Исследование влияния технологических параметров на скорость деформации при высокоскоростном волочении проволоки в монолитных волоках

Бесплатный доступ

В современном волочильном производстве при изготовлении проволоки в настоящее время применяются прямоточные станы, на которых скорость волочения достигает 45 м/с. В настоящей работе проведены исследования влияния технологических параметров процесса волочения, а именно скорости волочения, угла монолитной волоки, коэффициента вытяжки, диаметра проволоки на скорость деформации. Для анализа использовался метод числового эксперимента (компьютерного моделирование) и расчетный метод (математическое моделирование). Компьютерное моделирование процесса волочения проводилось на проволоке d = 3 мм из стали марки 10. В процессе волочения при варьировании технологическими параметрами разброс значений скорости деформации составляет от 20 до 12 000 с-1. Результаты исследований показали, что максимальная скорость деформации при волочении в монолитных волоках может превышать двукратно среднюю скорость деформации. Угол волоки оказывает существенное влияние на равномерность распределения скоростей деформации по сечению проволоки. Повышение величины полуугла волоки α с 3 до 8° приводит к повышению скорости деформации до 2,5 раза. Локализация высоких скоростей деформации при больших полууглах волок сосредоточена в центральной части проволоки. Увеличение скорости волочения с 5 до 45 м/с приводит к повышению скорости деформации в 10 раз. Результаты определения средней скорости деформации расчетным методом и компьютерным моделированием в программе QForm показали высокую сходимость, что говорит о возможности и обоснованности использования расчетного метода для оценки влияния технологических параметров на скорость деформации в процессе волочения.

Еще

Волочение, монолитная волока, угол волоки, скорость волочения, скорость деформации, метод конечных элементов, qform

Короткий адрес: https://sciup.org/147238586

IDR: 147238586   |   DOI: 10.14529/met220306

Список литературы Исследование влияния технологических параметров на скорость деформации при высокоскоростном волочении проволоки в монолитных волоках

  • Радионова Л.В., Радионов А.А. Современное состояние и перспективы развития волочильного производства стальной проволоки // Машиностроение: сетевой электронный научный журнал. 2013. № 1. С. 3–11.
  • Радионов А.А. Автоматизированный электропривод станов для производства стальной проволоки: моногр. Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2007. 311 с.
  • Колмогоров Г.Л., Филиппов В.Б., Кузнецова Е.В. О скорости деформации при волочении // Известия вузов. Черная металлургия. 2005. № 8. С. 17–19.
  • Фетисов В.П. Пластичность высокопрочной проволоки. М.: Интермет Инжиниринг, 2011. 128 с.
  • Радионова Л.В. Разработка технологии производства высокопрочной проволоки с повышенными пластическими свойствами из углеродистых сталей: дис. … канд. техн. наук. Магнитогорск, 2001. 137 с.
  • Деформационное старение в сталях / В.М. Фарбер, О.В. Селиванова, В.А. Хотинов, О.Н. Полухина. Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2018. 72 с.
  • Бушуева Н.И. Волочение медной проволоки c учетом скоростных эффектов процесса // Уральская школа молодых металловедов: сб. материалов XX Междунар. науч.-техн. Уральской школы-семинара металловедов – молодых ученых (Екатеринбург, 3–7 февраля 2020 г.). Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2020. 625 с. Текст: электронный // Электронный научный архив УрФУ. URL: http://hdl.handle.net/10995/94116
  • Влияние скорости деформации на свойства электротехнической меди / Ю.Н. Логинов, С.Л. Демаков, А.Г. Илларионов, А.А. Попов // Металлы. 2011. № 2. С. 31–39.
  • Авсейков С.В., Бобарикин Ю.Л. Влияние скорости деформации на сопротивление пластическому деформированию углеродистой латунированной проволоки в процессе тонкого волочения // Вестник ГГТУ им. П.О. Сухого. 2013. № 3. С. 25–31.
  • Влияние скорости волочения на температуру и напряженно-деформированное состояние в проволоке из высокоуглеродистой стали / М.Н. Верещагин, Ю.Л. Бобарикин, А.Н. Савенок и др. // Сталь. 2007. № 12. С. 53–58.
  • Харитонов В.А., Головизнин С.М. Оценка режимов высокоскоростной деформации // Сталь. 2014. № 11. С. 57–59.
  • Direct usage of the wire drawing process for large strain parameter identification / G. Venet, T. Balan, C. Baudouin, R. Bigot // International Journal of Material Forming. Springer Verlag, 2018. Vol. 12 (5). P. 875–888. DOI: 10.1007/s12289-018-01458-z
  • Suliga M. Analysis of the heating of steel wires during high speed multipass drawing process // Arch. Metall. Mater. 2014. Vol. 59. P. 1475–1480. DOI: 10.2478/AMM-2014-0251
  • Suliga M., Wartacz R., Hawryluk M. The Multi-Stage Drawing Process of Zinc-Coated Medium-Carbon Steel Wires in Conventional and Hydrodynamic Dies // Materials. 2020. Vol. 13. P. 4871. DOI: 10.3390/ma13214871
  • Suliga M., Wartacz R., Michalczyk J. High speed multi-stage drawing process of hot-dip galvanised steel wires // Int J Adv Manuf Technol. 2022. Vol. 120. P. 7639–7655. DOI: 10.1007/s00170-022-09277-y
  • Polyakova M., Stolyarov A. Automobile Tires’ High-Carbon Steel Wire // Encyclopedia. 2021. Vol. 1. P. 859–870. DOI: 10.3390/encyclopedia1030066
  • Компьютерное моделирование температурных режимов при полунепрерывном прямом прессовании легкоплавких материалов / Л.В. Радионова, С.Р. Фаизов, Д.В. Громов, И.Н. Ердаков // Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия». 2020. Т. 20, № 4. С. 30–38. DOI: 10.14529/met200404
  • Харитонов В.А., Усанов М.Ю. Оценка эффективности способов волочения круглой проволоки больших диаметров // Черные металлы. 2021. № 3. С. 28–33.
  • Реологические модели как основной элемент моделирования процессов обработки металлов давлением / О.М. Смирнов, С.А. Тулупов, M.A. Цепин и др. // Вестник МГТУ им. Г.И. Носова. 2008. № 2 (22). С. 45–52.
  • Логинов Ю. Н. Моделирование напряженно-деформированного состояния при волочении с вращением волоки // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением. 2014. № 6. С. 39–41.
  • Рудской А. И. Волочение: учеб. пособие / А.И. Рудской, В.А. Лунев, О.П. Шаболдо. СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2011. 126 с.
  • URL: https://www.qform3d.ru/ (дата обращения 12.07.2022).
Еще
Статья научная