Розвиток наукових основ і технології холодного профілювання прямокутних труб підвищеної точності прокаткою в чотирьохвалкових калібрах - Автореферат

Національна Металургійна Академія України Розвиток наукових основ і технології холодного профілювання прямокутних труб підвищеної точності прокаткою в чотирьохвалкових калібрахЗахист відбудеться “21 ”червня 2005 р. о 1400 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д08.084.02 Національної металургійної академії України за адресою: 49600, м. З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Національної металургійної академії України за адресою: 49600, м. Визначено вплив параметрів профілювання на такі елементи формозміни профілю, як увігнутість сторін, стовщення стінки і формування радіусів сполучення в кутах. У роботі проведено експериментальне дослідження формозміни профілю в чотирьохвалковому калібрі при профілюванні труб з низьковуглецевих сталей і алюмінієвих сплавів. В диссертации получено теоретическое обобщение и новое решение научно-технической задачи, которая заключается в определении закономерностей формоизменения металла в зависимости от материала и геометрических размеров поперечного сечения заготовки, упругого разгиба сторон профиля, а также размеров калибров при профилировании прямоугольных труб из низкоуглеродистых сталей и алюминиевых сплавов холодной прокаткой и развитие на основе полученных зависимостей методик расчета технологических параметров профилирования труб с отношением сторон 1…1,3.Існуючі уявлення про залежність формозміни металу від конструкції інструменту при прокатці профільних труб з низьковуглецевих сталей і алюмінієвих сплавів в чотирьохвалкових калібрах і засновані на них методики розрахунку режимів профілювання не дозволяють врахувати комплексний вплив на характер формозміни металу ряду важливих факторів, таких як матеріал і геометричні розміри круглого поперечного перерізу заготовки (D/S) та пружна деформація сторін профілю. Метою роботи стало вивчення закономірностей формозміни металу в залежності від матеріалу і геометричних розмірів поперечного перерізу заготовки, пружного розгину сторін профілю, форми та геометричних розмірів робочого інструменту і розробка на основі отриманих даних технології холодної прокатки прямокутних труб в чотирьохвалкових калібрах, що забезпечує поліпшення показників якості та точності геометричних розмірів таких профілів. провести експериментальне і теоретичне дослідження механізму появи увігнутості сторін профілю, стовщення стінки і формування радіуса сполучення сторін профілю в залежності від таких факторів, як матеріал і геометричні розміри заготовки, форма і розміри чотирьохвалкових калібрів; проаналізувати результати досліджень і одержати математичний опис залежності стовщення стінки і формування фактичного радіуса сполучення сторін профілю від матеріалу і геометричних розмірів заготовки та ступеня обтиску труби у калібрі, який визначає розміри і форму кутових зон готових труб; визначити залежності для розрахунку розмірів чотирьохвалкових калібрів для профілювання прямокутних профільних труб підвищеної точності з низьковуглецевих сталей і алюмінієвих сплавів;Процес формозміни круглого поперечного перерізу заготовки в багатокутний в залежності від його форми супроводжується зміною периметра заготовки, звязаною із загином чи розгином ділянок заготовки для формування відповідних елементів готового профілю труби. Оскільки формозміна профілю труби при невеликих радіусах закруглення в кутових зонах залежить від багатьох параметрів і їх впливу на картину розподілення напруг по трубі, її закономірності доцільно вивчати, використовуючи математичне моделювання за допомогою методу кінцевих елементів (МКЕ), який, як показав аналіз літератури, раніше застосовувався для вивчення процесу профілювання труб в чотирьохвалкових калібрах вкрай рідко. Аналіз результатів виявив, що для квадратних і прямокутних труб існує єдине співвідношення параметрів перерізу, коли сполучення сторін утворюється за радіусом, який плавно поєднується зі стороною (рис. Попередній аналіз перших результатів моделювання показав наявність адекватних якісних ефектів при формозміні круглого поперечного перерізу на прямокутне: фіксувалися нерівномірність деформації по площині перерізу, увігнутість сторін профілю, стовщення стінки і характер закруглень в кутах профілю, пружний розгин елементів профілю після зняття навантаження з боку інструмента. 6 приведено залежності відносної увігнутості t/A сторони профілю від D/S заготовки при моделюванні профілювання валками з гладкою бочкою (t-величина увігнутості на середині сторони профілю, А - розмір сторони труби) до величини умовного радіуса кута 1,5S після виходу із зони деформації.У дисертації отримані теоретичне узагальнення і нове рішення науково-технічної задачі, що полягає у визначенні закономірностей формозміни металу в залежності від матеріалу і геометричних розмірів заготовки та форми і розмірів робочого інструменту з урахуванням пружного розгину сторін профілю та розробці технології холодного профілювання квадратних і прямокутних труб підвищеної точності прокаткою в чотирьохвалкових калібрах.

2. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ