Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Пермь, Россия:

Г. Л. Колмогоров, профессор кафедры «Динамика и прочность машин», эл. почта: dpm@pstu.ru
Т. Е. Мельникова, доцент кафедры «Динамика и прочность машин»

Одной из основных отраслей промышленности является обработка металлов давлением, цель которой — формирование изделий из металлических заготовок простых форм. Важная роль при этом принадлежит технологии листовой прокатки, в том числе тонколистовой. Решение вопросов, связанных с выбором оптимальных режимов тонколистовой прокатки, является актуальным для специалистов в данной области. Большую роль при производстве металлоизделий толщиной 0,10–0,05 мм (например, жесть, фольга из цветных металлов) играет внешнее трение между прокатываемой полосой и валками прокатного стана. Процесс прокатки таких металлоизделий является специфичным, так как контактные напряжения могут превышать сопротивление деформации прокатываемого металла в несколько раз. Моделировать условия трения в зоне деформации позволяет технология тонколистовой прокатки в условиях гидродинамического режима трения. Учет гидродинамического эффекта технологической смазки позволяет оценивать влияние технологических факторов на условия контактного трения при обработке металлов давлением и управлять процессом прокатки. В работе исследованы закономерности течения жидкой ньютоновской смазки с учетом особенностей геометрии зоны деформации при тонколистовой прокатке. Определены закономерности формирования слоя смазки при тонколистовой прокатке. В качестве примера представлены результаты расчета толщины слоя смазки при прокатке алюминиевой фольги с применением в качестве смазки минеральных масел различной вязкости в зависимости от скорости прокатки. По толщине слоя смазки предложена оценка режима трения при прокатке: получена формула для оценки режима трения, который определяется отношением толщины смазочного слоя к приведенному параметру шероховатости трущихся поверхностей. Полученные соотношения могут быть использованы в технологических расчетах процесса прокатки.

1. Гарбер Э. А., Кожевникова И. А. Теория прокатки. — Старый Оскол : Тонкие наукоемкие технологии, 2015. — 312 с.
2. Kachanov L. M. Fundamentals of the theory of plasticity. — N. Y. : Courier Dover Publ., 2004. — 482 p.
3. Константинов И. Л., Сидельников С. Б. Основы технологических процессов обработки металлов давлением : учебник. — М. : ИНФРА-М, 2016. — 486 с.
4. Мазур В. Л., Сафьян М. М. Технология процессов прокатки и волочения. Листопрокатное производство. — Киев : Выща школа, 1988. — 351 с.
5. Белосевич В. К., Нетесов К. П. Совершенствование процесса холодной прокатки. — М. : Металлургия, 1971. — 270 с.
6. Avitzur B. Metal forming: processes and analysis. — N. Y. : McGraw-Hill Book Co., 1968. — 500 p.
7. Мазур В. Л. Состояние и перспективы развития теории и технологии тонколистовой прокатки. Обработка материалов давлением. 2012. № 4 (33). С. 136–141.
8. Мелешко В. И., Качайлов А. П., Мазур В. Л. Прогрессивные методы прокатки и отделка листовой стали. — М. : Металлургия, 1980. —192 с.
9. Грудев А. П., Зильберг Ю. В., Тилик В. Т. Трение и смазки при обработке металлов давлением : справочник. — М. : Металлургия, 1982. — 310 с.
10. Колмогоров Г. Л. Гидродинамическая подача смазки при обработке металлов давлением. — М. : Металлургия, 1986. — 168 с.
11. Колмогоров Г. Л., Гнеденко В. В. О возможности возникновения режима жидкостного трения при холодной прокатке // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. 1971. № 8. С. 117–120.
12. Кокрофт М. Г. Смазка и смазочные материалы в процессах обработки металлов давлением : пер. с англ. — М. : Металлургия, 1970. — 111 с.
13. Тихомиров В. П., Порошин В. В., Горленко О. А., Богомолов Д. Ю. Трибология : уч. пособие. — М. : Купер Бук, 2016. — 358 с.
14. Atkins A. G. Hydrodynamic lubrication in cold rolling // Int. J. mech. Sci. 1974. Vol. 16. P. 1–19.
15. Ковалев А. Е., Колмогоров Г. Л. Гидродинамическая подача смазки в процессах обработки давлением // Аннотации докладов Восьмого всероссийского съезда по теоретической и прикладной механике, Пермь, 23–29 августа 2001 г.). — Екатеринбург : ПГТУ УрО РАН, 2001. — 331 с.
16. Aljabri A. et al. Modelling of thin strip profile during cold rolling on roll crossing and shifting mill // 8th Pacific Rim International Congress on Advanced Materials and Processing (PRICM-8, 2013). — Boston : John Wiley & Sons, 2014. Р. 3001–3008.
17. Исаевич Л. А., Иваницкий Д. М., Сидоренко М. И. Определение режимов обжатия полос переменной толщины для достижения требуемой размерной точности формообразуемого профиля // Литье и металлургия. 2016. № 1 (82). С. 91–95.
18. Dyi-Cheng Chen. An investigation into the shape rolling of sectioned sheets with internal voids using the finite element method // Procedia Engineering. 2014. Vol. 79. P. 173–178.