Научно-исследовательский технологический университет «МИСиС», Москва, Россия:

Н. А. Чиченев, профессор кафедры инжиниринга технологического оборудования (ИТО), докт. техн. наук, эл. почта: chich38@mail.ru
А. О. Карфидов, заведующий кафедрой ИТО, эл. почта: a.korf@mail.ru
М. В. Васильев, старший преподаватель кафедры ИТО, эл. почта: mv@karfidovlab.com
О. Н. Чиченева, доцент кафедры автоматизированного проектирования и дизайна, канд. техн. наук, эл. почта: ch-grafika@mail.ru

Рассмотрено влияние частоты штамповки на температурные условия работы отрезных ножей пресс-автомата, изготовленных из углеродистой инструментальной стали У8. Приведены результаты теоретического исследования температурного поля отрезных ножей на основе численного решения двухмерного нестационарного дифференциального уравнения теплопроводности с нелинейными теплофизическими характеристиками. Математическим моделированием теплового состояния отрезных ножей пресс-автомата показано, что стационарный температурный режим на рабочих поверхностях ножей устанавливается через 20–40 циклов. При одинаковой частоте штамповки число циклов, соответствующее выходу на стационарный режим, обратно пропорционально толщине ленты и прочностным характеристикам материала ленты. Установлено, что наиболее неблагоприятные температурные условия наблюдается в приповерхностном слое толщиной 0,1–0,5 мм; при удалении от поверхности значение максимальной температуры быстро снижается, а амплитуда колебаний температуры близка к нулю. Анализ температурных условий эксплуатации отрезных ножей холодного деформирования показал, что температура их рабочей поверхности не достигает значений, превышающих температуру отпуска после закалки Аотп (для стали У8 — А_отп = 240–270 °C), и поэтому в процессе резки самопроизвольного отпуска не происходит, благодаря чему сохраняется их хорошая работоспособность.

1. Ефремов Д. Б., Степанов В. М., Чиченева О. Н. Модернизация механизма быстрого отжима валков прокатной клети ДУО стана 2800 АО «Уральская Сталь» // Сталь. 2020. № 8. С. 44−47.
2. Нефедов А. В., Танчук А. В., Чиченев Н. А. Модернизация привода опрокидывателя рудных вагонеток Донского ГОК АО «ТНК Казхром» // Горный журнал. 2022. № 8. С. 52–56.
3. Самусев С. В., Фадеев В. А., Сидорова Т. Ю. Разработка эффективных калибровок формовки листовой заготовки для производства прямошовных электросварных труб малого и среднего диаметров // Металлург. 2020. № 7. С. 55–57.
4. Busygin A. M., Stelmakhov A. A. Mathematical model for determining kinematic parameters of a bulldozer ripper mechanism // Proceedings of the 8^th International Conference on Industrial Engineering. ICIE 2022. Lecture Notes in Mechanical Engineering. Springer, Cham. 2023. DOI: 10.1007/978-3-031-14125-6_14
5. Bardovskiy A. D., Gorbatyuk S. M., Keropyan A. M., Bibikov P. Ya. Assessing parameters of the accelerator disk of a centrifugal mill taking into account features of particle motion on the disk surface // Journal of Friction and Wear. 2018. Vol. 39, Iss. 4. P. 326–329.
6. Чиченев Н. А. Реинжиниринг устройства для центрирования сляба в клети обжимного стана // Металлург. 2018. № 7. С. 76–80.
7. Nefedov A. V., Svichkar V. V., Chicheneva O. N. Re-engineering of equipment to feed the melting furnace with aluminum charge // Proceedings of the 6^th International Conference on Industrial Engineering (ICIE 2020). Lecture Notes in Mechanical Engineering. Springer, Cham. 2021. DOI: 10.1007/978-3-030-54817-9_139
8. Горбатюк С. М., Морозова И. Г., Наумова М. Г. Разработка рабочей модели процесса реиндустриализации производства термической обработки штамповых сталей // Известия вузов. Черная металлургия. 2017. Т. 60. № 5. С. 410–415.
9. Нефедов А. В., Китанов А. А., Чиченев Н. А. Реинжиниринг роликовой закалочной машины листопрокатного цеха АО «Уральская Сталь» // Черные металлы. 2022. № 5. С. 22–26.
10. Константинов И. Л., Сидельников С. Б. Кузнечно-штамповочное производство : учебник. — М. : НИЦ ИНФРА-М, 2021. — 464 с.
11. Рогов В. А., Позняк Г. Г. Технология машиностроения. Штамповочное и литейное производство : учебник. — М. : Изд-во Юрайт, 2022. — 319 с.
12. Живов Л. И., Овчинников А. Г., Складчиков Е. Н. Кузнечно-штамповочное оборудование : учебник / под ред. Л. И. Живова. — М. : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2006. — 560 с.
13. Бочаров Ю. А. Кузнечно-штамповочное оборудование : учебник. — М. : Академия, 2008. — 479 с.
14. Металловедение и термическая обработка стали и чугуна : справочник. В 3-х т. Т. 3. Термическая и термомеханическая обработка стали и чугуна / под ред. А. Г. Рахштадта, Л. М. Капуткиной, С. Д. Прокошкина, А. В. Супова. — М. : Интермет Инжиниринг, 2007. — 919 с.
15. Maharjan N., Zhou W., Zhou Y., Wu N. Underwater laser hardening of bearing steels // Journal of Manufacturing Processes. 2019. Vol. 47. P. 52–61.
16. Khorram A., Davoodi J. A., Jafari A., Moradi M. Nd:YAG laser surface hardening of AISI 431 stainless steel; mechanical and metallurgical investigation // Optics and Laser Technology. 2019. Vol. 119. 105617.
17. Chichenev N. A., Gorbatyuk S. M., Naumova M. G., Morozova I. G. Using the similarity theory to describe laser hardening processes // CIS Iron and Steel Review. 2020. Vol. 19. P. 44–47.
18. Григорьянц А. Г., Шиганов И. Н., Мисюров А. И. Технологические процессы лазерной обработки : учебное пособие. — М. : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2006. — 663 с.
19. Лазерные технологии обработки материалов: современные проблемы фундаментальных исследований и прикладных разработок / под ред. В. Я. Панченко. — М. : ФИЗМАТЛИТ, 2009. — 664 с.
20. Инструментальная углеродистая сталь У8. URL: https://www.lsst.ru/spravochnik-metalloprokata/instrumentalnaya-stal/stal-u8/ (дата обращения : 04.12.2022).
21. Характеристика материала У8. URL: https://www.m-invest.ru/spravochniki/marochnik-staley/stal-instrumentalnaya-uglerodistaya/u8/ (дата обращения : 04.12.2022).
22. Автомат листоштамповочный с нижним приводом АБ6224. URL: https://mashinform.ru/kpo/avtomaty/ab6224.shtml (дата обращения : 06.01.2023).
23. Яковлев С. С. Ковка и штамповка. В 4 т. Т. 4. Листовая штамповка / под общ. ред. С. С. Яковлева; ред. совет: Е. И. Семенов (пред.) и др. — М. : Машиностроение, 2010. — 732 с.
24. Королев А. А. Прокатные станы и оборудование прокатных цехов. — М. : Металлургия, 1981. — 203 с.
25. ГОСТ 1050–2013. Металлопродукция из нелегированных конструкционных качественных и специальных сталей. Общие технические условия. — М. : Стандартинформ, 2014. — 36 с.
26. Тихонов А. Н., Самарский А. А. Уравнения математической физики : учебник. Изд. 7, стереот. — М. : МГУ им. М. В. Ломоносова, 2004. — 800 с.
27. Thambynayagam R. K. M. The diffusion handbook: Applied solutions for engineers. — McGraw-Hill Professional, 2011. — 2048 p.
28. Ткаченко Л. А., Репина А. В. Теория теплообмена : учебное пособие / под общ. ред. проф. Н. Ф. Кашапова. — Казань : Изд-во Казан. ун-та, 2017. — 151 с.