Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина, Екатеринбург, Россия:

Д. А. Павлов, доцент кафедры обработки металлов давлением, канд. техн. наук, эл. почта: d.a.pavlov@urfu.ru

Работа посвящена изучению процесса винтовой прошивки заготовок с использованием бочко-, чаше- и грибовидных валков. Исследование выполнено при помощи компьютерного моделирования в программе QForm, основанной на методе конечных элементов. Основные параметры процесса прошивки (размеры заготовки и гильзы, относительные обжатия заготовки в сечениях пережима и носика оправки, углы подачи и раскатки, положение оправки в очаге деформации) приняты одинаковыми во всех задачах компьютерного моделирования. В ходе исследования получены закономерности изменения следующих параметров процесса прошивки: усилие, действующее на валок; осевое усилие на оправке; момент прокатки; осевая скорость заготовки; мощность прокатки. Также выполнен обзор научных работ, посвященных исследованию процесса винтовой прошивки заготовок с использованием метода компьютерного моделирования.

Работа выполнена в рамках соглашения с Министерством науки и высшего образования № 075-03-2023-006 от 16.01.2023 (номер темы FEUZ-0000-0000).

1. Тетерин П. К. Теория поперечной и винтовой прокатки. — Изд. 2-е, перераб. и доп. — М. : Металлургия, 1983. — 270 с.
2. Романцев Б. А., Гончарук А. В., Алещенко А. С. Винтовая прошивка в трубном производстве. — М. : МИСиС, 2017. — 262 с.
3. Романцев Б. А., Гончарук A. B., Вавилкин Н. М., Самусев С. В. Трубное производство. — 2-е изд., испр. и доп. — М. : Изд. дом МИСиС, 2011. — 970 с.
4. Данилов Ф. А., Глейберг А. З., Балакин В. Г. Горячая прокатка и прессование труб. — М., 1972. — 576 с.
5. Потапов И. Н., Полухин П. И. Технология винтовой прокатки. — М. : Металлургия, 1990. — 344 с.
6. Фомичев И. А. Косая прокатка. – М. : Металлургиздат, 1963. – 262 с.
7. Осадчий В. Я., Вавилин А. С., Зимовец В. Г., Коликов А. П. Технология и оборудование трубного производства. — М. : Интермет Инжиниринг, 2001. — 608 с.
8. Король А. В., Выдрин А. В., Широков В. В. Компьютерное моделирование процесса прошивки в стане винтовой прокатки с бочковидными валками // Вестник ЮУГУ. Серия «Металлургия». 2015. Т. 15. № 2. C. 68–74.
9. Романцев Б. А., Чан Б. Х., Скрипаленко М. М., Скрипаленко М. Н., Гладков Ю. А., Однокозова С. А. Моделирование процесса винтовой прошивки в четырехвалковой клети // Металлург. 2018. № 8. С. 32–35.
10. Joun M., Lee J., Cho J., Jeong S., Moon H. Quantitative study on Mannesmann effect in roll piercing of hollow shaft // Proc. Eng. 2014. Vol. 81. P. 197–202.
11. Skripalenko M. M., Romantsev B. A., Galkin S. P., Skripalenko M. N., Danilin A. V. Comparative analysis of damage criteria for screw rolling using computer simulation // CIS Iron and Steel Review. 2020. Vol. 20. P. 29–32.
12. Кожевникова Г. В. Условия устойчивого протекания поперечной и поперечно-клиновой прокаток // Вестник Белорусско-Российского университета. 2009. № 1 (22). С. 44–53.
13. Lu L., Wang Z., Wang F., Zhu G., Zhang X. Simulation of tube forming process in Mannesmann mill // Shanghai Jiaotong Univer (Science). 2011. Vol. 16, Iss. 3. P. 281–285.
14. Pater Z., Kazanecki J. Complex numerical analysis of the tube forming process using Diescher mill // Archives Metall. Mater. 2013. Vol. 58, Iss. 3. P. 717–724.
15. Скрипаленко М. М., Романцев Б. А., Галкин С. П., Скрипаленко М. Н., Капуткина Л. М., Чан Б. Х. Прогнозирование разрушения металла при винтовой прокатке в двухвалковом стане // Металлург. 2018. № 11. С. 11–18.
16. Романцев Б. А., Скрипаленко М. М., Скрипаленко М. Н., Чан Б. Х. Моделирование прошивки заготовок в трехвалковом стане винтовой прокатки на полой оправке // Металлург. 2018. № 7. С. 9–11.
17. Скрипаленко М. М., Романцев Б. А., Баженов В. Е., Чан Б. Х., Скрипаленко М. Н., Галкин С. П., Савонькин М. Б., Гладков Ю. А. Компьютерное моделирование процессов прошивки слитков из алюминиевого сплава в двухвалковом стане винтовой прокатки // Известия вузов. Цветная металлургия. 2018. № 6. С. 42–50.
18. Skripalenko M. M., Bazhenov V. E., Romantsev B. A. et al. Mannesmann piercing of ingots by plugs of different shapes // Mater. Sci. Technol. 2016. Vol. 32, Iss. 16. P. 1712–1720.
19. Skripalenko M. M., Romantsev B. A., Galkin S. P., Kaputkina L. M., Skripalenko M. N., Danilin A. V., Rogachev S. O. Forming features at screw rolling of austenitic stainless-steel billets // Journal of Materials Engineering and Performance. 2020. Vol. 29. P. 3889–3894.