Исследование формоизменения для совершенствования режимов деформации и расширения сортаментных возможностей станов винтовой прокатки без направляющего инструмента

• Автор: Новиков, Михаил Владимирович
• Шифр специальности: 05.16.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 158 с. : ил.

Введение. Глава 1. Глава 2. Особенности расчета контактной поверхности при редуцировании сплошной заготовки. Глава 3. Математическая модель. Геометрические соотношения. Кинематика и энергосиловые параметры. Скольжение и мощность прокатки. Уравнения равновесия. Отдельные участки контактной поверхности. Углы подачи и раскатки. Число валков, образующих калибр. Скручивающее действие валков. Глава 4. Деформация гильз. Распределение деформаций по длине очага деформации. Предельные параметры поперечной деформации 2
4. Особенности прокатки сплошной заготовки. Глава 5. Совершенствование калибровок валков. Валки раскатного стана. Основные выводы. Библиографический список9
Условия вращения поперечного сечения трубы в установившейся стадии процесса раскатки рассмотрено в работе . Предложено соотношение, позволяющее оценить максимальный угол подачи валков в зависимости от основных технологических параметров. В соответствии с проведенным анализом увеличение коэффициента трения, диаметра валков и угла раскатки приводит к возрастанию критического угла подачи.


При заполнении участка гребня валков интенсивно снижается осевая скорость и скорость вращения, причем тем больше, чем больше относительное обжатие по стенке. Это указывает на нестабильность вторичного захвата, проявляющуюся на небольших углах подачи. После заполнения участка гребня скорости возрастают до величин соответствующих установившемуся процессу. Освобождение очага деформации сопровождается уменьшением осевой скорости и некоторым увеличением угловой. Причем уменьшение тем выше, чем больше относительное обжатие по стенке. Это приводит к росту длины шага подачи и увеличению частных обжатий. Раскатка заднего конца сопровождается повышением объемов металла, находящегося в межвалковых зазорах, что свидетельствует об увеличении поперечной деформации. Значительное повышение объемов металла в межвалковых зазорах приводит к росту контактной поверхности и самопроизвольному торможению трубы вследствие нарушения силового равновесия. При этом торможение трубы сопровождается неравномерным изменением осевой и угловой скорости. Исследование поперечного течения металла на основании анализа заторможенных в стане заготовок проведено в работе . Поперечная деформации распределяется по длине очага деформации следующим образом до встречи гильзы с оправкой поперечная деформация незначительна, а при обжатии толщины стенки во входном конусе валков наблюдается повышенная поперечная деформация, при прохождении гребня валков поперечная деформация возрастает и достигает максимума на калибрующем участке валков, а затем убывает. При этом интенсивность снижения поперечной деформации на калибрующем участке и участке выхода уменьшается с ростом тонкостенности прокатываемой трубы. Увеличение угла подачи и прокатка более тонкостенных труб сопровождается интенсификацией поперечной деформации. При этом максимум поперечной деформации смещается в сторону выхода из очага деформации. Также показано, что с возрастанием угла подачи, отношения т 5Т и диаметра трубы г деформации основной части трубы и концевых участков становятся все более разными. Интерес представляет исследования влияния суммарной деформации на величину поперечного течения металла . Поперечное течение металла возрастает с увеличением суммарной деформации. В работах показано, что максимум поперечной деформация соответствует окончанию интенсивной деформации стенки. О различии распределений деформаций в установившейся и неустановившихся стадиях раскатки свидетельствуют данные работ . Изменение продольной и поперечной деформации при заполнении очага деформации практически не отличаются от установившегося процесса. Освобождение входного конуса валков при прокатке тонкостенных труб сопровождается увеличением поперечной деформации, причем задний конец приобретает треугольную форму. При раскатке концевого участка на гребне валков происходит дальнейшее увеличение поперечной деформации. Такой характер изменения деформаций авторами объясняется, прекращением сдерживающего влияния недеформированных зон в условиях роста шага подачи. Недостатком проведенных исследований изменения деформаций ,, в зависимости от параметров прокатки и калибровок валков является определение не всех коэффициентов деформации. Так в работах , измерялась лишь поперечная деформации. Отметим также несопоставимость получаемых результатов вследствие использования различных величин, характеризующих поперечную деформацию. Не смотря на подробное экспериментальное изучение процесса раскатки и особенностей потери устойчивости гильзытрубы при прокатке заднего конца, теоретических работ, посвященных этой проблеме, значительно меньше. Подробный анализ формоизменения концевых участков труб в раскатном стане рассмотрен в работах . Авторы этих работ увеличение поперечной деформации при прокатке концевых участков труб объясняют прекращением влияния недеформированных зон. Большая поперечная деформация на заднем конце трубы формируется в условиях сокращения длины входного конуса и относительного увеличения сопротивления гребня валка осевому течению металла.