DOI: 10.52150/2522-9117-2024-38-455-468

Раздобрєєв Валерій Гурійович, к.т.н., с.н.с., Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, 49107, Україна. ORCID: 0000-0001-7402-7992. E-mail: office.isi@nas.gov.ua

Ключніков Кирило Юрійович, м.н.с., Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, 49107, Україна. ORCID: 0000-0003-2465-3244

Паламар Дмитро Григорович, м.н.с., Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, 49107, Україна. ORCID: 0000-0002-9503-3248

Лещенко Олександр Іванович, м.н.с., Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, 49107, Україна. ORCID: 0000-0003-1877-8358

Іванов Олександр Петрович, к.т.н., доц., вед. інж., Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, 49107, Україна. ORCID: 0000-0003-1259-6377

АНАЛІТИЧНІ ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ПАРАМЕТРІВ ПРОЦЕСУ ПРОТЯЖКИ ШТАБИ ЧЕРЕЗ ЗГИНО-РОЗТЯГУВАЛЬНИЙ ПРИСТРІЙ НА ЗМІНУ ЕНЕРГОСИЛОВИХ ПАРАМЕТРІВ ПРОЦЕСУ

Анотація. Сучасний розвиток техніки неможливо представити без використання металовиробів, у тому числі, виробів з дроту, до яких пред’являють високі вимоги по різноманіттю й якості, а до процесів виробництва, наприклад, дроту фасонного перерізу – гнучкості технології, високої ефективності і економічності, безпеки праці і автоматизації. Одним з них є процес волочіння металу у роликових волоках, який поєднав в собі особливості двох методів обробки металів тиском – прокатки і волочіння. Основним робочим інструментом при застосуванні процесу волочіння в роликових волоках є роликова волока з непривідними робочими роликами. Основний недолік способу волочіння в роликових волоках – наявність тягового зусилля. Розтягуючи напруження у сукупності зі зниженням пластичності металу в процесі волочіння, можуть привести до руйнування прокату. Це обмежує сортамент профілів, сумарне обтиснення за один перехід. Підвищити пластичність металу можливо двома способами – термічним і механічним. Термічний спосіб, якій широко застосовується в промисловості, потребує значних витрат енергії. У той же час попередні дослідження, які були проведені в тому числі в ІЧМ НАНУ, показали, що підвищити пластичність металу можливо способом знакозмінного деформування профілів, застосував для цього, наприклад, обладнання для рихтування профілів або окалинозламувача. Метою аналітичних досліджень є встановлення залежностей впливу технологічних параметрів процесу волочіння в роликовій волоці поєднаного з протягуванням штаби через згино-розтягувальний пристрій (ЗРП) на зміну енергосилових параметрів процесу на основі розробленої математичної моделі. Аналітичні дослідження впливу технологічних параметрів ЗРП проводилися для випадку деформування вихідної заготовки круглого перерізу діаметром 5,90 мм з низьковуглецевої сталі марки Ст.08А в двовалковій роликовій волоці з гладкими валками, поєднаного зі ЗРП в умовах лабораторної бази відділу обробки металів тиском ІЧМ НАНУ. На підставі виявлених закономірностей отримано залежності енергосилових параметрів процесу волочіння в роликовій волоці, поєднаного з протягуванням штаби через ЗРП від впливу основних технологічних параметрів. Встановлено, що збільшення відстані між осями роликів ЗРП при постійній величині переміщення осі натискного ролика ЗРП по вертикалі призводить до зниження величини кута охоплення ролика штабою. Визначено, що при постійному значенні відстані між осями роликів ЗРП при збільшенні величини переміщення осі натискного ролика ЗРП по вертикалі, навпаки, збільшуються значення кута охоплення ролика штабою. Показано, що збільшення кількості роликівЗРП призводить до збільшення, як сили протягування штаби, так і нормальної складової сили, що діє на цапфи роликів ЗРП. Визначено, що найбільш вагомий вплив висоти штаби, що протягується і радіуса роликів ЗРП на силу протягання відбувається в діапазоні відносини R/h≤ 10. Встановлено, що збільшення сумарного ступеня попередньої деформації в роликовій волоці та знакозмінної деформації в ЗРП штаби призводить до підвищення величини сили протягування.

Ключові слова: знакозмінна деформація з розтягуванням, профілі стрічкового типу, механічні властивості, згино-розтягувальний роликовий пристрій, роликова волока, зусилля при протягуванні, штаба.

DOI: https://doi.org/10.52150/2522-9117-2024-38-455-468

Посилання для цитування: Аналітичні дослідження впливу технологічних параметрів процесу протяжки штаби через згино-розтягувальний пристрій на зміну енергосилових параметрів процесу / В. Г. Раздобрєєв, К. Ю. Ключніков, Д. Г. Паламар, О. І. Лещенко, О. П. Іванов // Фундаментальні та прикладні проблеми чорної металургії. 2024. Вип. 38. С. 455-468. https://doi.org/10.52150/2522-9117-2024-38-455-468

Перелік посилань

1. Gulko, V. I., Voitsekhovsky, V. A., & Grigoriev, A. K. (1989). Production of profiles and wire in roller dies. Udmurtia

2. Krasavin, B. N., Boyarshinov, M. I., & Polyakov, M. G. (1971). Ispol’zovaniye rolikovykh volok za rubezhom [Use of roller dies abroad]. Hardware production, 2, 11-16

3. Vydrin, A. V., Stern, A. A., Popov, Yu. N., & Barichko, B. V. (2004). Increasing the efficiency of drawing processes in roller dies. Proceedings of the Fifth Congress of Rolling. Chermetingzhiring

4. Khramkov, V. E., Stern, A. A., & Yakovleva K. Yu. (2015). On the issue of designing roller dies with offset pairs of rollers. Vestnik SUSU, 15(4), 128-134

5. Bitkov, V. V. (2004). Technology and machines for wire production. UrO RAN

6. Slavin, V. S., Norets, A. I., & Smushkevich, L. E. (2013). Effective technologies for the production of high-precision fashioned profiles. Prague

7. Razdobreev, V. G., Klyuchnikov, K. Yu., Leshchenko, O. I., & Palamar, D. G. (2022). Study of the influence of sign-changing bending of the strip on the change of deformation parameters and mechanical properties of metal. “Casting. Metallurgy. 2022”: Materials of the XVIII International Scientific and Practical Conference, 220-223

8. Razdobreev, V. G., Kluychnikov, K. Yu., Leschenko, A. I., Palamar, D. G., & Vorobei, S. O. (2023). Production Efficiency of Ribbon-Type Sections by the Drawing Method in Doubled-Roll Roller Dies. Sci. innov., 19(6), 40-50

9. Razdobreev, V. G., Klyuchnikov, K. Yu., Leshchenko, O. I., & Palamar, D. G. (2023). Study of the influence of the main technological parameters of the drawing process in double roller drawing on the dynamic characteristics of the process. “Casting. Metallurgy. 2023”: Materials of the XIX International Scientific and Practical Conference, 376-379

10. Razdobreev, V. G., Klyuchnikov, K. Yu., Leshchenko, O. I., & Palamar, D. G. (2023). Mathematical modeling of the process of obtaining tape-type profiles from a round blank. “PROBLEMS OF MATHEMATICAL MODELING”: Materials of the All-Ukrainian scientific and methodological conference, 55-57

11. Razdobreev, V. G. Prikhodko, I. Yu., Kluychnikov, K. Yu., Palamar, D. G., & Leshchenko, A. I. (2023). The choice of the method of determining the energy parameters of the process of drawing the staffs through the bending-stretching device. Fundamental and applied problems of ferrous metallurgy, 37, 358-373

12. Tarnavsky, A. L. (1965). Power conditions for drawing using roller scale breakers. Steel, 2, 182-184

13. Zalazinsky, A. G. & Bitkov V. V. (1995). Calculation of the force of pulling wire rod through the descaling rollers. Steel, 8, 54-56

14. Kokovikhin, Yu. I. (1995). Tekhnologiya staleprovolochnogo proizvodstva. Tekhnika