д.т.н., профессор кафедры «Обработка металлов давлением»
119049, Россия, Москва, Ленинский пр., 4
Dr. Sci. (Eng.), Professor of the Chair “Metal Forming”
Moscow
к.т.н. доцент кафедры «Обработка металлов давлением»
119049, Россия, Москва, Ленинский пр., 4
Cand. Sci. (Eng.), Assist. Professor of the Chair “Metal Forming”
Moscow
аспирант кафедры «Обработка металлов давлением»
119049, Россия, Москва, Ленинский пр., 4
Postgraduate of the Chair “Metal Forming”
Moscow
студент кафедры «Обработка металлов давлением»
119049, Россия, Москва, Ленинский пр., 4
Student of the Chair “Metal Forming”
Moscow
аспирант кафедры «Обработка металлов давлением»
119049, Россия, Москва, Ленинский пр., 4
Postgraduate of the Chair “Metal Forming”
Moscow
Разработана и изготовлена, в том числе с помощью аддитивных технологий, модель четырехвалкового стана винтовой прокатки. Рабочие валки установлены: основные – по чашевидной, вспомогательные – по грибовидной схемам с углом раскатки ±7° при нерегулируемом угле подачи 15°. Основные и вспомогательные валки имеют длину бочки 70 мм. Диаметр основных валков в пережиме 50 мм, вспомогательных 36 мм. На выходном участке в сечении выхода трубы из валков их диаметры практически одинаковые и составляют 72 мм. Каждый из четырех валков приводится в движение индивидуальным приводом с мотор-редуктором мощностью 100 Вт и частотой вращения 60 об/мин по грибовидной схеме и 83 об/мин по чашевидной. Это позволяет минимизировать расхождение окружных скоростей по очагу деформации при разных диаметрах валков. На разработанной модели четырехвалкового стана проведена раскатка гильз из пластилина диаметром 25 мм с толщиной стенки 7,5; 5,5 и 3,5 мм. Соотношение диаметра к толщине стенки трубы составляло 3, 5 и 8. Раскатка труб осуществлялась на плавающих оправках диаметром 9, 13 и 17 мм. После прокатки проведены измерения диаметра и толщины стенки труб в пяти равноудаленных друг от друга поперечных сечениях. В каждом поперечном сечении диаметр измерялся в пяти, а толщина стенки в десяти точках. Конечно-элементным методом осуществлено моделирование процесса раскатки указанных труб в программе QForm. Оценка адекватности модели проводилась путем сравнения размеров труб и их точности после раскатки и по результатам компьютерного моделирования. При раскатке в четырехвалковом стане разностенность значительно уменьшается.
A model of four-high screw rolling mill was developed and manufactured with the help of additive technologies. The work rolls are installed: the main ones – by cup-shaped scheme and auxiliary – by mushroom scheme with an angle of rolling of ±7 degrees, with an unregulated feed angle of 15 degrees. The main and auxiliary rolls have a barrel length of 70 mm. Diameter of the main rolls in pinching is 50 mm, of auxiliary rolls – 36 mm. At the exit in cross section of the tube outlet from the rolls, their diameters are almost the same and are 72 mm. Each of the four rolls is driven by an individual drive with a 100 W motor-reducer and a rotational speed of 60 rpm by a mushroom scheme and of 83 rpm by a cup-shaped one, which minimizes the divergence of peripheral speeds in the deformation zone at different roll diameters. On the developed model of four-high rolling mill, rolling of liners from plasticine with a diameter of 25 mm with a wall thickness of 7.5 was carried out; 5.5 and 3.5 mm, corresponding to the ratio of diameter to wall thickness 3; 5 and 8. Pipe rolling was carried out on floating mandrels with diameters of 9, 13 and 17 mm. After rolling, measurements of the diameter and wall thickness of the pipes were carried out in 5 cross sections that were equally spaced from each other. In each cross section, the diameter was measured at 5, and the wall thickness at 10 points. The finite element method has been used to simulate the process of rolling these pipes in the QForm program. Assessment of the model adequacy was carried out by comparing the size of pipes and their accuracy after rolling with the results of computer simulation. When rolling at a four-high rolling mill, the wall thickness is significantly reduced.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.