Preview

Известия Высших Учебных Заведений. Черная Металлургия

Расширенный поиск

ВЛИЯНИЕ СХЕМ ШТАМПОВКИ КОЛЕСНЫХ ЗАГОТОВОК НА СИЛОВЫЕ РЕЖИМЫ РАБОТЫ ФОРМОВОЧНОГО ПРЕССА И ИЗНОС ИНСТРУМЕНТА ДЕФОРМАЦИИ

https://doi.org/10.17073/0368-0797-2018-5-385-392

Полный текст:

Аннотация

Обеспечение стабильности размеров штампованно-катаных железнодорожных колес, рациональных силовых режимов работы прессов и высокой стойкости деталей инструмента деформации металла, а также уменьшения массы исходных заготовок являются актуальными научно-техническими задачами. Указанная стойкость во многом определяет затраты, связанные с выбором марки стали для штампов, технологии их изготовления и технологической смазки. В настоящей работе на основе результатов конечно-элементного моделирования выполнен анализ влияния схем штамповки колесных заготовок на силовые режимы работы формовочного пресса и износ инструмента деформации применительно к современным прессопрокатным линиям. Показано, что схемы штамповки, которые предусматривают регламентированное распределение металла между центральной и периферийной частями подаваемой в штампы заготовки, характеризуются рациональным силовым режимом формовочного пресса. Величина средней силы в этом случае составляет 63 – 70 % от величины средней силы при штамповке из заготовки, осаженной гладкими плитами. Исключение преждевременного заполнения ступицы способствует уменьшению средней (по верхнему и нижнему штампам) величины износа формовочных штампов на 20 – 24 %. Установлено, что в  процессе обжатия металла в области диска, чем раньше образуется подпор течению металла со стороны формовочного кольца, тем меньше величина проскальзывания деформируемого металла относительно поверхности формовочных штампов в зонах их наиболее интенсивного износа (перехода от диска к ободу) и, как следствие, меньше величина износа. Также определено, что схема деформирования металла в формовочных штампах, обеспечивающая заполнение гребня при осевом обжатии металла в зоне обода, снижает проскальзывание металла относительно поверхности формовочных штампов в местах перехода от диска к ободу. Дополнительное снижение величины износа в этом случае составляет 27 – 33 %. Стабильность размеров штампованно-катаных железнодорожных колес возможна на основе схем штамповки, обеспечивающих регламентированное распределение металла между центральной и периферийной частями заготовки и ее самоцентровки в формовочных штампах. Это позволит уменьшить массу исходных заготовок на 7 – 10 кг.

Об авторах

С. А. Снитко
Донецкий национальный технический университет
Украина
к.т.н., доцент кафедры «Обработка металлов давлением»


А. В. Яковченко
Донецкий национальный технический университет
Украина
д.т.н., профессор кафедры «Обработка металлов давлением»


А. Л. Сотников
Донецкий национальный технический университет
Украина
д.т.н., профессор кафедры «Механическое оборудование заводов черной металлургии»


Список литературы

1. Kushnarev A.V., Kirichkov A.A., Bogatov A.A., Puzyrev S.S. Modernization of railroad wheel manufacturing technology at Evraz Ntmk // Metallurgist. 2017. 60 (9 – 10). Р. 1080 – 1086.

2. Gorbatyuk S.M., Pavlov S.M., Shapoval A.N., Gorbatyuk M.S. Experience in application of screw rolling mill for deforming the billets of refractory metals // Metallurg. 1998. (5). Р. 32 – 35.

3. Gorbatyuk S.M., Pavlov V.M., Shapoval A.N., Gorbatyuk M.S. Experimental use of rotary rolling mills to deform compacts of refractory metals // Metallurgist. 1998. 42 (5 – 6). Р. 178 – 183.

4. Gorbatyuk S.M., Kochanov A.V. Method and equipment for mechanically strengthening the surface of rolling-mill rolls // Metallurgist. 2012. 56 (3 – 4). Р. 279 – 283.

5. Zakharov A.N., Gorbatyuk S.M., Borisevich V.G. Modernizing a press for making refractories // Metallurgist. 2008. 52 (7 – 8). Р. 420 – 423.

6. Vdovin K.N., Tochilkin Viktor V., Tochilkin Vasilii V. Technologies for controlling flows of steel and the development of refractory structures for the tundish of a four-strand continuous caster // Refractories and Industrial Ceramics. 2016. Vol. 57. No. 1. Р. 6 – 8.

7. Kushnarev A.V., Kirichkov A.A., Petrenko Y.P., Bogatov A.A. Production of high-quality railroad wheels // Steel in Translation. 2010. Vol. 40. Issue 3. Р. 268 – 272.

8. Kushnarev A.V., Kirichkov A.A., Shestak V.D. etc. Introduction of wheel production on a new pressing and rolling line // Steel in Translation. 2010. Vol. 40. Issue 12. Р. 1098 – 1100.

9. Yakovchenko A.V., Perkov B.A., Korzh D.V. etc. The ways for lowering in metal consumption upon production of seamless rolled wheels // Metallurgicheskaya i Gornorudnaya Promyshlennost. 2002. Issue 4. Р. 42 – 44.

10. Кушнарев А.В. Разработка научных основ и внедрение современной технологии производства железнодорожных колес с высокими эксплуатационными характеристиками // Инновационные технологии в металлургии и машиностроении: Сб. науч. тр. – Екатеринбург: Унив. Тип. «Альфа Принт», 2012. С. 626 – 637.

11. Снитко С. А., Яковченко А. В. Механизм исправления асимметрии при штамповке колесных заготовок // Обработка материалов давлением: Сб. науч. тр. – Краматорск: ДГМА, 2012. № 4(33). С. 95 – 99.

12. Снитко С.А. Технологические схемы и механизмы, обеспечивающие повышение точности и стабильности размеров штампованных колесных заготовок // Сталь. 2013. № 10. С. 72 – 80.

13. Solomonov K.N. Application of CAD/CAM systems for computer simulation of metal forming processes // Materials Science Forum. 2012. Vol. 704 – 705. Р. 434 – 439.

14. Larin S.N., Platonov V.I., Solomonov K.N. Approach to assessment of microdamages accumulated during the constrained molding of shells made of the material subject to energy theory of creep and damage // Journal of Chemical Technology and Metallurgy. 2017. Vol. 52. No. 4. Р. 679 – 684.

15. Данченко В.Н., Дыя Х., Шрамко А.В. и др. Исследование напряженного состояния формовочных штампов и условий контактного трения с помощью компьютерного моделирования при штамповке заготовок железнодорожных колес // Вісник НТУ «ХПІ». Серія: Нові рішення в сучасних технологіях. 2012. № 46(952). С. 28 – 32.

16. Кушнарев А.В., Киричков А.А., Богатов А.А. и др. Стойкость штампового инструмента при изготовлении железнодорожных колес // Производство проката. 2015. № 5. С. 46 – 48.

17. Бобырь С.В., Демина Е.Г., Беседнов С.В. и др. Влияние химического состава и типа поверхностных дефектов на стойкость штампов пресса 10 000 тонн из низколегированных сталей // Металлургическая и горнорудная промышленность. 2014. № 1. С. 65 – 69.

18. Дыя Х., Сыгут М. Теоретический анализ износа калибров в процессе прокатки круглых прутков // Вестник МГТУ им. Г.Н. Носова. 2013. № 3. С. 41 – 47.

19. Рычков С.С., Кинзин Д.И. Моделирование износа валков методом конечных элементов при прокатке в калибрах простой формы // Калибровочное бюро. 2013. Вып. 1. С. 29 – 42.

20. Snitko S., Duzhurzhi A. Features finite-element modeling of the deformation exact mass // Journal of Computational and Theoretical Nanoscience. 2012. Vol. 9. Nо. 9. Р. 1505 – 1510.


Для цитирования:


Снитко С.А., Яковченко А.В., Сотников А.Л. ВЛИЯНИЕ СХЕМ ШТАМПОВКИ КОЛЕСНЫХ ЗАГОТОВОК НА СИЛОВЫЕ РЕЖИМЫ РАБОТЫ ФОРМОВОЧНОГО ПРЕССА И ИЗНОС ИНСТРУМЕНТА ДЕФОРМАЦИИ. Известия Высших Учебных Заведений. Черная Металлургия. 2018;61(5):385-392. https://doi.org/10.17073/0368-0797-2018-5-385-392

For citation:


Snitko S.A., Yakovchenko A.V., Sotnikov A.L. INFLUENCE OF WHEEL BILLET STAMPING SCHEMES ON POWER MODES OF FORMING PRESS OPERATION AND ON WEAR OF THE DEFORMATION TOOL. Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2018;61(5):385-392. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/0368-0797-2018-5-385-392

Просмотров: 132


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0368-0797 (Print)
ISSN 2410-2091 (Online)