Розвиток теорії прокатки, розробка технології та впровадження тонкостінних профілів зниженої металомісткості у промисловість

20. А.с. 1379132 СССР, МКИ В60 В 21/10. Колесо в сборе с шиной / В.В.Чигиринский, А.А. Глинка, В.И. Деревянко, В.М.Чигиринский, А.В.Маякин,В.Д. Куцыгин, Е.С. Романов, Е.В. Курец и И.Г. Павлов (СССР) .- № 4151476; Заявлено 15.09.86.

21. А.с. 1530491 СССР, МКИ В 60 В 21/02. Обод колеса пневматической шины / В.В. Чигиринский, А.А. Глинка, В.И. Деревянко, Г.Ф. Кулагин, В.М. Чигиринский, И.П. Немировский, А.В. Маякин, В.Д. Куцыгин, В.С. Махнин, Т.Г. Шевченко, Е.С. Романов, Е.В. Курец, И.В. Зайченко. (СССР) .- № 4309365; Заявлено 03.08.87; Опубл. 23.12.89, Бюл. № 47.

22. А.c. 1346290 СССР, МКИ В 21 В 45 / 02. Способ прокатки арматурных профилей из низколегированных сталей / И.П. Видишев, Ю.В. Гончаров, В.М. Львовский, В.В. Чигиринский, В.И. Видишева, В.А. Голованов, С.П. Лукичев, В.М. Лаврищев, Л.Г. Панфилов. (СССР).- №3954478; Заявлено 23.09.85. Опубл.23.10.87. Бюл. № 39.

23. А.с. 1463509 СССР, МКИ В60 В 21/10. Колесо с шиной / В.В. Чигиринский, В.И. Деревянко, Н.И. Беда, А.С. Катан, А.В. Маякин, В.Д. Куцыгин, Е.С. Романов, Е.В. Курец, В.С. Махнин, И.П. Немировский. (СССР) .- № 4023167; Заявлено 12.02.86; Опубл. 07.03.89, Бюл. № 9.

24. А.с. 1435330 СССР, МКИ В 21 В 1/08. Горячекатаный профиль для обода пневматических шин /В.В. Чигиринский, В.И. Деревянко, Г.Ф. Кулагин, Н.И.Беда, И.П.Немировский,А.В.Маякин,В.Д.Куцыгин,Е.С.Романов,А.Г.Слепынин, Е.В. Курец, В.Т. Шевцов, И.В. Зайченко, В.С. Махнин, Г.И. Леготкин. (СССР) .- № 4218605; Заявлено 08.01.87; Опубл. 07.11.88, Бюл. № 41.

25. А.с. 1555145 СССР, МКИ В 60 В 21/02. Основание обода колеса / В.В. Чигиринский, Р.Л. Васильченко, В.Г. Алехин, Ю.В. Оробцев, В.А. Холодило, Л.Н. Левый, И.И. Букреев. (СССР) .- № 4361124; Заявлено 05.01.88; Опубл. 07.04.90, Бюл. № 13.

26. А.с. 1833213 СССР, МКИ В 21 В 1/08; В 60 В 21/02. Горячекатаный профиль уширенного обода колеса грузового автомобиля / В.В. Чигиринский, В.И.Де-ревянко, Г.Ф. Кулагин, В.М. Чигиринский, Т.Г. Шевченко, В.С. Махнин, В.А. Погожих, М.Е. Новиков, Р.Л. Васильченко. (СССР) .- № 4827639; Заявлено 21.05.90; Опубл. 07.08.93, Бюл. № 29.

27.Чигиринский В.В. Разработка и внедрение высокоэффективных профилей для автомобилестроения // Сталь.- 1996.- № 8.- С.30-32.

Chigirinskii V.V. Development and introduction of highly effiсient sections for automobile manufacturing // Steel in translation. Vol.26, № 8, 1996, Allerton Press, Inc. New York. P. 64-66.

28.Чигиринский В.В. Технологические особенности проектирования горячекатаных профилей для автомобилестроения // Металлургическая и горнорудная промышленность.- 1997.- № 2.- С.30-31.

29.Чигиринский В.В. Особенности прокатки тонкостенных профилей в условиях неравномерной деформации по ширине // Металлургическая и горнорудная промышленность.- 1997.-№3.-С.49-52.

30.Чигиринский В.В. Исследования процесса прокатки тонкостенных профилей сниженной металлоемкости // Металлургическая и горнорудная промышленность. - 1997.- № 4.- С.36-39.

31.Чигиринский В.В. Исследование влияния пространственных параметров деформированного объема на сопротивление пластической деформации сдвига // Теория и практика металлургии.-1997.- № 3.-С.31-32.

32.Чигиринский В.В. Исследование напряженно-деформированного состояния металла с учетом пространственных параметров очага деформации // Теория и практика металлургии. - 1997.- № 4.- С.39-40

33.Чигиринский В.В. Некоторые особенности теории пластичности применительно к процессам ОМД // Тр. Науч - техн. конф. “Теория и технология процессов пластической деформации-96”.- М.: МИСиС, 1997.- С.568-572.

34.Чигиринский В.В. Технологические особенности проектирования облегченных тонкостенных профилей // Тр. второго конгресса прокатчиков, “Череповец II конгресс прокатчиков, 1997”. - М.: АО “Черметинформация”, 1998.- С.269-275.

35.Чигиринский В.В. Исследование и отработка конструктивных элементов тонкостенных профилей для автомобилестроения //Сталь.-1998.-№ 11.-С.36-39.

36.Чигиринский В.В. Теория дополнительных напряжений // Теория и практика металлургии.- 1998.- № 3.- С.42-44.

37.Чигиринский В.В. Исследование влияния неравномерной деформации по ширине на некоторые параметры процесса прокатки // Теория и практика металлургии.- 1998.- № 3. - С.52-54.

38.Чигиринский В.В. Исследование технологии изготовления ободьев колес новой конструкции с целью их внедрения в промышленное производство // Прогресивні засоби одержання і технології виробництва матеріалів: Зб. наукових праць “Системні технології”.- Дніпропетровськ, 1998. - Вип.4 - С.114-118.

39.Чигиринский В.В. Аналитическое определение напряжений и скоростей деформаций реального очага деформации применительно к процессам обработки металлов давлением / Проблеми обчислювальної механіки і міцності конструкцій. Т.3. Збірник наукових праць. Дніпропетровськ, Видавництво "Навчальна книга" , 1998, - С.130-145.

40.Chigurinski V.V. The study of stressed and deformed metal state under condtions of noniform plastic medium flow // Metallurgy. Zagreb.-1998.-Vol.38, Br.1.- P.31-37.

41.Чигиринский В.В. Решение плоской задачи теории пластичности в напряжениях для цилиндрических координат / Проблеми обчислювальної механіки і міцності конструкцій. Т.4. Збірник наукових праць. Дніпропетровськ, Видавництво "Навчальна книга", 1998. - С.152-157.

42.Чигиринский В.В. Деформационная задача теории пластичности в цилиндрических координат / Проблеми обчислювальної механіки і міцності конструкцій. Т.4. Збірник наукових праць. Дніпропетровськ, Видавництво "Навчальна книга", 1998.- С.146-151.

43.Чигиринский В.В. Исследование влияния технологических факторов процесса прокатки на конструктивные параметры профилей ободьев колес грузовых автомобилей // Теория и практика металлургии.- 1998.- № 4.- С.42-43.

44.Чигиринский В.В. Способ производства ободьев колес грузовых автомобилей из металлопроката сниженной металлоемкости // Теория и практика металлургии.- 1998.- № 4. -С.43 - 44.

АНОТАЦІЇ

Чигиринский В.В. Развитие теории прокатки, разработка технологи и внедрение тонкостенных профилей сниженной металлоемкости в промышленности. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.03.05 - Процессы и машины обработки давлением.- Государственная металлургическая академия Украины, Днепропетровск, 1999.

Диссертация посвящена изучению технологических особенностей прокатки тонкостенных изделий в условиях неравномерной деформации; разработке и внедрению новых конструкций высокоэффективных профилей ободьев колес грузовых автомобилей.

Теоретические разработки, связанные с исследованиями неоднородной деформации, позволили определить влияние продольного взаимодействия различнообжимаемых элементов полосы на параметры процесса прокатки, создать технологический резерв производства облегченных конструкций тонкостенных профилей. Явление неравномерности пластической деформации было аналитически исследовано при решении плоской и пространственной задач теории пластичности. Показано влияние пространственного фактора очага деформации на силовые и кинематические параметры производства. С учетом данных подходов удалось решить неоднородные, нелинейные дифференциальные уравнения второго порядка в частных производных гиперболического типа и определить напряженно-деформированное состояние металла в очаге деформации.

Решение пространственной задачи, как и плоской, базируется на тех же физических предпосылках и представлено в виде суперпозиции решений плоских задач в соответствующих координатах. Для реальных процессов это позволило учесть не только особенности пластического течения среды вдоль одной из координатных осей, но и условия взаимодействия смежных участков полосы. На базе разработанной теории дополнительных напряжений показано, что при прокатке сложных профилей за счет взаимодействия элементов, можно оценить и определить: моменты со стороны линеек и проводок, условия прямолинейного движения раската в калибре, заполнения металлом элементов калибра при неравномерном обжатии и распределение температуры по сечению и т.д. Выявлен технологический эффект, определяющий связь усилия прокатки с условиями продольного взаимодействия элементов полосы. Показано, что при определенном уширении сильнодеформируемого элемента полное давление металла на валки заметно снижается. Полученные результаты, подтвержденные экспериментальными данными, были использованы при разработке новых конструкций горячекатаных профилей ободьев колес сниженной металлоемкости. Формирование волнообразной центральной части более обжимаемого элемента обода в чистовом проходе изменяет величину дополнительных напряжений, напряженное состояние очага деформации в целом, способствуя снижению полного усилия прокатки.В соответствии с этим разработаны новые конструкции облегченных профилей ободьев колес с волнообразной центральной частью различного назначения. Внедрены в производство профили 7.0-20-03, 7.5В-20-03, 8.03-20-03 и 8.5В-20-03 для автомобилей и автобусов МАЗ, ЛАЗ, ЗИЛ, КРАЗ, ЛИАЗ и т.д. Опробованы в условиях металлургического и колесного переделов профили 228Г-020-01, 254Г-020-01 и 228Г-020-02. Первая конструкция обода с тороидальными полками внедрена в промышленное производство. Разработаны и опробованы облегченные профили ободьев колес типа “раскатная волна” 7.0-20-04, 7.5В-20-04, 8.0В-20-04 и 8.5В-20-04. Профиль обода грузового автомобиля МАЗ-500 внедрен и используется на грузовых автомобилях и автобусах. Успешно прошла испытание облегченная конструкция обода 7.0-20-05 для колес грузовых автомобилей КАМАЗ.

Зафиксированная реальная экономия металла на профилях новой конструкции составила около 20,0 тыс.тонн, что оценивается в долларовом эквиваленте на сумму более 6,0 млн. долл. США.

Ключевые слова: тонкостенный профиль, снижение металлоемкости, неравномерность деформации, теория пластичности, дифференциальные уравнения в частных производных, технологический эффект, новая конструкция профиля, внедрение.

Чигиринський В.В. Розвиток теорії прокатки, розробка технології та впровадження тонкостінних профілів зниженої металомісткості у промисловість. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.03.05 - Процеси та машини обробки тиском - Державна металургійна академія України, Дніпропетровськ, 1999.

Дисертація присвячена рішенню проблемної задачі, повязаної із розробкою та впровадженням нових конструкцій полегшених профілів з урахуванням технологічних особливостей виробництва. У роботі показано, що за рахунок кінематики течії металу можливо змінювати напружений стан в осередку деформації, впливаючи на зусилля прокатки. Регулюючи поздовжню взаємодію різнообтискуваних дільниць штаби, можно знизити зусилля прокатки, створюючи тим самим технологічний резерв виробництва профілів зниженої металомісткості. Теоретична частина роботи присвячена дослідженню впливу неоднорідної деформації на параметри формозмінення. Розв'язано плоску та просторову задачі теорії пластичності. У рамках запропонованих рїшень розроблено теорию додаткових напруг, яка дозволяє ефективно оцінити вплив нерівномірного по ширині обтиску на деякі параметри процесу прокатки складних профілів. З урахуванням вказаних особливостей розроблено серію нових конструкцій полегшених профілів ободів коліс різного призначення. Проведено експериментальні дослідження процесу прокатки. Відпрацьована методика технологічної оцінки маси профілю за струмом якоря двигуна. Упроваджені у промисловість високоефективні профілі для автомобіле- будування.

Ключові слова: тонкостінний профіль, зниження металомісткості, нерівномірність деформації, теорія пластичності, диференціальні рівняння у частинних похідних, технологічний ефект, нова конструкція профілю, впровадження.

Chygyryns'kyy V.V. Rolling theory development and elaboration of technology and introduction of thin-walled decreased metal capacity shapes into production. - Manuscript.

Thesis for the doctorate degree in speciality 05.03.05 - Processes and machines for metal forming. - The State Metallurgical Academy of Ukraine, Dnipropetrovsk, 1999.

The thesis deal with a problem solution of development and introduction of thin-walled decreased metal capacity shapes into production with taking into account the technological peculiarities of the last. The applicant proposes to change a stress state in the deformation zone influencing on the rolling force and using metal flow kinematics. The roling force was decreased by regulation of the longitudinal interaction into differently pressed strip parts so a technological reserve of decreased metal capacity shapes was created. The theoretical part of the work deals with a research of non-uniform deformation influence on shape change parameters. A plain problem and a three-dimensional one of the theory of plasticity were solved. A theory of additional stresses was elaborated within the solutions proposed. It allows to evaluate effecienly the influence of the non-uniform in width pressing on some rolling process parameters for complicated shapes. A series of new designs for decreased weight shapes of various purpose wheel rims was developed. The rolling process was tested by an experimental investigation. A procedure of technological evaluation of the shape mass by the motor armature current was developed. The received highly efficient shapes for the automobile industry were introduced into production. Key words: thin-walled shape, decreasing of metal capacity, non-uniformity of deformation, theory of plasticity, partial differential equations, technological effect, new design of the shape, introducing into production.

Размещено на Allbest.ru