Журналы →  Цветные металлы →  2017 →  №3 →  Назад

Металлообработка
Название Гидродинамический эффект технологической смазки при тонколистовой прокатке
DOI 10.17580/tsm.2017.03.14
Автор Колмогоров Г. Л., Мельникова Т. Е.
Информация об авторе

Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Пермь, Россия:

Г. Л. Колмогоров, профессор кафедры «Динамика и прочность машин», эл. почта: dpm@pstu.ru
Т. Е. Мельникова, доцент кафедры «Динамика и прочность машин»

Реферат

Одной из основных отраслей промышленности является обработка металлов давлением, цель которой — формирование изделий из металлических заготовок простых форм. Важная роль при этом принадлежит технологии листовой прокатки, в том числе тонколистовой. Решение вопросов, связанных с выбором оптимальных режимов тонколистовой прокатки, является актуальным для специалистов в данной области. Большую роль при производстве металлоизделий толщиной 0,10–0,05 мм (например, жесть, фольга из цветных металлов) играет внешнее трение между прокатываемой полосой и валками прокатного стана. Процесс прокатки таких металлоизделий является специфичным, так как контактные напряжения могут превышать сопротивление деформации прокатываемого металла в несколько раз. Моделировать условия трения в зоне деформации позволяет технология тонколистовой прокатки в условиях гидродинамического режима трения. Учет гидродинамического эффекта технологической смазки позволяет оценивать влияние технологических факторов на условия контактного трения при обработке металлов давлением и управлять процессом прокатки. В работе исследованы закономерности течения жидкой ньютоновской смазки с учетом особенностей геометрии зоны деформации при тонколистовой прокатке. Определены закономерности формирования слоя смазки при тонколистовой прокатке. В качестве примера представлены результаты расчета толщины слоя смазки при прокатке алюминиевой фольги с применением в качестве смазки минеральных масел различной вязкости в зависимости от скорости прокатки. По толщине слоя смазки предложена оценка режима трения при прокатке: получена формула для оценки режима трения, который определяется отношением толщины смазочного слоя к приведенному параметру шероховатости трущихся поверхностей. Полученные соотношения могут быть использованы в технологических расчетах процесса прокатки.

Ключевые слова Тонколистовая прокатка, внешнее трение, гидродинамический режим трения, смазка, шероховатость поверхности, контактные напряжения, давление смазки, деформация.
Библиографический список

1. Гарбер Э. А., Кожевникова И. А. Теория прокатки. — Старый Оскол : Тонкие наукоемкие технологии, 2015. — 312 с.
2. Kachanov L. M. Fundamentals of the theory of plasticity. — N. Y. : Courier Dover Publ., 2004. — 482 p.
3. Константинов И. Л., Сидельников С. Б. Основы технологических процессов обработки металлов давлением : учебник. — М. : ИНФРА-М, 2016. — 486 с.
4. Мазур В. Л., Сафьян М. М. Технология процессов прокатки и волочения. Листопрокатное производство. — Киев : Выща школа, 1988. — 351 с.
5. Белосевич В. К., Нетесов К. П. Совершенствование процесса холодной прокатки. — М. : Металлургия, 1971. — 270 с.
6. Avitzur B. Metal forming: processes and analysis. — N. Y. : McGraw-Hill Book Co., 1968. — 500 p.
7. Мазур В. Л. Состояние и перспективы развития теории и технологии тонколистовой прокатки. Обработка материалов давлением. 2012. № 4 (33). С. 136–141.
8. Мелешко В. И., Качайлов А. П., Мазур В. Л. Прогрессивные методы прокатки и отделка листовой стали. — М. : Металлургия, 1980. —192 с.
9. Грудев А. П., Зильберг Ю. В., Тилик В. Т. Трение и смазки при обработке металлов давлением : справочник. — М. : Металлургия, 1982. — 310 с.
10. Колмогоров Г. Л. Гидродинамическая подача смазки при обработке металлов давлением. — М. : Металлургия, 1986. — 168 с.
11. Колмогоров Г. Л., Гнеденко В. В. О возможности возникновения режима жидкостного трения при холодной прокатке // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. 1971. № 8. С. 117–120.
12. Кокрофт М. Г. Смазка и смазочные материалы в процессах обработки металлов давлением : пер. с англ. — М. : Металлургия, 1970. — 111 с.
13. Тихомиров В. П., Порошин В. В., Горленко О. А., Богомолов Д. Ю. Трибология : уч. пособие. — М. : Купер Бук, 2016. — 358 с.
14. Atkins A. G. Hydrodynamic lubrication in cold rolling // Int. J. mech. Sci. 1974. Vol. 16. P. 1–19.
15. Ковалев А. Е., Колмогоров Г. Л. Гидродинамическая подача смазки в процессах обработки давлением // Аннотации докладов Восьмого всероссийского съезда по теоретической и прикладной механике, Пермь, 23–29 августа 2001 г.). — Екатеринбург : ПГТУ УрО РАН, 2001. — 331 с.
16. Aljabri A. et al. Modelling of thin strip profile during cold rolling on roll crossing and shifting mill // 8th Pacific Rim International Congress on Advanced Materials and Processing (PRICM-8, 2013). — Boston : John Wiley & Sons, 2014. Р. 3001–3008.
17. Исаевич Л. А., Иваницкий Д. М., Сидоренко М. И. Определение режимов обжатия полос переменной толщины для достижения требуемой размерной точности формообразуемого профиля // Литье и металлургия. 2016. № 1 (82). С. 91–95.
18. Dyi-Cheng Chen. An investigation into the shape rolling of sectioned sheets with internal voids using the finite element method // Procedia Engineering. 2014. Vol. 79. P. 173–178.

Полный текст статьи Получить
Назад