Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», Москва, Россия:

С. М. Крискович, старший преподаватель кафедры обработки металлов давлением, эл. почта: moose2@yandex.ru
В. П. Романенко, профессор кафедры обработки металлов давлением, канд. техн. наук, эл. почта: romanenko.vp@misis.ru
Н. М. Вавилкин, профессор кафедры обработки металлов давлением, докт. техн. наук

Выксунский филиал Национального исследовательского технологического университета «МИСиС», Выкса, Россия:
А. Н. Фортунатов, доцент кафедры технологий и оборудования обработки металлов давлением

На основе ранее разработанной модели процесса винтовой прошивки особотолстостенной заготовки проведен анализ ее напряженного и деформированного состояний для углов подачи 6 и 12 град. Осуществлен анализ параметров интенсивности напряжений (ИН) в двух продольных сечениях, а также показателей интенсивности скоростей деформации (ИСД) и интенсивности конечных деформаций (ИКД) в поперечных сечениях. Картина распределения ИН в продольных сечениях очень неоднородна, максимальные напряжения отмечены у передней части (носка) оправки и в области пережима. Анализ ИСД показал ее более правильное распределение с максимальными значениями в пережиме, а также позволил выделить смещение зон с наибольшей величиной ИСД в сторону точки касания заготовки и рабочих валков. Выявлены формирование кольцевой зоны с малыми значениями ИКД при анализе деформированного состояния заготовки при более высоких углах подачи и большая равномерность значений поля ИКД при меньших углах, что может быть использовано в дальнейшем с целью проработки структуры металла стенки заготовки.

1. Romanenko V. P., Stepanov P. P., Kriskovich S. M. Production of hollow railroad axles by screw piercing and radial forging // Metallurgist. 2018. Vol. 61, Iss. 9-10. P. 873–877.
2. Xu Y., Zhang Y., Zhuang X., Cao Z., Lu Y., Zhao Z. Numerical modeling and anvil design of high-speed forging process for railway axles // International Journal of Material Forming. 2021. Vol. 14, Iss. 5. P. 813–832.
3. Pokorný P., Dlhý P., Poduška J., Fajkoš R., Vojtek T. et al. Influence of heat treatment-induced residual stress on residual fatigue life of railway axles // Theoretical and Applied Fracture Mechanics. 2020. Vol. 109. P. 102732.
4. Goncharuk A. V., Fadeev, V. A., Kadach M. V. Seamless pipes manufacturing process improvement using mandreling // Solid State Phenomena. 2021. Vol. 316. P. 402–407.
5. Вавилкин Н. М., Крискович С. М. Особенности напряженного состояния винтовой прошивки особотолстостенных полых заготовок для машиностроения // Черные металлы. 2021. № 10. С. 44–48. DOI: 10.17580/chm.2021.10.08.
6. Сурикова Н. С., Власов И. В., Деревягина Л. С., Гордиенко А. И., Наркевич Н. А. Влияние режимов поперечно-винтовой прокатки на механические свойства и вязкость разрушения трубной стали // Известия вузов. Черная металлургия. 2021. Т. 64. № 1. С. 28–37.
7. Романцев Б. А., Алещенко А. С., Гусейнов Э. Р., Цюцюра В. Ю. Разработка метода и оборудования для испытаний материалов на знакопеременный изгиб при прошивке в станах винтовой прокатки // Черные металлы. 2020. № 11. С. 29–34. DOI: 10.17580/chm.2020.11.04.
8. Ding X., Sun L., Huang X., Zhao Z. Research on three-roll screw rolling process for Ti6Al4V titanium alloy bar // High Temperature Materials and Processes. 2019. Vol. 38. P. 178–182. DOI: 10.1515/htmp-2016-0215.

9. Bogatov A. A., Pavlov D. A. Study of metal strained state during workpiece reduction in a three-roll screw-rolling mill // Metallurgist. 2017. Vol. 61, Iss. 3-4. P. 311–317. DOI: 10.1007/s11015-017-0494-9.
10. Mikhalkin D. V., Korsakov A. A., Panasenko O. A., Pyankov K. P. Parameters of the deformation zone and boundary conditions of the piercing process // Metallurgist. 2021. Vol. 65, Iss. 1-2. P. 137–146. DOI: 10.1007/s11015-021-01141-w.
11. Kul’teshova V. V., Ivanov A. V., Zavora I. V., Lipatov R. N. Structure and mechanical properties of hot rolled hollow billets for body components of medium-carbon steels after piercing, sizing and sorbitization // Metallurgist. 2021. Vol. 65, Iss. 5-6. P. 624–632. DOI: 10.1007/s11015-021-01199-6.
12. Будников А. С., Романцев Б. А., Харитонов Е. А. Определение диаметра валков станов винтовой прокатки // Известия вузов. Черная металлургия. 2018. Т. 61. № 9. С. 683–688.
13. Власов А. В., Стебунов С. А., Евсюков С. А. и др. Конечно-элементное моделирование технологических процессов ковки и объемной штамповки : учеб. пособие. — М. : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2019. — 383 с.
14. Вавилкин Н. М., Бухмиров В. В. Прошивная оправка : научное издание. — М. : Московский институт стали и сплавов, 2000. — 128 с.
15. Орлов Д. А. Совершенствование технологии двойной прошивки заготовок на станах винтовой прокатки : дис. … канд. техн. наук. — М. : НИТУ «МИСиС», 2021. — 113 с.