Понятие радиально-сдвиговой прокатки

Содержание

Введение 3

Понятие радиально-сдвиговой прокатки 4

Появление компьютерного моделирования в РСП 6

Примеры вычислительных моделей прокатки в РСП 9

Вывод 16

Введение

Широко применяется винтовая прокатка. Она может использоваться для получения полой трубной заготовки прошивкой на оправке, для уменьшения толщины стенки полой трубной заготовки раскаткой на оправке. Считается, что впервые процесс винтовой прокатки реализовали братья Маннесманн в 1886 году. По одной из версий они экспериментировали с поворотом оси вращения валков при продольной прокатке и в результате этих исследований появился способ винтовой прокатки. По прошествии около 130 лет с момента реализации первой винтовой прокатки появилось несколько различных схем. Прокатку и прошивку сейчас осуществляют в двухвалковых станах с направляющими роликами, дисками или линейками, а также в трёхвалковых станах. Помимо прокатки и прошивки в двухвалковых и трёхвалковых клетях также осуществляют раскатку на оправке. Также следует отметить отдельный случай трёхвалковой винтовой прокатки – радиально-сдвиговая прокатка, при которой деформация осуществляется таким образом, что происходит настолько существенное измельчение исходной структуры, что некоторые специалисты иногда предпочитают этот процесс равноканальному угловому прессованию. Также ряд экспериментов проводят с 5 использованием винтовой прокатки в планетарных станах. За почти полуторавековую историю процессов винтовой прокатки проведено много исследований и реализовано немало различных схем.

В силу особенностей процесса теоретические и экспериментальные исследования винтовой прокатки, а также прошивки и раскатки осуществлять гораздо сложнее, чем другие процессы ОМД, а иногда некоторые экспериментальные исследования представляются невозможными. В связи с этим применяются методы вычислительного и компьютерного моделирования для регулирования процессов при радиально-сдвиговой прокатки.

Понятие радиально-сдвиговой прокатки

Исследования процессов прокатки и прошивки в трёхвалковых клетях с помощью компьютерного моедлирования, в отличие от исследований с применением вычислительных сред конечно-элементного анализа процессов прошивки и прокатки в двухвалковых клетях, достаточно редко связаны с оценкой энергосиловых параметров, поэтому данная тема является очень важной и актуальной.

Радиально-сдвиговая прокатка, которая получила распространение для производства круглых прутков как горячей, так и холоднойдеформацией. Горячее деформирование практически любых металлических материалов для производства горячекатаных прутков сплошного круглого профиля из различных металлов и сплавов диаметром 14…35 мм обеспечивает министан винтовой прокатки РСП 14-40. Холодной радиально-сдвиговой прокаткой получают прутки для медицинских имплантатов из нелегированного титана.

При радиально-сдвиговой прокатке реализуется одновременно два механизма течения металла (рис. 1): продольное течение (уменьшение поперечного сечения) и вращательное течение металла, обеспечивающее «геликоидальное» истечение металла, что приводит к образованию в металле «спиральной» микроструктуры. При этом накопленная степень деформации значительно возрастает.

Рисунок 1 - Схема течения внешнего слоя заготовки

Манякиным А.Ю. впервые проведено экспериментальное исследование кинематики установки РСП и показано, что при прочих равных условиях усилие волочения примерно на 30% ниже, чем при волочении через монолитную волоку. Лабораторное экспериментальное исследование,