ФГБОУ ВО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г. И. Носова», Магнитогорск, Россия:
М. В. Чукин, докт. техн. наук, профессор ректор;

И. А. Песин, младший научный сотрудник, эл. почта: ilya33392@bk.ru

ФГБОУ ВО «МГТУ им. Г. И. Носова» совместно с ООО «ЧерметИнформСистемы» разработал пакет новых технологий производства крупногабаритных деталей с криволинейной поверхностью (КДКП) на толстолистовом прокатном стане, включающий совмещенные процессы асимметричной прокатки и пластической гибки (СПАПиПГ) и толстолистовой прокатки и штамповки (СППиШ). Разработанные технологии позволяют, с одной стороны, существенно (не менее чем в 2 раза) снизить энергосиловые параметры процесса, а с другой — обеспечить производство длинномерных цельных крупногабаритных деталей без сварки. Геометрические размеры изделий: толщина стенки листа — 40–120 мм; диаметр (ширина) — до 4350 мм. Выполнено математическое моделирование и анализ формоизменения металла и силовых параметров процесса СППиШ. Разработана методика экспериментального исследования совмещенного процесса СППиШ. Выполнены проверка адекватности математической модели и экспериментальное опробование нового процесса СППиШ в условиях лабораторного прокатного стана. Проведен сравнительный анализ достоинств и выявлены недостатки прямой и реверсивной схем реализации процесса СППиШ для получения КДКП. Разработаны рациональные геометрические формы матриц и пуансонов для получения сферических и эллиптических днищ различной толщины и диаметра. Предложены новые технические решения, обеспечивающие устойчивость пакета в процессе деформирования и предотвращение смещения его элементов относительно друг друга.

Исследования выполнены в рамках гранта РФФИ (договор № 18-58-45013/18 от 10.07.2018).

1. Фрайхаммер А., Кренн Х., Блауэнштайнер П. Ввод в эксплуатацию современной клети для прокатки толстого листа на предприятии компании voestalpine Grobblech // Черные металлы. 2017. № 5. С. 43–46.
2. Замбон Э., Булфоне М. Р. Толстолистовой стан Стеккеля: обеспечение повышенной гибкости и конкурентоспособности // Черные металлы. 2017. № 9. С. 46–52.
3. Бутузов Е. А. Специальные виды штамповки. — М. : Высшая школа, 1963. — 205 с.
4. Победин И. С., Зверев А. Д. Производство крупногабаритных днищ. — М. : НИИНФОРМТЯЖМАШ, 1966. — 75 с.
5. Любченко А. А. Горячая штамповка толстолистовых полых изделий. — Л. : Лениздат, 1967. — 303 с.
6. Пихтовников Р. В., Завьялов В. И. Штамповка листового металла взрывом. — М. : Машиностроение, 1964. — 176 с.
7. Попов Е. А., Ковалев В. Г., Шубин И. Н. Технология и автоматизация листовой штамповки. — М. : Издательство МГТУ им. Баумана, 2000. — 480 с.
8. Демин В. А. Разработка метода проектирования технологических процессов толстолистовой штамповки на основе прогнозирования технологических отказов: дис. … докт. техн. наук. — Москва, 2003. — 342 с.
9. Karbasian H., Tekkaya A. E. A review on hot stamping // Journal of Materials Processing Technology. 2010. Vol. 210. P. 2103–2118.
10. Mori K. Smart hot stamping of ultra-high strength steel parts // Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2012. Vol. 22. P. 496–503.
11. Мошнин Е. Н. Гибка и правка на ротационных машинах. — М. : Машиностроение, 1967. — 287 с.
12. Pesin A. M. New solutions on basis of non-symmetric rolling model // Steel. 2003. No. 2. P. 66–68.
13. Салганик В. М., Песин А. М., Чикишев Д. Н., Локотунина Н. М., Пустовойтов Д. О. Приложения теории пластичности к разработке и анализу технологических процессов : учеб. пособие. — Магнитогорск : Изд-во Магнитогорского гос. техн. ун-та, 2012. — 251 с.
14. Чикишев Д. Н. Совершенствование технологии производства деталей крупногабаритных тел вращения на основе математического моделирования процессов деформирования толстых стальных листов. дис. … канд. техн. наук. — Магнитогорск, 2007. — 132 с.
15. Pesin A., Drigun E., Pustovoytov D., Pesin I. Study of Different Large Bodies Manufacturing Based on Combined Methods of Deformation // MATEC Web of Conferences. 2015. Vol. 26. P. 03007.
16. Салганик В. М., Песин А. М., Шабалин Ю. А. Новые способы и устройства асимметричной прокатки полос // Черная металлургия. 1990. № 9. С. 61–63.
17. Песин А. М., Салганик В. М., Чикишев Д. Н., Дригун Э. М. Развитие теории и технологии получения деталей крупногабаритных тел вращения : монография. — Магнитогорск : ГОУ ВПО «МГТУ», 2010. — 102 с.
18. Sverdlik M., Pesin A., Pustovoytov D. Theoretical Basis and Technology Development of the Combined Process of Asymmetric Rolling and Plastic Bending // Advances Materials Research. 2012. Vol. 586. P. 259–264.
19. Песин А. М., Чукин М. В., Дригун Э. М., Тандон П., Пустовойтов Д. О., Чикишев Д. Н., Локотунина Н. М., Песин И. А. О возможности производства машиностроительной продукции на толстолистовом прокатном стане. — Магнитогорск : Изд-во Магнитогорского гос. техн. ун-та им. Г. И. Носова, 2018. — 130 с.
20. Pesin A., Chukin M., Tandon P., Pustovoitov D., Drigun E., Pesin I., Kozhemyakina A. Development of Theory and Technologies for Hybrid Metal Forming of Steel Complex Parts // Metal 2018. Abstracts of 27th International Conference on Metallurgy and Materials. — Brno. Czech Republic. P. 46–47.

21. Песин А. М., Гун Г. С., Дригун Э. М., Пустовойтов Д. О. Разработка нового совмещенного процесса толстолистовой прокатки и штамповки // Современные проблемы горно-металлургического комплекса. Наука и производство. Материалы XII Всероссийской научно-практической конференции. Старый Оскол, 2015. С. 285.
22. Pesin A., Pustovoytov D., Pesin I., Drigun E. Technology development of large-size bodies manufacturing from thick plate materials based on combined methods of deformation // Key Engineering Materials. 2016. Vol. 685. P. 375–379.
23. Pesin A., Drigun E., Pustovoitov D., Pesin I. Development of the Technology of Large Bodies Manufacturing Based on Combined Process of Plate Rolling and Stamping // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2017. Vol. 293. P. 012006.
24. Pesin A., Drigun E., Pustovoytov D., Pesin I. Finite Element Modelling of Combined Process of Plate Rolling and Stamping // MATEC Web of Conferences. 2016. Vol. 80. P. 15008.
25. Полезная модель РФ 169154 МКИ B21D 51/08. Пакет для совмещенного процесса прокатки и штамповки деталей с криволинейной поверхностью / А. М. Песин, Э. М. Дригун, Д. О. Пустовойтов, Н. М. Локотунина, И. А. Песин. Опубл. 07.03.2017. Бюл. № 7.
26. Полезная модель РФ 170509 МКИ B21D 51/00. Устройство для получения деталей с криволинейной поверхностью из листовой заготовки путем совмещенного процесса прокатки и штамповки деталей / А. М. Песин, Э. М. Дригун, Д. О. Пустовойтов, Н. М. Локотунина, И. А. Песин. Опубл. 26.04.2017. Бюл. № 12.