DOI: https://doi.org/10.20535/2521-1943.2018.2.117012

Modeling ball rolling in spiral rolls

D. Sokhan, V. Makovei, P. Protsenko

Abstract


The simulation of several variants of rolling of drawers from the model material of aluminum alloy AL-1100 and bearing steel ШХ-15 using the software package Deform 3D. Helical-shaped rollers were used as the profiling elements for receiving balls. The influence of various parameters on the stress-strain state of roll elements and workpieces is investigated. It is shown that the process qualitatively occurs without lubrication at high coefficient of friction up to 0.4 The contact stresses on the surface of the rolls reach significant values, which leads to the need for additional surface treatment by surface hardening methods. The technology and construction of rollers for cylindrical billets are offered.

Keywords


rolling balls; stress-deformed state; screw rolls; calibration of rolls

References


Granovsky, S. (1980), New processes and mill for rolling products in screw calibers, Metallurgy, Moscow, Russia.

Tselikov, N. and dr. (1983), “Cold rolling of balls of small diameter in screw calibers”, Forging-stamping production, no. 7, pp. 19-20.

Ukraineth, V., Fedorov, V. and Dolgov, S. (1983), “Equipment for cold transverse rolling of small-diameter parts with a roller tool”, Forging and stamping production, no. 7, pp. 20-21.

Peretyatko, V., Klimov, A. and Filippova, M. (2013), “Calibration of rolls of a ball rolling mill. Communication 1”, News of educational institutions, Ferrous metallurgy, no. 4, pp. 27-30, https://doi.org/10.17073/0368-0797-2013-4-27-30

Tselikov, A., Barbarin, M., Vasilchikov, M., and dr. (1971), Special rolling mills, Metallurgy, Moscow, Russia.

Haydamaka, A. (2009), Rolling bearings, Kharkov, NTUU XPI, p. 248.

Verdevsky, V., Granovsky, S. (1988), “Efficient technology and mills for rolling in screw calibers of blanks for seamlessly stamping and squeezing machine parts”, Forging and stamping production, no. 11, pp. 9-10.

A.S. The USSR № 1794566, The method of manufacturing balls is transverse screw rolling, MKI B 21 H 1/14

Rubczov, V. and Shevchenko, O. (2018), “The possibility of using asymmetric rolls of ball rolling mills to obtain a stable rolling regime”, SCIENCE - EDUCATION - PRODUCTION: Experience and perspectives of development: a collection of materials of the XIV International Scientific and Technical Conference dedicated to the memory of Doctor of Technical Sciences, Professor Ye. G. Zudov, pp. vol. no 1, pp. 106-112.

Pater, Z. and dr. (2013), “Experimental and numerical analysis of helical-wedge rolling process for producing steel balls”, International Journal of Machine Tools and Manufacture, pp. 1-7.

Demyn, V., Lvovych, K., Markyn, P. and dr. (2011), Guide to sheet stamping: a tutorial, р. 177.

Borody, Yu. (2010), “Increasing the stability of cutting elements of separating dies by surface hardening”, Vestnik NTUU KPI, Serija mashinostroenie, pp. 60-63.


GOST Style Citations


  1. Грановский С.П. Новые процессы и станы для прокатки изделий в винтовых калибрах. М.: Металлургия, 1980. ‑ 116 с.
  2. Целиков Н.А. и др. Холодная прокатка шаров малого диаметра в винтовых калибрах// Кузнечно-штамповочное производство.‑ 1983. ‑ №7. – С. 19-20.
  3. Украинец В.В.. Федоров В.К., Долгов С.Г. Оборудование для холодной поперечной прокатки деталей малых диаметров валковым инструментом// Кузнечно-штамповочное производство.‑ 1983. ‑ №7. ‑ С. 20-21.
  4. Перетятько В.Н., Климов А.С., Филиппова М.В. Калибровка валков шаропрокатного стана. Сообщение 1// Известия учебных заведений. Черная металлургия. ‑ 2013. ‑ №4. – С. 27-30, https://doi.org/10.17073/0368-0797-2013-4-27-30
  5. Специальные прокатные станы/ А.И. Целиков, М.В. Барбарин, М.В. Васильчиков, др. – М.: Металлургия. 1971. – 336 с.
  6. Гайдамака А.В. Підшипники кочення. Навчальний посібник. Харьків : НТУУ XПІ, 2009. – 248 с.
  7. Вердевский В.А., Грановский С.П. Эффективная технология и станы для прокатки в винтовых калибрах заготовок под безоблойную штамповку и выдавливание деталей машин// Кузнечно-штамповочное производство.‑ 1988. ‑ №11. – С. 9-10.
  8. А. С. СССР № 1794566. Способ изготовления шариков поперечно-винтовой прокаткой. МКИ B 21 H 1/14. 3аявл. 30.03.89. опубл. 15.02.93, БИ № 06.
  9. Рубцов В. Ю. Возможность использования ассиметричных валков шаропрокатных станов для получения устойчивого режима прокатки / В. Ю. Рубцов, О. И. Шевченко // НАУКА – ОБРАЗОВАНИЕ – ПРОИЗВОДСТВО: Опыт и перспективы развития: сборник материалов ХIV Международной научно-технической конференции, посвященной памяти доктора технических наук, профессора Е. Г. Зудова (8–9 февраля 2018 г.): в 2-х т. — Т. 1: Горно-металлургическое производство. Машиностроение и металлообработка. — Нижний Тагил : НТИ (филиал) УрФУ, ‑ 2018. ‑ С. 106-112.
  10. Experimental and numerical analysis of helical-wedge rolling process for producing steel balls / Z. Pater [and etc.] // International Journal of Machine Tools and Manufacture. ‑ 2013. ‑ Vol. 67. ‑ pp. 1-7.
  11. Справочник по листовой штамповке: учебное пособие / В.А. Демин, К.Д. Львович, П.В. Маркин и др.; под ред. В.А. Демина и Е.И. Семенова. – М.: МГИУ, 2011. – 177 с.
  12. Бородій Ю.П. Підвищення стійкості ріжучих елементів розділяючих штампів поверхневим зміцненням / Ю.П. Бородій // Вісник НТУУ «КПІ». Серія машинобудування. – 2010. ‑ № 60. ‑ С. 60-63.