12_Kuhar.doc Методика учета влияния условий на контакте заготовки с рабочим инструментом на напряженно-деформированное состояние ... Проблеми трибології (Problems of Tribology) 2014, № 3 72 Кухарь В.В. ГВУЗ «Приазовский государственный технический университет», г. Мариуполь, Украина E-mail: kvv_mariupol@mail.ru МЕТОДИКА УЧЕТА ВЛИЯНИЯ УСЛОВИЙ НА КОНТАКТЕ ЗАГОТОВКИ С РАБОЧИМ ИНСТРУМЕНТОМ НА НАПРЯЖЕННО- ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ И ИСЧЕРПАНИЕ ЗАПАСА ПЛАСТИЧНОСТИ ПРИ ОСАДКЕ УДК 621.73 На основе феноменологического подхода предложена методика комплексного учета влияния на напряжен- но-деформированное состояние и степень использования запаса пластичности заготовки трибоконтактных и термо- механических условий деформации. Экспериментально проверена данная методика для вариантов осадки заготовок из различных материалов плоскими плитами и подтверждено, что применение технологической смазки снижает на 4-15 % показатели степени использования запаса пластичности в экваториальном сечении заготовки. Ключевые слова: осадка заготовки, условия на контакте, напряженно-деформированное состояние, степень использования запаса пластичности, технологическая смазка. Введение Пластичность материала при заданных условиях деформирования оказывает существенное влияние на выбор технологических переходов в процессах обработки давлением. Зачастую конкретиза- ция условий деформирования материалов связана с требованиями получения определенной структуры, эксплуатационных свойств, характеристик поверхности изделий, изготавливаемых штамповкой, ковкой или прокаткой. Прогнозирование степени использования запаса пластичности (СИЗП) позволяет не только назначать режимы деформирования, но и, в некоторых случаях, оценивать «технологическую на- следственность» изделий. Среди основных факторов, влияющих на пластичность металлов и сплавов, следует выделить характер напряженно-деформированного состояния (НДС), температуру, степень, ско- рость деформации. При этом влияние условий на контакте заготовки и деформирующего инструмента на напряженно-деформированное состояние и, как правило, степень использования запаса пластичности не- обходимо оценивать для конкретных материалов и технологических параметров, однако сведения для проведения такой комплексной оценки в настоящее время не систематизированы. Анализ известных исследований и публикаций Осадку используют как в технологических процессах ковки и штамповки [1], так и для исследо- вания пластичности металлов [2]. При этом даже при осадке плоскими плитами НДС материала является неоднородным по объему заготовки. Для упрочняющихся материалов из-за действия сил трения на кон- такте заготовки и плит свободная боковая поверхность при сжатии принимает выпуклый профиль [1, 3]. Экваториальные сечения, соответственно, характеризуются экстремальными значениями показателей НДС и СИЗП и служат своеобразными «индикаторами», при этом явление бочкообразования (обычно трактуемое как нежелательное [1, 3]) может быть рассмотрено, как способ полезного использования не- равномерности деформации для профилирования заготовки с целью приближения её формы к конфигу- рации конечной поковки [4]. Условия на контакте заготовки и осадочных плит оказывают влияние на степень предварительного профилирования, НДС, СИЗП, заполнение ручьев, интенсивность истечения металла в облойную канавку и другие параметры, которые взаимосвязаны между собой. Поэтому суще- ствующие методы исследований напряжений, деформаций и перемещений при обработке металлов дав- лением [5] требуют развития с точки зрения полного учета зависимости пластичности материала от НДС, температуры и контактных условий при осадке горячих слитков или заготовок. Это затрудняет точное определение СИЗП, выбор степеней деформаций и технологических переходов. Следовательно, система- тизация сведений и совершенствование методики расчета НДС и СИЗП при осадке заготовок с оценкой влияния условий на контактных поверхностях является актуальной научно-практической задачей. Цель работы и постановка задач исследования Целью настоящей работы является разработка методики оценки влияния условий на контакте за- готовки и рабочего инструмента на напряженно-деформированное состояние и степень использования запаса пластичности деформируемого материала при осадке для назначения благоприятных технологи- ческих режимов на переходах ковки и штамповки. mailto:kvv_mariupol@mail.ru Методика учета влияния условий на контакте заготовки с рабочим инструментом на напряженно-деформированное состояние ... Проблеми трибології (Problems of Tribology) 2014, № 3 73 Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи: 1. Выбрать методи- ки проведения эксперимента и обработки данных. 2. Разработать обобщенный алгоритм оценки НДС и СИЗП заготовки на основе альтернативных теорий напряженного состояния и методик расчета предель- ных степеней деформаций, учитывающих условия деформирования и материал заготовки; 3. Экспери- ментально проверить предложенную методику, дать количественную оценку влиянию на показатели НДС и СИЗП использования технологической смазки при осадке заготовок плоскими плитами. Изложение основного материала Изучение НДС и СИЗП проводили на физических моделях с привлечением феноменологической теории деформируемости. Использование в качестве модельного материала свинца марки ССу, пригод- ного для отображения закономерностей горячей деформации среднеуглеродистых сталей, обуславливает допущение изотермических условий осадки для обеспечения пластического подобия модели ( м ) и нату- ры ( н ) [6]: нм ε=ε ; нм µ=µ ; нм )D/H()D/H( 0000 = , нм ξ=ξ , где ε – степень деформации за- готовки, отн. ед.; µ – коэффициент трения на контакте; 0H и 0D – начальные высота и диаметр заго- товки, мм; ξ – скорость деформации, 1/с. Соответственно: Mнм n/vv = , где v – скорость деформиро- вания, мм/с, Mn – масштабный коэффициент; 2)n/(PP Mнм = , где P – сила деформирования, Н. Образцы с диаметром 0D = 40 мм изготавливали прессованием с дальнейшей отрезкой на тре- буемую высоту 0H . Исходную информацию для оценки НДС и СИЗП получали, применяя метод дели- тельных сеток [5], для чего в экваториальной области боковой поверхности образцов наносили коорди- натные ячейки и замеряли их размеры до ( 0a и 0b ) и после ( a и b ) осадки (рис. 1). Кроме того, замеря- ли время τ , за которое осуществляли деформирование. Принимали допущения об изотропности дефор- мируемого тела, однородности деформации в пределах отдельно взятой ячейки с учетом малости выде- ленной части по сравнению с размерами всего образца. Осадку моделей производили ступенчато до оп- ределенных конечных высот кH , соответствующих степеням деформации 00 /)( HHH к−=ε = 0,1, 0,2, 0,3, 0,4 и 0,5. Используя образцы 0H = 80 мм ( 00 / DH = 2,0), по середине высоты наносили ячейку с базой 0a = 0b = 3 мм для определения НДС (см. рис. 1) при осадке с различными условиями на кон- такте (с наличием или при отсутствии технологической смазки). а б Рис. 1 – Координатная ячейка на боковой поверхности исходной (а) и деформированной (б) заготовки при осадке плоскими плитами (n – номер этапа деформирования) В рассматриваемых ячейках главные оси напряжений mσ , направления деформаций me и ско- ростей деформаций mξ ( m = 1, 2, 3) совпадают с осями цилиндрических координат, т.е. m = ρ , θ , z (монотонный процесс). Для ячейки, находящейся на свободной боковой поверхности и горизонтальной оси симметрии, текущие логарифмические деформации ρe , θe и ze определяют из эксперимента как 0 ln a a e =θ ; 0 ln b b ez = и θρ −−= eee z , (1) Соответствующие компоненты тензора скоростей деформаций: τ =ξ θθ d de ; τ =ξ d dez z и τ =ξ ρρ d de , (2) при этом выполняется условие неразрывности деформаций: .0=ξ+ξ+ξ ρθz Методика учета влияния условий на контакте заготовки с рабочим инструментом на напряженно-деформированное состояние ... Проблеми трибології (Problems of Tribology) 2014, № 3 74 Напряженное состояние на свободной боковой поверхности образца можно определить, используя одну из теорий [7 - 9]: теорию пластического течения (ТПТ) или деформационную теорию (ДТ). Расчетные выражения (3) - (16) для данных методов сведены в табл. 1. Таблица 1 К расчету НДС и СИЗП при осадке заготовок Теория Расчетное выражение Номер формулы Интенсивность скоростей деформаций сдвига( )H и интенсивность логарифмических деформаций сдвига ( )Γ : ТПТ 222H zz ξ+ξξ+ξ= θθ ; (3) ДТ 222 zz eeee ++=Γ θθ . (4) Компоненты девиатора напряжений ( 3/T iσ= – интенсивность касательных напряжений, здесь iσ – интенсивность напряжений): ТПТ ( ) mm ξ⋅ Τ =σ−σ H 2 ; (5) ДТ ( ) mm e⋅ Τ =σ−σ Г 2 . (6) Промежуточный расчет: ТПТ Η ξ = Τ σ−σ zz 2 ; ; 2 Η ξ = Τ σ−σ θθ Η ξ = Τ σ − ρ 2 ; (7) ДТ Γ = Τ σ−σ zz e 2 ; Γ = Τ σ−σ θθ e 2 ; Γ = Τ σ − ρ e 2 . (8) Расчет напряжений: ТПТ ρξ−=σ H 2T ; ( ); Η 2Τ ρξ−ξ=σ zz ( );Η 2Τ ρθθ ξ−ξ=σ (9) ДТ ; 2 ρΓ Τ −=σ e ( );2 ρ−Γ Τ =σ ееzz ( )ρθθ −Γ Τ =σ ее 2 . (10) Коэффициент жесткости схемы НДС [10]: ТПТ Η ξ = ρξ 2 k ; (11) ДТ Γ −= ρε e k 2 . (12) СИЗП ( pΛ – предельная степень деформации при заданных условиях): ТПТ mnmΨ ;)()(0 ∫ τ Λ Λ = Λ τΗ = ξξ kk d pp (13) ДТ дтΨ .)( εkpΛ Γ = (14) Предельная степень деформации (по В.Ф. Зотову [11]): ТПТ 2210 ξξ ++=Λ kbkbbp ; (15) ДТ 2210 εε ++=Λ kbkbbp , (16) где 0b , 1b , 2b – коэффициенты регрессии для выражений (15) и (16), определяемые как Материал Температура ( t , °С) 0b 1b 2b Х12МВ 900 3,17 -4,08 1,66 1140 3,19 -4,56 1,6 Р18 1000 2,34 -5,19 4,01 1200 2,95 -5,92 3,09 Методика учета влияния условий на контакте заготовки с рабочим инструментом на напряженно-деформированное состояние ... Проблеми трибології (Problems of Tribology) 2014, № 3 75 В формулах (5) и (6) для вычисления компоненты девиатора напряжений гидростатическое напря- жение определяют как )( zσ+σ+σ=σ θρ /3. Напряжения, нормальные к свободной поверхности: ρσ = 0. Используя это условие, получали промежуточные выкладки (7) и (8), откуда были найдены вы- ражения (9) и (10) для расчета напряжений. Вычисления по формулам (7) - (10) (табл. 1) также возможны с учетом допущения справедливости гипотезы единой кривой ( si σ=σ ), когда интенсивность касатель- ных напряжений для каждой отдельно взятой ячейки приближенно находят как 3/sσ=Τ , где sσ = ),,( te iis ξσ = ),,( ts ΗΓσ = ),HΛ,( tsσ – локальное сопротивление материала пластической де- формации при заданных условиях, определяемое по кривым упрочнения ( ie – интенсивность деформа- ций). Коэффициенты жесткости схемы НДС определены выражениями (11) и (12). СИЗП рассчитывали по теории пластического течения ( mnmΨ ) и по деформационной теории ( дтΨ ) соответственно из выра- жений (13) и (14). Предельную степень деформации pΛ находили с учетом характера НДС, материала и технологических условий его деформирования по выражениям (15), (16) и данным источника [10], неко- торые выражения из которого приведены в табл. 2. Таблица 2 Зависимость предельной степени деформации сдвига от условий деформирования для различных материалов Материал Расчетная формула (здесь σk = εk = ξk ) Номер формулы Свинец катаный (ССу) [ ]σ−⋅−⋅= kSbp 003,00,4exp1,0Λ , где Sb – содержание сурьмы в свинце, % (17) Ст.3сп (катаная) 3 ln1,065,0 3 ln 1000 73,0 1000 1,358,2Λ 2 Η ⋅⋅+⋅− Η ⋅⋅−      += σσ kk tt p ; (18) Рельсовая сталь                         −ττ ⋅ −Η ⋅ − ⋅− −Η ⋅ − ⋅+ + −ττ ⋅ −Η ⋅− −ττ ⋅ − ⋅− − −Η ⋅ − ⋅− − ⋅ − ⋅+ + −ττ − −Η ⋅− − − − + =Λ σ σ σ 375,0 625,0 036,0 78 95 140 1140 061,0 78 95 24,0 96,0 062,0 375,0 625,0 78 95 04,0 375,0 625,0 140 1140 074,0 78 95 140 1140 14,0 24,0 96,0 140 1140 035,0 375,0 625,0 036,0 78 95 218,0 24,0 96,0 195,0 140 1140 11,097,1 exp н нн н p tk t tkt kt где нττ – время нагрева стали в печи перед деформацией, ч; (19) 14Г2 (15Г2)             − ⋅ − ⋅− − − ⋅− − − − + = σ 78 95H 100 1150 072,0 78 95H 091,0 24,0 96,0 190,0 100 1150 056,018,1 expΛ t kt p ; (20) Сталь 20 . 78 73H 4,0 1,1 43,0 78 73H 150 1150 65,0 55,0 95,0 23,0 78 73H 96,0 4,0 1,1 15,1 150 1150 94,058,4Λ − ⋅ − ⋅+ − ⋅ − ⋅− − −ττ − − ⋅− − − − += σ σ kt kt н p (21) Различных условий на контакте достигали тем, что одну партию образцов осаживали между су- хими плитами, которые обезжиривали ацетоном, а вторую – между плитами, смазанными машинным маслом (И20). Для использования ТПТ целесообразно применение конечно-разностного подхода, со- гласно которому выражение (3) преобразовывали к виду, позволяющему определять H в любой момент времени ( uu =τ ): Методика учета влияния условий на контакте заготовки с рабочим инструментом на напряженно-деформированное состояние ... Проблеми трибології (Problems of Tribology) 2014, № 3 76 uzuuzu eeee ,, 2 , 2 ,2H ∆⋅∆+∆+∆ε∆ ε = θθ . (22) При этом: θ θθ θ ∆ε∆ = τ∆ ∆ = τ =ξ e ce d de ; z z e c ∆ =ξ , const=c . (23) Величину τ∆⋅=ε∆ c находили исходя из предположения, что скорость деформирования const=v . Тогда τ⋅=∆ vh , причем )( 0 кHHh −=∆ , рис. 1. Откуда имеем: τ⋅=τ⋅=ε=∆ cHvHh 00 // , (24) т.е. 0/ Hvc = . Принимали следующие обозначения для расчетов приращений компонентов тензора деформа- ций на каждом этапе нагружения: 2 1,1, , −θ+θ θ − =∆ uuu ee e ; 2 1,1, , −+ −=∆ uzuzuz ee e . (25) Следовательно, показатели Надаи-Лодэ: - по ДТ: uzu uzuu u ee eee ,, ,,, , 2 − −− =ν θ θρ ε ; uu ee ,, θρ > , (26) - по ТПТ: uzu uzu uzu uzuu u ee ee ,, ,, ,, ,,, , )(32 ∆−∆ ∆−∆ = ξ−ξ ξ−ξ−ξ =ν θ θ θ θρ ξ . (27) Накопленную степень деформации по ТПТ также можно определить без вычисления констант c и ε∆ : .2 2HHΛ ,, 2 , 2 , 0 ,, 2 , 2 , 0 0 0 uzuuzu uzuuzu eeee eeee c d u u u u ∆⋅∆+∆+∆= =∆⋅∆+∆+∆ ε∆ =⋅τ∆=τ= θθ ε=ε =ε θθ τ=τ τ=τ =τ τ=τ =τ ∑ ∫ ∑ ∑ (28) По ДТ величина Λ приравнивается к интенсивности логарифмических деформаций Γ . Отличие значения Γ от величины Λ указывает на немонотонность процесса: чем больше несоответствие Λ и Γ , тем более немонотонный процесс [10]. Непостоянство u,εν и u,ξν также даёт представление об отклоне- нии процесса деформации от монотонного в рассматриваемой точке. Для определения pΛ по ТПТ и ДТ использовали уравнения (15) и (16) соответственно (см. табл. 1) для условий деформирования стали Р18 при температуре 1200 °С и стали Х12МВ при температуре 1140 °С. Результаты исследования и их анализ На основе данных эксперимента, формул (1) - (4), (11) - (16), (26) - (27), методик табл. 1 и табл. 2 опре- деляли показатели: ρe ; θe ; ze ; ρξ ; θξ ; zξ ; ;εk ;ξk Γ ; Η ; εν ; ξν ; Λ ; pΛ ; дтΨ ; mnmΨ . Далее бы- ли построены зависимости: )(Γ ε= f (рис. 2), )(Λ ε= f (рис. 3), )(ε=ν f (рис. 4), )(ε=ε fk (рис. 5), )(ε=ξ fk (рис. 6), )(Λ ξ= kf и )( ξ=Λ kfp (рис. 7), )(ε=Ψ f (рис. 8). Сглаживание данных кри- вых проводили с учетом выполнения условия: zeee ++ θρ = 0. Значения дтΨ и εν находили на всех стадиях деформирования, а величины mnmΨ и ξν определяли только после последнего обжатия, поэто- му на рис. 4 и рис. 8 они представлены точками. Из графиков рис. 2 - рис. 7 следует, что процесс осадки происходит относительно монотонно, а характеристики НДС на боковой поверхности больше при отсутствии смазки, при этом применение смазки понижает СИЗП на 5 … 7 % при ε → 50 % (рис. 8) и способствует получению более качествен- ной поверхности осаживаемой заготовки, уменьшая опасность образования поверхностных дефектов. Методика учета влияния условий на контакте заготовки с рабочим инструментом на напряженно-деформированное состояние ... Проблеми трибології (Problems of Tribology) 2014, № 3 77 Рис. 2 – Зависимость интенсивности де- формаций сдвига Г от степени деформации ε при осадке сухими (1) и смазанными (2) плоскими плитами Рис. 3 – Зависимость степени деформации сдвига Λ от степени деформации ε при осадке сухими (1) и смазанными (2) плоскими плитами Рис. 4 – Зависимость показателя Надаи- Лоде по ДТ (νε) и ТПТ (νξ, при ε = 0,5) от степени деформации ε при осадке сухими (1) и смазанными (2) плитами Рис. 5 – Зависимость показателя жесткости схемы НДС по ДТ от степени деформации ε при осадке сухими (1) и смазанными (2) плоскими плитами Рис. 6 – Зависимость показателя жесткости схемы НДС по ТПТ от степени деформации ε при осадке сухими (1) и смазанными (2) плоскими плитами Рис. 7 – Пути деформирования и диаграммы пластичности при осадке плоскими плитами: 1 – сухие плиты; 2 – смазанные плиты; 3 – Λр(kξ) для стали Х12МВ при 1140 °С; 4 – Λр(kξ) для стали Р18 при 1200 °С Рис. 8 – Зависимость СИЗП Ψ от степени деформации ε при горячей осадке сухими (1) и смазанными (2) плоскими плитами Графики рис. 8 свидетельствуют о том, что данные по СИЗП для горячей деформации рассмат- риваемых материалов, определенные по ДТ, несколько меньше (на 20 … 25 %), чем вычисленные по ТПТ, т.к. ДТ не учитывает историю нагружения. Полученные результаты указывают на необходимость Методика учета влияния условий на контакте заготовки с рабочим инструментом на напряженно-деформированное состояние ... Проблеми трибології (Problems of Tribology) 2014, № 3 78 учета НДС при сопоставлении данных по осадке при различных температурах, когда условия на контакте отличаются. Зависимости )(ε=Ψ f близки к линейным (см. рис. 8), в то время как изменение показа- теля бочкообразности λ не имеет линейной зависимости относительно ε [12]. Поэтому деформирова- ние заготовки после достижения степени деформации maxλε , соответствующей максимуму maxλ [1, 12], после которого происходит уменьшение бочкообразности, не снижает опасность наружных разрывов ме- талла, т.к. имеет место увеличение СИЗП. Таким образом подтверждено, что применение технологической смазки благоприятно сказывается на НДС заготовок, в частности, интенсивность логарифмических деформаций сдвига Γ снижается на 5 … 9 %, εk уменьшается на 8 … 35 %, pΛ повышается на 4 … 14,5 %; показатели СИЗП уменьшаются на 4 … 15 %. Выводы Разработана методика комплексного учета влияния на напряженно-деформированное состояние, механическую схему деформации и степени использования запаса пластичности заготовки трибокон- тактных и термомеханических условий. В основу данной методики положены феноменологические под- ходы, позволяющие использовать теорию конечных деформаций (сопротивление материалов пластиче- ской деформации) и теорию пластического течения для вычисления показателей НДС и СИЗП в эквато- риальном сечении заготовки при осадке плоскими плитами. Экспериментально показано, что использование технологической смазки на операциях предва- рительного профилирования заготовок осадкой благоприятно влияет на НДС материала заготовок в опасных сечениях и приводит к снижению логарифмических деформаций сдвига на 5 … 9 %, повыше- нию величины предельной степени деформации на 4 … 14,5 % и уменьшению степени использования запаса пластичности на 4 … 15 %. Литература 1. Охрименко Я.М. Теория процессов ковки / Я.М. Охрименко, В.А. Тюрин. – М.: Высш. шк., 1977. – 295 с. 2. Васильев К.И. Определение предельно-допустимой относительной деформации при открытой осадке по критерию возникновения трещины на боковой поверхности / К.И. Васильев, М.В. Соловьев // Удосконалення процесів і обладнання обробки тиском в металургії і машинобудуванні: зб. наук. пр. – Кра- маторськ: ДДМА. – 2007. – С. 195-197. 3. Tahir Altinbalik. An upper bound analysis and determination of the barreling profile in upsetting / Tahir Altinbalik, Yilmaz Çan // Indian Journal of Engineering & Material Sciences. – December, 2011. – Vol. 18. – P. 416-424. 4. Кухарь В.В. Направления реализации бесштампового профилирования заготовок на прессах / В.В. Кухарь // Металлургическая и горнорудная промышленность. – 2011. – № 7. – С. 173-179. 5. Чиченев Н.А. Методы исследования процессов обработки металлов давлением (эксперимен- тальная механика) / Н.А. Чиченев, А.Б. Кудрин, П.И. Полухин. – М.: Металлургия, 1977. – 312 с. 6. Чижиков Ю.М. Теория подобия и моделирования процессов обработки металлов давлением / Ю.М. Чижиков. – М.: Металлургия, 1970. – 296 с. 7. Гун Г.Я. Теоретические основы обработки металлов давлением (Теория пластичности) / Г.Я. Гун. – М.: Металлургия, 1980. – 456 с. 8. Онищенко И.И. Механика сплошной среды (Теория пластичности) / И.И. Онищенко. – К.: По- литехник, 1996. – 274 с. 9. Смирнов-Аляев Г.А. Теория пластических деформаций металлов. Механика конечного фор- моизменения / Г.А. Смирнов-Аляев, В.М. Розенберг. – М.-Л.: Машгиз, 1956. – 367 с. 10. Пластичность и разрушение / В.Л. Колмогоров [и др.]; под ред. В.Л. Колмогорова. – М.: Метал- лургия, 1977. – 336 с. 11. Зотов В.Ф. Производство проката / В.Ф. Зотов. – М.: Интермет Инжиниринг, 2000. – 352 с. 12. Кухарь В.В. Баланс смещенного объема при осадке заготовки с учетом условий деформиро- вания / В. В. Кухарь // Проблеми трибології. – 2014. – № 1. – С. 39-45. Поступила в редакцію 23.09.2014 Методика учета влияния условий на контакте заготовки с рабочим инструментом на напряженно-деформированное состояние ... Проблеми трибології (Problems of Tribology) 2014, № 3 79 Kukhar V.V. The methodic of account of the conditions influence on the contact of billet with work-tool on the stress-strain state and finishing of the store of plasticity during upsetting. The methodic of integrating account on the stress-strain state, the mechanical scheme of deformation and degree of the use of reserve of billet plasticity the tribocontact and thermomechanical conditions is carry out. The basis of these methodic put phenomenological approaches to use the theory of finite deformation (plastic deformation resistance of materials) and the theory of the plastic flow for the calculation of indexes of stress-strain state and degree of the use of reserve of plasticity in the equatorial section of the billet at the upsetting by of a flat die. It is experimentally shown that the use of technological lubricants on operations of preliminary profiling of billets by upsetting has a positive effect on a stress-strain state of material of billets in dangerous cross-sections and reduces to logarithmic shear strain on 5 ... 9%, increase in the value of the limit strain degree on the 4 ... 14,5 % and a decrease of degree of the use of reserve of plasticity on 4 ... 15%. Keywords: upsetting of billets, condition on the contact, stress-strain state, degree of the use of reserve of plasticity, technological lubricant. References 1. Okhrimenko Ya.M., Tyurin V.A. Teoriia protsessov kovki, M., Vyissh. shk., 1977, 295 p. 2. Vasilyev K.I., Solovyev M.V. Opredelenie predelno-dopustimoy otnositelnoy deformatsii pri otkry- toy osadke po kriteriyu vozniknoveniya treschiny na bokovoy poverhnosti, Udoskonalennia processiv i oblad- nannia obrobky tyskom v metalurgii i mashinobuduvanni, zb. nauk. pr., Kramatorsk, DDMA, 2007, pp. 195-197. 3. Tahir Altinbalik, Yilmaz Çan. An upper bound analysis and determination of the barreling profile in upsetting, Indian Journal of Engineering & Material Sciences, December, 2011, Vol. 18, pp. 416-424. 4. Kuhar' V.V. Napravleniya realizacii besshtampovogo profilirovaniya zagotovok na pressah, Metal- lurgicheskaya i gornorudnaya promyshlennost', 2011, No. 7, pp. 173-179. 5. Chichenev N.A., Kudrin A.B., Polukhin P.I. Metody issledovaniya processov obrabotki metallov davleniyem (eksperimentalnaya mekhanika), M., Mallurgiya, 1977, 312 p. 6. Chizhikov Yu.M. Teoriya podobiya i modelirovaniya processov obrabotki metallov davleniyem, M., Metallurgiya, 1970, 296 p. 7. Hun H.Ya. Neoreticheskiye osnovy obrabotki metallov davleniyem (Teoriya plastichnosti), M., Met- allurgiya, 1980, 456 p. 8. Onischenko I.I. Mekhanika sploshnoy sredy (Teoriya plastichnosti), K., Politekhnik, 1996, 274 p. 9. Smirnov-Aliayev H.A., Rozenberg V.M. Teoriya plasticheskikh deformaciy metallov, Mekhanika konechnogo formoizmeneniya, M.-L., Mashgiz, 1956, 367 p. 10. Kolmohorov V.L. etc. Plastichnost i razrusheniye, M., Metallurgiya, 1977, 336 p. 11. Zotov V.F. Proizvodstvo prokata, M., Intermet Inzhiniring, 2000, 352 p. 12. Kukhar V.V. Balans smeshennogo obyema pri osadke zagotovki s uchetom usloviy deformiro- vaniya, Problems of Tribology, 2014, No 1, pp 39-45.