Исследование влияния точности настройки осей центрователей прошивного стана на разнотолщинность гильз с использованием QFORM
Автор: Павлова Маргарита Александровна, Звонарев Дмитрий Юрьевич, Ахмеров Денис Альфредович, Зинченко Максим Андреевич
Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Металлургия @vestnik-susu-metallurgy
Рубрика: Обработка металлов давлением. Технологии и машины обработки давлением
Статья в выпуске: 4 т.21, 2021 года.
Бесплатный доступ
Бесшовные трубы - это разновидность металлопроката, технология производства которого предусматривает отсутствие каких-либо швов по всей длине изделий. Такие сплошные заготовки изготавливаются на специальных прокатных станках. Производство бесшовных труб - сложный процесс, который требует соблюдения всех технических норм. В существующей практике на производстве бесшовных труб особое внимание уделяют соответствию получаемой продукции. При этом чем точнее получаемая труба, тем значительно легче проводить последующие операции, такие как нарезание резьбы, высадка концов и т. д. Одним из способов повышения точности производимых труб является точность выставления осей центрователей, удерживающих оправку относительно оси прошивки заготовки на прошивном стане, а также точность выставления оси на раскатном стане. В данной статье рассматривается влияние настройки осей центрователей на геометрию заготовки, а именно на разнотолщинность. В результате выполнения работы были построены 3D-модели элементов прошивного стана и самой заготовки в программе SolidWorks и спозиционированы относительно друг друга, проведено компьютерное моделирование процесса прошивки в программной среде QForm 2D/3D с различными значениями отклонения осей центрователей от оси прошивки: 0 мм, 2 мм, 5 мм. После получения данных о геометрии заготовки были построены необходимые графики и выполнен сравнительный анализ полученных данных. Выявлены закономерности влияния отклонения осей центрователей от оси прошивки и сделано заключение о допустимом отклонении, при котором заготовка получит необходимую разнотолщинность.
Компьютерное моделирование, qform, 3-валковый центрователь, разнотолщинность, прошивка
Короткий адрес: https://sciup.org/147236545
IDR: 147236545 | УДК: 621.774.32 | DOI: 10.14529/met210407
QFORM-based research how the accuracy settings of piercing mill centering units axis influences hollow shell thickness
Seamless pipes are a type of rolled metal, the production technology of which provides for the absence of any seams along the entire length of the products. These solid blanks are made on special rolling machines. The production of seamless pipes is a complex process that requires compliance with all technical standards. In the current practice in the production of seamless pipes, special attention is paid to the conformity of the resulting products. Moreover, the more accurate the resulting pipe, the easier it is to carry out subsequent operations such as threading, end upsetting, etc. One of the ways to increase the accuracy of the pipes being produced is the accuracy of alignment of the centering axes that hold the mandrel relative to the axis of the blank piercing on the piercing mill, as well as the accuracy of aligning the axis on the rolling mill. This article discusses the effect of adjusting the centering axes on the geometry of the workpiece, namely on the thickness difference. As a result of the work, 3D models of the elements of the piercing mill and the workpiece itself were built in the SolidWorks software and positioned relative to each other, computer modeling of the piercing process was carried out in the QForm 2D/3D software environment with different values of the deviation of the centering axes from the piercing axis: 0 mm, 2 mm, 5 mm. After obtaining data on the geometry of the workpiece, the necessary graphs were built and a comparative analysis of the data obtained was performed. The regularities of the influence of the deviation of the centering axes from the piercing axis were revealed and a conclusion was made about the permissible deviation at which the workpiece would receive the necessary thickness variation.
Список литературы Исследование влияния точности настройки осей центрователей прошивного стана на разнотолщинность гильз с использованием QFORM
- Пат. RU 2647393 C1. Способ винтовой прошивки и устройство для его осуществления / В.И. Кузнецов, И.Ю. Пышминцев, А.В. Выдрин, А.А. Кривошеев, А.В. Король. – Заявл. 28.12.2016; опубл. 16.03.2018, Бюл. № 8.
- В. Теоретические основы повышения точности размеров труб при прокатке на непрерывном стане / А.В. Выдрин, В.В. Широков // Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия». – 2011. – № 14 (231). – С. 81–86.
- Коликов, А.П. Обработка металлов давлением: теория процессов трубного производства: учеб. / А.П. Коликов, Б.А. Романцев, А.С. Алещенко. – М.: Издат. Дом НИТУ «МИСиС», 2019. – 502 с.
- Особенности прошивки заготовок в стане с направляющими дисками / А.В. Гончарук, Ю.В. Гамин, И.К. Шарафаненко, А.С. Алещенко // Технология металлов. – 2020. – № 3. – С. 57–63.
- Развитие методов математического моделирования процессов деформации в производстве бесшовных труб / А.В. Выдрин, В.В. Широков, К.Ю. Яковлева и др. // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. ГИ Носова. – 2016. – Т. 14, № 2. – С. 107–115. DOI: 10.18503/1995-2732-2016-14-2-107-115
- Богатов, А.А. Компьютерное моделирование процесса прошивки заготовок / А.А. Богатов, Д.Ш. Нухов, В.А. Топоров // Металлург. – 2017. – № 2. – С. 13–17.
- Выдрин, А.В. Определение настроечных параметров процесса прошивки на двухвалковыхстанах винтовой прокатки / А.В. Выдрин, А.В. Король // Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия». – 2016 – Т. 16, № 2 – С. 74–80. DOI: 10.14529/met160211
- Ferreira, A.J.M. Brief introduction to MATLAB // MATLAB codes for finite element analysis / A.J.M. Ferreira, N. Fantuzzi. – Springer, Cham, 2020. – P. 1–25.
- Коткин, Г.Л. Компьютерное моделирование физических процессов с использованием MATLAB: учеб. пособие для вузов / Г.Л. Коткин, Л.К. Попов, В.С. Черкасский. – 2-е изд., испр. и доп. – М.: Изд-во «Юрайт», 2019. – 202 с. – (Университеты России).
- Lindfield, G.R. Numerical Methods: using MATLAB / G.R. Lindfield, J.E.T. Penny. – Academic Press, 2018. – 608 p.
- Программный пакет MATLAB. Вычислительные методы и визуализация данных: лабораторный практикум / Ю.Б. Галеркин, А.Ф. Рекстин, Е.Ю. Попова [и др.]. – СПб.: Политехпресс, 2020.
- Звонарев, Д.Ю. Анализ влияния профиля направляющего инструмента прошивного стана на разнотолщинность получаемых гильз / Д.Ю. Звонарев, В.Л. Нерозников, К.В. Трубников // Трубы-2018. – 2018. – С. 102–105.
- Исследование влияния различных факторов на качество гильз посредством компьютерного моделирования / В.Г. Шеркунов, А.А. Корсаков, Е.В. Храмков и др. // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. – 2016. – № 6. – С. 59–63.
- Пат. RU 2638468 C1. Способ винтовой прошивки заготовки / Б.Г. Пьянков, А.Г. Пьянков, В.А. Топоров и др. – № 2016134489; заявл. 23.08.2016; опубл. 13.12.2017.
- Рахманов, С.Р. Параметрическая идентификация виброактивности механизма удержания стержня оправки прошивного стана / С.Р. Рахманов // Системні технології. – 2016. – № 4. – С. 102–112.
