Конечно-элементное моделирование формообразующих операций передела лист-труба с учётом деформации валкового инструмента и сварочных деформаций

Работа посвящена исследованию формообразующих операций, применяемых в производстве труб большого диаметра (ТБД) с использованием трехвалковой листогибочной машины (вальцев). В программном комплексе Marc.Mentat разработаны конечно-элементные модели процессов вальцевой формовки, догибки кромок, сборки, сварки и экспандирования трубы. Объектом исследования является труба диаметром 1420 мм с толщиной стенки 21,6 мм и длиной 12 м из стали группы прочности X70. В модели трубы использовались тонкостенные (Shell) элементы, что позволяло относительно быстро осуществлять процесс моделирования без существенной потери точности расчетов. Проведено комплексное конечно-элементное моделирование формообразующих операций передела лист-труба с учетом деформации верхнего валка листогибочной машины и сварочных деформаций. Установлено, что при каждой технологической операции в трубе возникает неоднородное напряженно-деформированное состояние (НДС), которое оказывает влияние на конечную геометрию труб. Показано, что наибольшую неоднородность НДС в трубу вносят вальцевая формовка и догибка кромок. Разработанная комплексная конечно-элементная модель может быть использована исследователями и технологами для расчета настроек технологического оборудования и энергосиловых параметров формообразующих операций.