Расчет параметров вальцевой формовки с целью минимизации неравномерности деформации заготовки в поперечном сечении
Автор: Залавин Яков Евгеньевич
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.20, 2020 года.
Бесплатный доступ
В настоящее время рынок труб большого диаметра (ТБД) развивается в условиях переизбытка производственных мощностей, что ставит производителей труб данного сегмента в условия жесткой конкуренции. Морские переходы, зоны повышенной сейсмической активности, высокое рабочее давление трубопроводов определяют высокие требования к прочностным, геометрическим и эксплуатационным характеристикам труб. Повышение точности размеров труб большого диаметра является актуальной задачей для большинства производителей данной продукции. Одним из способов повышения точности труб является минимизация неравномерности деформации в поперечном сечении трубы после формообразующих операций. Процесс вальцевой формовки (TRB) обладает преимуществом в сравнении с наиболее распространенным на предприятиях процессом шаговой формовки (JOE) по энергоемкости и постоянству кривизны основной части периметра. При производстве ТБД способом вальцевой формовки неравномерность деформации локализуется в области перехода от плоского участка к основному периметру. Для снижения неравномерности деформации вращение валков в начале прохода выполняется одновременно с перемещением верхнего валка. Для корректной реализации данной технологии требуется методика расчета величины погружения на заданный радиус на стадии перемещения верхнего валка. В статье представлены результаты численного эксперимента по определению кривизны заготовки на стадии перемещения верхнего валка. По результатам эксперимента построена регрессионная модель формирования кривизны и приведен алгоритм расчета перемещения. Полученная регрессионная модель с достаточной точностью позволяет рассчитывать величину погружения, что подтверждается результатами конечно-элементного моделирования. Результаты работы могут быть полезны для практической реализации и использованы как для составления технологических карт формовки, так и для построения конечно-элементных моделей.
Трубы большого диаметра, вальцевая формовка, неравномерность деформации, валки, моделирование, метод конечных элементов, планирование эксперимента, регрессия
Короткий адрес: https://sciup.org/147233965
IDR: 147233965 | DOI: 10.14529/met200403
Список литературы Расчет параметров вальцевой формовки с целью минимизации неравномерности деформации заготовки в поперечном сечении
- Аверкиев, Ю.А. Технология холодной штамповки / Ю.А. Аверкиев, А.Ю. Аверкиев. - М.: Машиностроение, 1989. - 304 с.
- Махутов, Н.А. Влияние экспандирования труб на перераспределение остаточных напряжений после формовки /Н.А. Махутов, Д.А. Неганов, Е.П. Студёнов // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. -2020. - Т. 10, № 2. - С. 122-126.
- Деформационное старение низкоуглеродистой трубной стали / М.А. Смирнов, И.Ю. Пыш-минцев, О.В. Варнак, А.О. Струин // Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия». - 2013. - Т. 13, № 1. - С. 129-133.
- Лясковский, А.А. Технология производства труб в условиях АО «ЗТЗ»/ А.А. Лясковский // Трубы-2018: тр. XXII науч.-практ. конф. - 2018. - Ч. 1. - С. 97-101.
- Попов, Е.П. Теория и расчет гибких упругих стержней / Е.П. Попов. - М.: Наука, 1986. -296 с.
- Моделирование очага деформации при формовке листовой заготовки на трехвалковой гибочной установке / Г.П. Жигулев, М.Н. Скрипаленко, В.А. Фадеев, М.М. Скрипаленко // Металлург. - 2020. - № 4. - С. 66-70.
- Ильичев, В.Г. Технологические особенности и резервы улучшения геометрических характеристик при вальцевой формовке заготовки для труб большого диаметра / В.Г. Ильичев, Я.Е. Залавин // Сталь. - 2016. - № 1. - С. 32-35.
- Мошнин, Е.Н. Гибка и правка на ротационных машинах / Е.Н. Мошнин. - М.: Машиностроение, 1967. - 269 с.
- Лысов, М.И. Теория и расчет процессов изготовления деталей методами гибки /М.И. Лысов. - Л.: Машиностроение, 1966. - 236 с.
- Нестеров, Г.И. Определение параметров настройки гибочной валковой машины / Г.И. Нестеров, С.В. Самусев, Д.В. Нестеров //Изв. вузов. Черная металлургия. - 2002. - № 11. -С. 33-36.
- Шинкин, В.Н. Упругопластическая деформация металлического листа на трехвалковых вальцах /В.Н. Шинкин //Молодой ученый. - 2015. - № 13. - С. 225-229.
- Залавин, Я.Е. Методика расчета параметров формоизменения листовой заготовки в трехвалковой листогибочной машине /Я.Е. Залавин, В.Г. Ильичев // Трубы-2016: тр. XXII науч.-практ. конф. - 2016. - Ч. 2. - С. 190-192.
- Fisher, R.A. The Design of Experiments / R.A. Fisher. - 9th Edition. - Hafner Press, 1971. -256p.
- Адлер, Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Ю.П. Адлер, Е.В. Маркова, Ю.В. Грановский. -М. : Наука, 1976. - 269 с.
- Antony, J. Design of Experiments for Engineers and Scientists / J. Antony. - Elsevier, 2014. -155 p.
