Снижение разноразмерности диаметра при экспандировании труб большого диаметра

Объектом исследования в данной работе является технология производства электросварных труб большого диаметра способом шаговой формовки, реализованная в производственных условиях на одном из предприятий ПАО «ТМК». Целью работы является исследование процесса шагового экспандирования цилиндрическим инструментом на предмет образования цикличной разноразмерности диаметра по длине трубной заготовки. Задачей исследования является разработка методов, подходов, позволяющих минимизировать образование цикличной разноразмерности диаметра по длине экспандированной заготовки и достижения тем самым повышения качества готовой продукции. В рамках выполнения работ, проведен анализ технологии процесса экспандирования труб большого диаметра и определены причины образования цикличной разноразмерности диаметра. Определены наиболее критические сортаменты, подверженные образованию данного отклонения. Разработаны имитационные модели процесса экспандирования труб для выбранных размеров, а также сопутствующие CADмодели. Проведено КЭМ процесса экспандирования выбранных размеров труб. Проведена оценка сходимости результатов КЭМ и фактических результатов контроля, полученных с автоматизированной установки замера геометрии труб. Выявлены зависимости, влияющие на величину отклонения диаметра, а также цикличной разноразмерности. В результате моделирования процесса экспандирования выявлена циклическая закономерность изменения диаметра, а также причины образования отклонений. Разработан способ, позволяющий снизить отклонения диаметра – внедрение в процесс зоны пропуска экспандирования цилиндрическим инструментом (далее проброс). Получена зависимость величины проброса и величины разноразмерности диаметра трубы. По результатам работы достигнуто снижения отклонение диаметра на 18–56 % в зависимости от типоразмера трубы.