д.т.н., профессор кафедры технологии и оборудования трубного производства
Dr. Sci. (Eng.), Professor of the Chair “Technology and Equipment for Pipe Production”
к.т.н., доцент кафедры технологии и оборудования трубного производства
Cand. Sci. (Eng.), Assist. Professor, Head of the Chair “Metal Forming”
инженер
Engineer
Одним из наиболее продуктивных и надежных методов исследования процессов обработки металлов давлением является прямое физическое моделирование на реальном металле. Ограничения этого метода применительно к производству сварных труб, как правило, связаны только с отсутствием специализированного оборудования для моделирования процесса непрерывной валковой формовки. В 2014 г. на кафедре обработки металлов давлением НИТУ «МИСиС» была создана лаборатория моделирования наиболее распространенных процессов формовки сварных прямошовных труб, получаемых непрерывными или дискретными способами. Лаборатория включает в себя специализированный «ТРЕНАЖЕР ТЭСА 10-50» (ТРЕНАЖЕР), позволяющий моделировать непрерывные процессы получения сварных труб малого диаметра. На ТРЕНАЖЕРе можно моделировать процессы непрерывной формовки труб малого и среднего диаметра по основным производственным схемам трубоэлектросварочных цехов: получения сварных труб круглого сечения из ленты, профилированных труб из листовой заготовки и профилированных труб из предварительно сформованной круглой или овальной заготовки. В исследовательской части рассмотрен очаг деформации трубной заготовки, включающей внеконтактный очаг сворачивания, контактный очаг деформации и участок распружинивания. Первоначально были рассчитаны параметры формоизменения трубной заготовки в монотонном и валковом очагах формовки по принятым методикам. Затем проведено сравнние полученных результатов по динамике изменения ширины заготовки по фиксированным сечениям очага деформации. Далее, проверены параметры валкового инструмента на соответствие рассчитанных размеров. Для первой валковой клети непрерывного очага был организован и проведен эксперимент для тех же условий, но в реальном валковом очаге. Полученный экспериментальный образец, размеченный по восьми сечениям, был обмерен после выхода заготовки из приводной клети и полученные данные занесены в таблицу. Анализ проведенных результатов показал, что формоизменение параметров поперечных сечений соответствует принятым положениям о характере геометрии заготовки в валковых приводных калибрах. Расхождение теоретических и экспериментальных данных для валкового очага не превышает 1,5 %.
One of the most productive and reliable methods for studying the processes of metal forming is direct physical modeling on a real metal. The limitations of this method, as applied to the production of electric welded pipes, are generally related only to the lack of specialized equipment for modeling the continuous roll forming process. In 2014, a laboratory for modeling the most common processes of forming welded straight-seam pipes produced by continuous or discrete methods was established at the “Metal Forming” Department of NUST “MISIS”. The laboratory includes a specialized “TESA10-50TRAINER” (TRAINER), which allows simulation of continuous processes of electric welded pipes of small diameter. At the TRAINER, it is possible to simulate the processes of continuous forming of pipes of small and medium diameter by the basic production schemes of the pipe-electric welding manufactory: obtaining welded pipes of circular cross-section from strand; production of profiled pipes from sheet billet; obtaining profiled pipes from a preformed round or oval billet. In the research part of the article, the focus of deformation of the pipe blank, including the non-contact focus of the folding, the contact deformation center and the sprung portion, is considered. Initially, the shaping parameters of pipe billet in monotonous and roll forming centers were calculated by the adopted methods. The obtained results were compared by dynamics of the change in the width of billet from fixed sections of the deformation center. Further, the parameters of the roller tool were checked for compliance with the calculated dimensions. For the first roll stand of a continuous focus, an experiment was organized and conducted for the same conditions, but in a real roll center. The obtained experimental sample, marked out in eight sections, was measured after the billet had left the drive stand and the obtained data are listed in the table. Analysis of the results showed that the shape change of the cross-section parameters corresponds to the accepted provisions on geometry nature of the billet in the roller drive calibers. The discrepancy between the theoretical and experimental data for the roll center does not exceed 1.5 %.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.