РАСЧЕТ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ КРОМОК ТРУБНОЙ ЗАГОТОВКИ ПО ОДНОРАДИУСНЫМ СХЕМАМ ПО СПОСОБУ JCOE

Для процесса формовки сварных прямошовных труб большого диаметра на линии ТЭСА 1420 предложены методики расчета геометрических параметров кромки заготовки и профиля деформирующего инструмента. Представлен сравнительный анализ геометрии кромки при подгибке на кромкогибочном прессе с использованием рабочих поверхностей инструмента, выполненных по эвольвентной и однорадиусной схемам. Однорадиусная схема позволяет получить геометрию кромки, удовлетворяющую требованиям качественной формовки. Для участка кромкогибочного пресса представлена методика расчета, которая позволяет вычислить геометрические параметры кромки при нагрузке и разгрузке. Определены высота подогнутой кромки, остаточные радиусы кривизны, координаты точек нагрузки и разгрузки наружного и внутреннего контура кромки трубной заготовки. В работе определены координаты кромки, сформованной инструментом, с профилем, выполненным по эвольвенте. Эвольвентный профиль инструмента является универсальным при переходе с одного типоразмера трубы на другой из унификационной группы труб. Далее в расчетах выполнен переход от профиля контура кромки, полученного по эвольвенте, к профилю, полученному по многорадиусной схеме, после чего определены фиксированные координаты точек заготовки после распружинивания. По полученным координатам проведена оценка выходных геометрических параметров кромки. Для унификационной группы 1220 – 1420 мм рассчитаны продольные деформации кромки для типоразмера 1220×10 мм и показано, что унификационные принципы гораздо проще реализуются при однорадиусном профиле инструмента. По участку кромкогибочных прессов разработана и опробована в промышленных условиях методика расчета параметров кромки трубной заготовки при использовании инструмента с контактным профилем, выполненным по эвольвенте. Предложена однорадиусная калибровка профиля кромкогибочного инструмента, обеспечивающая фиксированные координаты кромки, которая аналогична координатам при эвольвентном профиле пуансона. Расчетное значение средневзвешенного радиуса кривизны заготовки обеспечивает максимальное приближение координат профиля заготовки в фиксированных точках по обеим калибровкам (максимальное расхождение значений координат по предложенным схемам не превышает 6 – 7 %).

1. Самусев С.В., Больдт В.В. К расчету механизма гофрообразования трубной заготовки при производстве прямошовных сварных труб // Изв. вуз. Черная металлургия. 2010. № 11. С. 22 – 24.

2. Самусев С.В., Люскин А.В., Романцов А.И. Разработка методики расчета параметров инструмента для унификации групп сварных труб на участке кромкогибочных прессов // Изв. вуз. Черная металлургия. 2013. № 3. С. 20 – 22.

3. Самусев С.В., Величко А.А., Люскин А.В. и др. Методика расчета параметров формоизменения трубной заготовки в линии ТЭСА-1420 ЗАО «Ижорский трубный завод» // Изв. вуз. Черная металлургия. 2009. № 5. С. 36 – 40.

4. Жигулев Г.П., Самусев С.В., Фадеев В.А. и др. Расчет энергосиловых параметров процесса гибки на участке производства сварных труб для магистральных трубопроводов // Изв. вуз. Черная металлургия. 2014. № 7. С. 39 – 42.

5. Fan Lifeng, Gao Ying, Li Qiang, Xu Hongshen. Quality control on crimping of large diameter welding pipe // Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2012. Vol. 25. Issue 6. P. 1264 – 1273.

6. Tsuru E., Akata J., Shinohara K., Uoshida T. Numerical and experimental evaluation of formability and buckling resistance for high strength steel UOE pipe // Zairyo to Prosesu CAMP ISIJ. 2010. Vol. 23. No. 1(2). P. 297 – 300.

7. Ren Qiang, Li Dayong, Zhou Tianxia etс. The simulation of UOE pipe forming by three dimensional finite element method // Journal of Netshape Forming Engineering. 2011. No. 3(6). Р. 80 – 84.

8. Raffo J., Toscano R.G., Mantovano L., Dvorkin E.N. Numerical Mo del of UOE Steel Pipe: Forming Process and Structural Behavior. In: Mecanica Computacional. Elaskar S.A., Pilotta E.A., Torres G.A. eds. 2007. Vol. 26. No. 10. P. 317 – 333.

9. Shiro Kobayashi, Soo-ik Oh, Taylan Altan. Metal forming and the finite element method. – NewYork: Oxford University Press, 1989. – 377 p.

10. Herynk M.D., Kyriakides S., Onoufriou A. etс. Effects of the UOE/ UOC pipe manufacturing processes on pipe collapse pressure // International Journal of Mechanical Sciences. 2007. Vol. 49(5). P. 533 – 553.

11. Hillenbrand H.G., Liessem A., Biermann K. etс. “Development and Production of Linepipe Steels in Grade X100 and X120” // Seminar of X120 Grade High Performance Pipe Steels, Technical Conference, Beijing, 28-29. 2005. P. 1 – 11.

12. Ильюшин А.А. Труды. Т. 1 (1935 – 1945) / Составители: Е.А. Ильюшина, М.Р. Короткина. – М.: Физматлит, 2003. – 352 с.

13. Феодосьев В.И. Сопротивление материалов: Учебник для вузов. – 11-е изд. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003. – 592 с.

14. Ильюшин А.А. Пластичность. – М.: Гостехиздат, 1948. – 376 с.

15. Малинин Н.Н. Прикладная теория пластичности и ползучести. – М.: Машиностроение, 1968. – 399 с.

16. Рымов В. А., Полухин П. И., Потапов И. Н. Совершенствование производства сварных труб. – М.: Металлургия, 1983. – 286 с.

17. Данченко В.Н., Коликов А.П., Романцев Б.А. Технологии трубного производства. – М.: Интермет Инжиниринг, 2002. – 640 с.

18. Матвеев Ю.М. Теоретические основы производства сварных труб. – М.: Металлургия, 1967. – 167 с.

19. Коликов А.П., Романенко В.П. Машины и агрегаты трубного производства: Учебное пособие для вузов. – М.: ИД МИСиС, 1998. – 536 с.

20. Романцев Б.А., Гончарук А.В., Вавилкин Н.М. Трубное производство: Учебник. – 2-е изд., испр. и доп. – М.: ИД МИСиС, 2011. – 970 с.