Физическое моделирование процесса непрерывной формовки сварных прямошовных труб на участке открытых валковых калибров ТЭСА

Abstract

Представлены результаты физического и теоретического моделирования процесса непрерывной формовки. Эксперименты по непрерывной формовке полосовых  заготовок проводили на трубоэлектросварочном стане 10-50 для трубы диаметром 50 мм со стенкой 1 мм. Процесс формоизменения трубных заготовок осуществлялся на участке формовочных горизонтальных и вертикальных клетей с оценкой геометрических параметров. Калибровка валкового  инструмента - однорадиусная. Определены и замерены энергосиловые параметры процесса, которые влияют на качество геометрии заготовки.  Анализ геометрических параметров полученной заготовки выявил, дефекты типа гофр на правой кромке заготовки между второй эджерной  и третьей  формовочной клетями. Аналогичный дефект выявлен на левой кромке заготовки на межклетьевом расстоянии третьей формовочной и эджерной клетями.  Для устранения дефектов на формовочном участке перестраивали горизонтальные клети так, чтобы усилия по приводным клетям были идентичны. Последовательно были определены энергосиловые параметры процесса: тянущие усилия приводных клетей, значения сопротивлений перемещению полосы по приводным клетям и вертикальные усилия формовки. Расчеты по определению энергосиловых параметров выполняли с учетом основных технических параметров по двум методикам. Первая методика учитывает геометрические параметры сформованной заготовки и параметры очага сворачивания с учетом зоны внеконтактной деформации. Вторая методика базируется на учете контактного взаимодействия заготовки и профилированного инструмента по сечениям деформации. Расхождение расчетных и  экспериментальных данных составило 8-12%. После корректировки технических параметров процесса формовки и перенастройки  валковых калибров была сформована бездефектная   трубная заготовка. Сравнительный  анализ расчетных и экспериментальных траекторий кромок по клетям по высоте и ширине показал расхождения результатов в пределах  6-9 %. При исследовании геометрических параметров очага деформации учитывали контактную и внеконтактную зоны очага сворачивания и участок распружинивания. Рассчитаны параметры формоизменения трубной заготовки в  монотонном и валковом очагах формовки. Анализ проведенных результатов показал, что формоизменение заготовки соответствует принятым положениям о характере изменении геометрии заготовки в валковых приводных калибрах.