Preview

Известия Высших Учебных Заведений. Черная Металлургия

Расширенный поиск

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

https://doi.org/10.17073/0368-0797-2019-7-531-538

Полный текст:

Аннотация

Представлены результаты физического и теоретического моделирования процесса непрерывной формовки. Эксперименты по непрерывной формовке полосовых заготовок проводили на трубоэлектросварочном стане 10-50 для трубы диам. 50 мм со стенкой 1 мм. Процесс формоизменения трубных заготовок осуществляли 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 межклетевом 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 изменения геометрии заготовки в валковых приводных калибрах.

Об авторах

С. В. Самусев
Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»
Россия
д.т.н., профессор кафедры обработки металлов давлением


В. А. Фадеев
Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»
Россия
инженер


Список литературы

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

2. Матвеев Ю.М., Ваткин Я.Л. Калибровка инструмента трубных станов. –2-е изд. – М.: Металлургия, 1970. – 480 с.

3. Жуковский Б.Д., Зильберштейн Л.И., Фурманов В.Б. Производство труб. – М.: Металлургия, 1970. – 106 с.

4. Самусев С.В., Жигулев Г.П., Фадеев В.А., Монахов К.С. Моделирование процесса формоизменения трубной заготовки на специализированной профилегибочной установке // Изв. вуз. Черная металлургия. 2016. Т. 59. № 3. С. 154 – 158.

5. Самусев С.В., Алещенко А.С., Фадеев В.А. Моделирование процесса непрерывной формовки сварных прямошовных труб на базе «ТРЕНАЖЕРА ТЭСА 10-50» // Изв. вуз. Черная металлургия. 2018. Т. 61. № 5. С. 378 – 384.

6. Самусев С.В., Захаров Д.В., Маршалкин Е.Л., Борисевич В.Г. Совершенствование технологии производства тонкостенных труб и оболочек малого диаметра // Изв. вуз. Черная металлургия. 2007. № 7. С. 36 – 38.

7. Walker T.R., Pick R.J. Developments in the geometric modelling of an ERW pipe skelp // Journal of Materials Processing Tech. 1991. Vol. 25. No. 1. P. 35 – 54.

8. Юсупов В.С., Колобов А.В., Акопян К.Э. и др. Совершенствование технологии производства электросварных прямошовных труб // Сталь. 2015. № 8. С. 44 – 50.

9. Sun B.-F., Jin Y.-H. Simulation analysis of shaping process of high frequency longitudinal electric resistance welded pipe // Journal of China University of Petroleum. 2010. Vol. 34. No. 4. P. 123 – 126.

10. Kasaei M.M., Naeini H.M., Tafti R.A., Tehrani M.S. Prediction of maximum initial strip width in the cage roll forming process of ERW pipes using edge buckling criterion // Journal of Materials Processing Technology. 2014. Vol. 214. No. 2. P. 190 – 199.

11. Han Z.-W., Liu C., Lu W.-P. etc. Experimental investigation and theoretical analysis of roll forming of electrical resistance welded pipes // Journal of Materials Processing Technology. 2004. Vol. 145. No. 3. P. 311 – 316.

12. Технологии трубного производства / В.Н. Данченко, А.П. Коликов, Б.А. Романцев и др. – М.: Интермет инжиниринг, 2002. – 640 с.

13. Машины и агрегаты трубного производства / А.П. Коликов, В.П. Романенко, А.Д. Шейх-Али и др. – М.: МИСиС, 1998. – 541 c.

14. Барабанцев Г.Е., Тюляпин А.Н., Колобов А.В., Юсупов В.С. Cовеpшенствование технологии пpоизводства электpосваpных пpямошовных тpуб // Производство проката. 2005. № 5. С. 21 – 23.

15. Li J.-X., Xie L.-Y., Wang J.-J., Xiong J.-H. Numerical study of the forming process of high frequency welded pipe // Journal of Shanghai Jiaotong University. 2010. Vol. 15. No. 2. P. 236 – 240.

16. Abeyrathna B., Rolfe B., Weiss M. The effect of process and geometric parameters on longitudinal edge strain and product defects in cold roll forming // International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2017. Vol. 92. No. 1 – 4. P. 1 – 12.

17. Abeyrathna B., Rolfe B., Hodgson P., Weiss M. Local deformation in roll forming // International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2017. Vol. 88. No. 9 – 12. P. 2405 – 2415.

18. Iguchi K., Kuriyama Y., Moroi etc. Deformation behavior of high strength steel sheet during roll forming of electric resistance welded pipe // Steel Research International. 2012. SPL. ISSUE. P. 927 – 930.

19. Paralikas J., Salonitis K., Chryssolouris G. Energy efficiency of cold roll forming process // International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2013. Vol. 66. No. 9 – 12. P. 1271 – 1284.

20. Panton S.M., Zhu S.D., Duncan J.L. Geometric Constraints on the Forming Path in Roll Forming Channel Sections // Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part B: Journal of Engineering Manufacture. 1992. Vol. 206. No. 2. P. 113 – 118.

21. Cai Liu, Zhiwu Han, Lele Zhang, Weiping Lu. Numerical modelling of the roll forming process of channel steel // Chinese Journal of Mechanical Engineering (English Edition). 1999. Vol. 12. No. 3. P. 173 – 177.


Для цитирования:


Самусев С.В., Фадеев В.А. Физическое моделирование процесса непрерывной формовки сварных прямошовных труб на участке открытых валковых калибров ТЭСА. Известия Высших Учебных Заведений. Черная Металлургия. 2019;62(7):531-538. https://doi.org/10.17073/0368-0797-2019-7-531-538

For citation:


Samusev S.V., Fadeev V.A. Modeling of longitudinal welded pipe forming in open rolling pass unit of electric weld pipe mill. Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2019;62(7):531-538. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/0368-0797-2019-7-531-538

Просмотров: 43


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0368-0797 (Print)
ISSN 2410-2091 (Online)