РАЗРАБОТКА НОВЫХ СПОСОБОВ ПРОИЗВОДСТВА ДВУХШОВНЫХ ТРУБ БОЛЬШОГО ДИАМЕТРА

Г. С. Баталов, А. А. Лунев, Л. В. Радионова

Аннотация


Современное металлургическое предприятие состоит из множества как вспомогательных, так и основных цехов, которые требуют постоянных материальных вложений. В условиях экономической нестабильности в промышленной отрасли вопросы экономии материальных средств, сырья и т. д., а также сокращения расходного коэффициента металла, оптимизации и гибкости производства являются важной составляющей для металлургических компаний. В данной статье описаны новые разработанные способы производства электросварных экспандируемых труб из двух листов (двухшовная). С использованием современных методов инженерного анализа, основанных на методе конечных элементов (МКЭ), проведена оценка возможности реализации разработанных способов производства двухшовных труб большого диаметра, а также подобраны технологические режимы формообразования, позволяющие получить продукцию, удовлетворяющую требованиям заказчика. В статье описаны результаты выполненных опытных работ, проведена оценка сходимости результатов, полученных при использовании CAE-систем, и опытной работы в цехе. Разработанные математические модели производства трубных заготовок на основных формообразующих операциях имеют высокую сходимость и могут использоваться при расчете новых типоразмеров. Используя разработанные математические модели в специализированном программном комплексе MSC Software, можно без рисков и финансовых потерь проводить оценку новых технологических режимов, различных способов производства. Предложенные новые способы производства двухшовных труб большого диаметра (формовка листа из двух половин и формовка полуцилиндра) увеличили производительность и гибкость производства, а также показали положительную экономическую эффективность за счет более низких затрат на листовую заготовку. Новые методы производства подтвердили свою работоспособность и на практике (производство опытной партии) доказали возможность существования.

Ключевые слова


сварные трубы; шаговая формовка; метод JCOE; разработка новых способов производства двухшовных труб; моделирование процесса; метод конечных элементов

Полный текст:

PDF

Литература


Osadchiy V.Ya., Vavilin A.S., Zimovets V.G., Kolikov A.P. Tekhnologiya i oborudovaniye trubnogo proizvodstva [Technology and equipment for pipe production]. Moscow, Intermet Inzhiniring Publ., 2001, 608 p.

Kovalenko D.M., Shander V.V. Sposob izgotovleniya dvukhshovnykh trub bol’shogo diametra [A method of manufacturing two-seam pipes of large diameter]. Patent RF, no. 2667194, 2018.

Matveyev Yu.M., Khalamez E.M., Ivantsov V.Ya., Zayonchik L.I. [Study of the process of forming half-cylinders for the production of large-diameter pipes]. Proizvodstvo svarnykh i besshovnykh trub, 1971, no. 13, pp. 93–96. (in Russ.)

Samusev SV, Lyuskin AV, Bol'dt VV. Assembling the profile of pipe blank after the incrementalshaping press in the TESA 1420 line. Steel Transl., 2010, vol. 40, iss. 3, pp. 204–208. DOI: 10.3103/S0967091210030022

Samusev S.V., Lyuskin A.V., Bol'dt V.V. Shaping of blank in large-diameter pipe production. Steel Transl., 2009, vol. 39, iss. 12, pp. 1100–1103. DOI: 10.3103/S096709120912016X

Samusev S.V., Romantsov A.I., Zhigunov K.L., Bol’dt V.V., Sigida M.S. [Development of technological regimes of the pipe billet forming section in the TESA-1420 line of Chelyabinsk Tube Rolling Plant OJSC]. Proizvodstvo prokata, 2011, no. 10, pp. 20–28. (in Russ.)

Shterenzon, V.A. Modelirovaniye tekhnologicheskikh protsessov [Process Simulation]. Ekaterinburg, RGPPU Publ., 2010, 67 p.

Segerlind L. Applied Finite Element Analysis. John Wiley and Sons, Inc., 1976, 422 p.

Kireyev V.I., Panteleyev A.V. Chislennyye metody v primerakh i zadachakh [Numerical methods in examples and problems]. Moscow, Vysshaya shkola Publ., 2004, 480 p.

Stepanskiy L.G. Raschety protsessov obrabotki metallov davleniyem [Calculations of metal forming processes]. Moscow, Mashinostroyeniye Publ., 1979, 215 p.

Galkin V.V., Cheburkov A.S., Pachurin G.V. Otsenka napryazhenno-deformirovannogo sostoyaniya metalla trubnykh zagotovok, izgotovlennykh poshagovoy formovkoy, metodom matematicheskogo modelirovaniya [Assessment of the stress-strain state of metal tubular billets made by step-bystep molding using mathematical modeling]. Sovremennyye problemy nauki i obrazovaniya. 2013, no. 2, pp. 1–9. (in Russ.)

Kolikov A.P., Zvonarev D.Yu., Osadchiy V.Ya. [Mathematical model of forming a sheet blank in the production of welded pipes of large diameter]. Plasticheskaya deformatsiya metallov: collection of scientific papers in 2 volumes. Dnepropetrovsk, 2014, vol. 1, pp. 118–122. (in Russ.)

http://ausferr.ru (accessed 06.05.2019).

Makeyev D.M. Modernizatsiya ekspandera v linii pryamoshovnykh trub tsekha № 6 PAO “CHTPZ” s tsel’yu povysheniya kachestva produktsii [Modernization of the expander in the straight-line pipe line of workshop No. 6 of PJSC “ChTPZ” in order to improve product quality. Dissertation of the Master of Engineering]. Celyabinsk, 2018, 86 p.

Pravosudovich V.V., Sokurenko V.P., Danchenko V.N. Defekty stal’nykh slitkov i prokata [Defects of Steel Ingot and Rolled: Reference Edition]. Moscow, Interment Inzhiniring Publ., 2006, 384 p.

Dubinskiy F.S., Sosedkova M.A. Matematicheskoye planirovaniye eksperimenta v prokatke [Mathematical design of an experiment in rolling]. Chelyabinsk: SUSU Publ., 2007, 25 p.

Volkova P.A., Shipunov A.B. Statisticheskaya obra-botka dannykh v uchebno-issledovatel’skikh rabotakh [Statistical data processing in educational research]. Moscow, Ekopress Publ., 2008, 60 p.

Palumbo G., Tricarico L. Effect of forming and calibration operations on the final shape of large diameter welded tubes. Journal of Materials Processing Technology, 2005, vol. 164–165, pp. 1089–1098. DOI: 10.1016/j.jmatprotec.2005.02.150

Anur’yev, V.I. Spravochnik konstruktora-mashinostroitelya [Handbook of the designer-mechanical engineer]. Moscow, Mashinostroyeniye Publ., 2001, 920 p.

Deriks V., Genzer B. [New technologies for economical and flexible production of large diameter pipes]. Proceedings of the XIII International scientific-practical conf. “Tube & Pipes 2005”. Part 1. Chelyabinsk, JSC “RosNITI”, 2005, pp. 105–108. (in Russ.)


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


Bookmark and Share