ФИЗИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ И СИЛОВЫХ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА НЕПРЕРЫВНОЙ ПРОДОЛЬНОЙ ПРОКАТКИ ТРУБ БЕЗ ОПРАВКИ

М. В. Буняшин, А. В. Выдрин, Б. В. Баричко, А. С. Кочкин, Е. В. Храмков

Аннотация


Процесс непрерывной горячей прокатки характеризуется наличием продольных усилий, оказывающих существенное влияние на толщину стенки трубы. При этом очень важно правильно определять величину редуцирования в процессе деформации трубы для получения толщины стенки в диапазоне, оговоренном нормативными документами. Целью работы было получение экспериментальных данных о влиянии продольного усилия на толщину стенки
трубы и сравнение их с результатами расчета по одной из известных зависимостей.
Проведено физическое моделирование процесса прокатки труб без оправки. Для проведения эксперимента разработана схема и подготовлена технологическая оснастка, позволившие создать условия непрерывной прокатки трубы с задним натяжением. Оригинальность эксперимента заключалась в том, что он предусматривал использование ступенчатых образцов исходной трубной заготовки, имеющих цилиндрический и конический участки. Цилиндрический участок обеспечивал свободное прохождение заготовки через деформирующую втулку и устойчивый захват прокатными валками, а конический – создание заднего продольного усилия при прокатке. Величина заднего натяжения определялась расчетным путем как усилие волочения трубы.
Показан характер изменения толщины стенки трубы при возрастании величины межклетевого натяжения.
По результатам физического моделирования был сделан вывод о правомочности применения известной теоретической зависимости для определения толщины стенки трубы при горячем редуцировании труб с приложением заднего натяжения.
Полученные результаты планируется использовать для оценки усилия, требуемого для стягивания трубы с оправки. Данный процесс реализуется на ТПА 159–426 с непрерывным раскатным станом АО «Волжский трубный завод».


Ключевые слова


бесшовные трубы; непрерывная прокатка; физическое моделирование; экспериментальное исследование; межклетевое натяжение; изменение толщины стенки

Полный текст:

PDF

Литература


Druyan V.M., Gulyaev Yu.G., Chukmasov S.A. Teoriya i tekhnologiya trubnogo proizvodstva: uchebnik [Theory and technology of pipe production]. Dnepropetrovsk, RIA “Dnepr-VAL” Publ., 2001, 544 p.

Osadchiy V.Ya., Vavilin A.S., Zimovets V.G., Kolikov A.P. Tekhnologiya i oborudovanie trubnogo proizvodstva [Technology and equipment for pipe production]. Moscow, Intermet Inzhiniring Publ., 2007, 560 p.

Zimovets V.G. Sovremennoe proizvodstvo stal'nykh trub [Modern steel pipe production]. Volzh-skiy, Volzhskiy poligrafkombinat Publ., 1998, 520 p.

Bogatov A.A., Pavlov D.A., Pavlova E.A. Study of the Effect of Kinematic Tension Coefficient on Tube Forming in Groove Taper During Lengthwise Rolling on a Stub Mandrel. Bulletin of the South Ural State University. Ser. Metallurgy, 2015, vol. 15, no. 2, pp. 96–100. (in Russ.)

Khramkov E.V., Kochkin A.S., Barichko B.V., Nikitin A.V. [The study of the influence of tech-nological factors on the quality of hot rolled pipes]. The 21 International Technology and Application Conference “PIPES-2014”. Proceedings book. Chelyabinsk, RosNITI, JSC, 2014, vol. 2, pp. 242–245. (in Russ.)

Ershov Yu.L., Tartakovskiy B.I. [Design features of continuous mandrels with two and three roll stands]. Newsletter Ferrous Metallurgy, 2011, no. 10, pp. 80–91. (in Russ.)

Stoletniy M.F., Klempert E.D. Tochnost' trub [Pipe accuracy]. Moscow, Metallurgy Publ., 1975, 240 p.

Potapov I.N., Kolikov A.P., Druyan V.M. Teoriya trubnogo proizvodstva [Theory of pipe pro-duction]. Moscow, Metallurgy Publ., 1991, 424 p.

Vydrin A.V., Barichko B.V., Kosmatskiy Ya.I. [Development of the theory of processes for the production and finishing of seamless pipes]. Plastic deformation of metals: collection of scientific papers in 2 volumes. National Metallurgical Academy of Ukraine. Dnepropetrovsk, Accent PP Publ., 2014, vol. 1, pp. 83–88. (in Russ.)

Tarnovskiy I.Ya., Pozdeev A.A., Ganago O.A. et al. Teoriya obrabotki metallov davleniem [Theory of metal forming]. Moscow, Metallurgizdat Publ., 1963, pp. 644–647.

Pyshmintsev I.Yu., Vydrin A.V., Barichko B.V. et al. [Creation of a complex of equipment for research and modeling of pipe deformation processes]. The17 International Technology and Application Conference “PIPES-2009”. Proceedings book. Chelyabinsk, RosNITI, JSC, 2009, pp. 328–331. (in Russ.)

Gulyaev Yu.G., I.A. Shapiro, A.G. Pol'skiy et al. [Analysis of ways to reduce end trim when re-ducing pipes with tension]. Theory and Practice of Metallurgy, 2012, no. 1–2, pp. 45–48. (in Russ.)

Gulyaev G.I., Ivshin P.N., Erokhin I.N. et al. Tekhnologiya nepreryvnoy bezopravochnoy prokatki trub [Continuous Tubeless Rolling Technology]. Moscow, Metallurgy Publ., 1975, 264 p.

Barichko, B.V., Dubinskiy F.S., Kraynov V.I. Osnovy tekhnologicheskikh protsessov OMD: uchebnoe posobie [Bases of technological processes of metal forming: textbook]. Chelyabinsk, South Ural St. Univ. Publ., 2008, 131 p.

Grudev A.P., Zil'berg Yu.V., Tilik V.T. Trenie i smazki pri obrabotke metallov davleniem: spra-vochnik [Friction and lubrication in metal forming: a guide]. Moscow, Metallurgy Publ., 1982, 312 p.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.