МОДЕЛИРОВАНИЕ ОПЕРАЦИЙ ОБРАБОТКИ ДАВЛЕНИЕМ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ШТАМПОСВАРНЫХ ДЕТАЛЕЙ ТРУБОПРОВОДА

К. С. Торгонин, В. В. Широков, Б. А. Чаплыгин, В. П. Чернобровин, Б. Г. Пластинин, А. В. Козлов, В. Г. Дукмасов

Аннотация


При производстве тройников заготовка подвергается ряду технологических операций, в том числе нагреву, частичному охлаждению и обработке давлением. Выбор параметров для каждой технологической операции напрямую определяет качество готовой продукции. При этом расчёт технологических параметров инженерными методиками представляется затруднительным. Поэтому целесообразным является применение современных программ для моделирования технологических операций.
Рассматривается моделирование технологических операций обработки металлов давлением в программе DEFORM. Заготовка и инструмент для моделирования технологических операций были созданы в программе SolidWorks. В программе DEFORM были последовательно промоделированы операции частичного охлаждения нагретой заготовки, набора металла в зону отбортовки и операция отбортовки. На первом этапе моделировалось частичное охлаждение заготовки путём помещёния её в ванну на глубину 2/3 от её высоты и выдержки в течение заданного временного интервала. Затем было проведено моделирование операции набора металла в зону отбортовки, при этом была определена оптимальная высота выпуклости. На третьем этапе была промоделирована операция вырезки отверстия под отбортовку, в ходе которого были определены размеры отверстия. На последнем этапе была промоделирована отбортовка ответвления, после чего было определено соответствие толщины стенки ответвления полученной на модели техническим требованиям на изделие. По результатам моделирования были определены технологические параметры, по которым в дальнейшем была произведена опытная штамповка детали «тройник». Замер параметров готового изделия показал, что результаты расчета оказались очень близки к результатам опытной штамповки, а полученный тройник признан годным, полностью удовлетворяющим требованиям технических условий.
Таким образом, показано, что применение программного комплекса DEFORM на предприятиях, производящих штампосварные детали трубопровода, целесообразно и позволит сократить срок ввода в производство нового изделия.


Ключевые слова


моделирование; метод конечных элементов; штампосварные детали трубопровода; штамповка; DEFORM

Полный текст:

PDF

Литература


Popov E.A. Osnovy teorii listovoy shtampovki. [Fundamentals of Sheet Punching Theory]. 2nd ed. Moskow, Mashinostroyeniye Publ., 1977. 278 p.

Gorbunov M.V. Shtampovka detaley iz trubchatykh zagotovok [Stamping Parts from Tubular Blanks]. Moskow, Mashinostroyeniye Publ., 1960. 189 p.

Basayev E.P., Golyshev A.A., Damberg E.S. [Experimental Studies of the Process of Crimping with Thinning]. Izvestiya TulGU. Ser. Mekhanika deformirovannogo tverdogo tela i obrabotka metallov davleniyem, 2004, iss. 2, pp. 168–178. (in Russ)

Mikhaylov Yu.O., Dresvyannikov D.G., Knyazev S.N. [Simulation of the Process of Obtaining Tubular Blanks with Internal Grooves in the DEFORM Software Environment]. Intellektualnye sistemy v proizvodstve, 2013, no. 1 (21), pp. 78–80. (in Russ)

Kharitonov V.A., Yamteeva E.R. [The Calculation of the Preformation Parameters on the Basis of Modeling in the Software Complex DEFORM 3D]. Izvestiya Visshikh Uchebnykh Zavedenii. Chernaya Metallurgiya, 2013, no. 56 (10), pp. 47–48. (in Russ.) DOI: 10.17073/0368-0797-2013-10-47-48

Zamotaev K.S. [Simulation of Stamping and Heat Treating on the Programme DEFORM]. Izvestiya Samarskogo nauchnogo tsentra Rossiyskoy akademii nauk, 2014, vol. 16, no. 4, pp. 220–224. (in Russ)

Grechnikov F.V., Shlyapugin A.G. Nikolenko K.A. Ispol’zovaniye programmy DEFORM 2D dlya opisaniya protsessov listovoy shtampovki [Using the DEFORM 2D Program to Describe Sheet Punching Processes]. Moskow, VINITI RAN Publ., 2006, no. 804-В2006. 6 p.

Zvonov S.Y., Popov I.P., Shlyapugin A.G. Peculiarities of the Process of Hollow Conical Parts Shaping from a Ring Blank. Russian Aeronautics, 2010, no. 3, pp. 358–361. DOI: 10.3103/S1068799810030190

Shlyapugin A.G., Blinova O.Yu. Modelirovaniye protsessa obzhima v programme DEFORM-2D [Simulation of the Crimping Process in DEFORM-2D]. Moskow, VINITI RAN Publ., 2012, no. 8-В2012. 12 p.

Vittenberg A.S., Tavastshern R.I. Progressivnyye metody izgotovleniya detaley truboprovodov [Progressive Methods of Manufacturing Parts of Pipelines]. Moskow, 1959. 181 p.

Parshin V.S. et. al. Prakticheskoye rukovodstvo k programmnomu kompleksu DEFORM-3D [A Practical Guide to the Software Package DEFORM-3D]. Ekaterinburg, UrFU Publ., 2010. 265 p.

http://www.solidworks.ru/

https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=6579

Kutateladze S.S. Osnovy teorii teploobmena [Fundamentals of the Theory of Heat Transfer]. 5th ed. Moskow, Atomizdat Publ., 1979. 416 p.




DOI: http://dx.doi.org/10.14529/met180412

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.