КОНЕЧНО-ЭЛЕМЕНТНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ФОРМООБРАЗУЮЩИХ ОПЕРАЦИЙ ПЕРЕДЕЛА ЛИСТ-ТРУБА С УЧЕТОМ ДЕФОРМАЦИИ  ВАЛКОВОГО ИНСТРУМЕНТА И СВАРОЧНЫХ ДЕФОРМАЦИЙ

Я. Е. Залавин; Г. С. Баталов; М. С. Машенцева

doi:10.14529/met250103

Авторы

Я. Е. Залавин ООО «Исследовательский центр ТМК», Челябинск
Г. С. Баталов ООО «Исследовательский центр ТМК», Челябинск http://orcid.org/0000-0001-9926-2913
М. С. Машенцева ООО «Исследовательский центр ТМК», Челябинск http://orcid.org/0000-0001-7856-3266

DOI:

https://doi.org/10.14529/met250103

Ключевые слова:

формообразующие операции, трубы большого диаметра, вальцевая формовка, догибка кромок, сборка, сварка, экспандирование, компьютерное моделирование

Аннотация

Работа посвящена исследованию формообразующих операций, применяемых в производстве труб большого диаметра (ТБД) с использованием трехвалковой листогибочной машины (вальцев). В программном комплексе Marc.Mentat разработаны конечно-элементные модели процессов вальцевой формовки, догибки кромок, сборки, сварки и экспандирования трубы. Объектом исследования является труба диаметром 1420 мм с толщиной стенки 21,6 мм и длиной 12 м из стали группы прочности X70. В модели трубы использовались тонкостенные (Shell) элементы, что позволяло относительно быстро осуществлять процесс моделирования без существенной потери точности расчетов. Проведено комплексное конечно-элементное моделирование формообразующих операций передела лист-труба с учетом деформации верхнего валка листогибочной машины и сварочных деформаций. Установлено, что при каждой технологической операции в трубе возникает неоднородное напряженно-деформированное состояние (НДС), которое оказывает влияние на конечную геометрию труб. Показано, что наибольшую неоднородность НДС в трубу вносят вальцевая формовка и догибка кромок. Разработанная комплексная конечно-элементная модель может быть использована исследователями и технологами для расчета настроек технологического оборудования и энергосиловых параметров формообразующих операций.