НИТУ «МИСиС», Москва, Россия:
С. В. Самусев, докт. техн. наук, профессор, эл. почта: samusev@misis.ru

Г. П. Жигулев, канд. техн. наук, доцент, эл. почта: zhigulev@misis.ru

М. М. Скрипаленко, канд. техн. наук, доцент

В. А. Фадеев, ассистент, кафедра обработки металлов давлением

Рассмотрено производство сварных прямошовных труб для магистральных трубопроводов в современных технологических линиях, включающих ТЭСА 1420. Поставлены задачи: провести эксперименты и выполнить расчеты параметров процесса формовки для двух моделей контактного взаимодействия заготовки с пуансоном для трубы диаметром 320 мм. Исследована операция шаговой формовки, в основе которой лежит упругопластический изгиб листовой заготовки. Представлены модели двухрадиусного изгиба полосовой заготовки в свободном очаге деформации при контактном взаимодействии заготовки с инструментом и для стадии отрыва заготовки от пуансона. Определены эпюры моментов и напряжений по толщине заготовки для характерных сечений очага. Представлены результаты исследования параметров профиля трубной заготовки при формовке на специализированной гибочной машине для двух стадий процесса гибки. Эксперименты показали, что заготовка в зоне отставания от рабочего инструмента имеет сложную кривизну профиля, которую аппроксимировали полиномом и получили данные процесса для конкретных режимов деформаций. Получена кривая профиля заготовки с учетом изменения кривизны отрыва от пуансона. Явление отрыва заготовки использовано при расчетах геометрии заготовки по ширине и работы деформации для характерных участков по очагу деформации для двух стадий формовки. Представленная схема расчета и оценки параметров процесса формовки может быть использована в конкретных заводских условиях с коррекцией расчетов для действующих типоразмеров труб.

1. Самусев С. В., Романцов А. И., Жигунов К. Л., Больдт В. В., Сигида М. С. Разработка технологических режимов участка формовки трубной заготовки в линии ТЭСА 1420 1420 ОАО «Челябинский трубный завод» // Производства проката. 2011. № 10. С. 20–28.
2. Матвеев Ю. М. Теоретические основы производства сварных труб. — М. : Металлургия, 1967. –168 с.
3. Ильюшин А. А. Механика сплошной среды. — М. : Ленанд, 2014. — 287 с.
4. Shiro Kobayashi, Soo-Ik Oh, Taylan Altan. Metal forming and the finite-element method. — New York : Oxford University Press, 1989.
5. Малинин Н. Н. Технологические задачи пластичности и ползучести : учеб. пособие. — М. : Высшая школа, 1989. — 119 с.
6. Самусев С. В., Жигулев Г. П., Фадеев В. А., Монахов К. С. Моделирование процесса формоизменения трубной заготовки на специализированной профилегибочной установке // Изв. вузов. Черная металлургия, 2016. Том 59. № 3. С. 154–157.
7. Алюшин Ю. А., Самусев С. В., Жигулев Г. П. Изгиб листовых заготовок для прямошовных сварных труб // Черные металлы. 2016. № 5. С. 40–46.
8. Малинин Н. Н. Прикладная теория пластичности и ползучести : учеб. для вузов. — 2-е изд., испр. и доп. — М. : Машиностроение, 1975. — 400 с.
9. Fan Lifeng, Gao Ying, Li Qiang, Xu Hongshen. Quality Control on Crimping of Large Diameter Welding Pipe // Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2012. Vol. 1.
10. Ren Qiang, Li Dayong, Zhou Tianxia et al. The simulation of UOE pipe forming by threedimensional finite element method // Journal of Netshape Forming Engineering. 2011. Vol. 3(6). Р. 80–84. (in сhinese)
11. 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. 164-165( 5) 1 098.
12. Raffo J., Toscano R. G., Mantovano L., Dvorkin E. N. Numerical Model of UOE Steel Pipe: Forming Process and Structural Behavior // Mecanica Computacional. 2007. Vol. 26. Р. 317–333.
13. Железков О. С., Виноградов А. Г., Малаканов С. А. Энергетический метод определения упругого пружинения при гибке стержневых заготовок // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением. 2013. № 7. С. 23–25.