ФГАОУ ВО «НИТУ «МИСиС», Москва, Россия:

В. Н. Шинкин, профессор кафедры физики, докт. физ.-мат. наук, эл. почта: shinkin-korolev@yandex.ru

При производстве стальных труб большого диаметра по технологии JUOE (формовка на J-, U- и О-образных прессах с последующей сваркой и экспандированием труб) на линии ТЭСА 1020 стальной лист последовательно подвергается изгибу на кромкогибочном прессе (J-прессе), прессе предварительной формовки (U-прессе) и прессе окончательной формовки (О-прессе). На кромкогибочном прессе подгибается продольная кромка стального листа по всей его длине. На прессе предварительной формовки стальному листу придают U-форму за счет изгиба его центральной части. Пресс окончательной формовки придает поперечному сечению стальной трубной заготовки форму окружности. Существуют две основные конструкции пресса предварительной формовки при различных видах производства труб большого диаметра: пресс с вертикальным цилиндрическим пуансоном и подвижными горизонтальными гибочными балками с цилиндрическими обжимными роликами и пресс с вертикальным цилиндрическим пуансоном и подвижным качающимся коромыслом с цилиндрическими обжимными роликами. В данной работе рассматривается формовка стальной трубной заготовки на прессе предварительной формовки с несимметричным качающимся коромыслом, имеющим цилиндрические обжимные ролики разного диаметра. Зона упрочнения стали описывается нелинейной зависимостью, учитывающей модуль Юнга, модуль упрочнения, предел текучести и предел прочности стали. При расчетах учитывается нелинейность поперечной нейтральной линии стального листа (трубной заготовки) в бесконтактной зоне между пуансоном и обжимными роликами коромысла.

1. Романовский В. П. Справочник по холодной штамповке. — CПб. : Машиностроение, 1971. — 782 с.
2. Николаев Г. А., Куркин С. А., Винокуров В. А. Сварные конструкции. Технология изготовления. Автоматизация производства и проектирования сварных конструкций. — М. : Высшая школа, 1983. — 344 с.
3. Chechulin Yu. B., Boklag N. Yu., Pesin Yu. V., Zolotov A. M. Press shaping of arched components by means of a mobile tool // Steel in Translation. 2013. Vol. 43, No. 4. P. 212–214.
4. Seetharaman S. Fundamentals of metallurgy. — Cambridge : Woodhead Publishing, 2005. — 576 p.
5. Fonstein N. Advanced high strength sheet steels: physical metallurgy, design, processing and properties. — Chicago : Springer, 2015. — 418 p.
6. Шинкин В. Н. Аналитический расчет формы стальной заготовки при производстве труб большого диаметра на прессах ТЭСА 1020 // Черные металлы. 2020. № 3. С. 31–35.
7. Kolikov A. P., Taupek I. M. Simulation of continuous roll forming process for producing welded pipes of small and medium diameters // Metallurgist. 2018. Vol. 61, No. 9-10. P. 839–843.
8. Belskiy S. M., Shkarin A. N., Pimenov V. A. Mathematical model for evaluating the actual form of the profile’s contour of the hot-rolled strip’s cross section // Journal of Chemical Technology and Metallurgy. 2020. Vol. 56, No. 1. P. 214–220.
9. Шинкин В. Н. Прямая и обратная нелинейная аппроксимация зоны упрочнения стали // Черные металлы. 2019. № 3. С. 32–37. DOI: 10.17580/chm.2020.11.05
10. Shinkin V. N. Influence of non-linearity of hardening curve on elasticoplastic bend of rectangular rod // CIS Iron and Steel Review. 2019. Vol. 17, P. 39–42. DOI: 10.17580/cisisr.2019.01.07
11. Stouffer D. M., Dame L. T. Inelastic deformation of metals: Models, mechanical properties and metallurgy. — New York : John Wiley and Sons Wiley, 1996. — 520 p.
12. Kutz M. Applied plastics engineering handbook: Processing, materials and applications. — New York : Elsevier Science, 2016. — 784 p.