Деформационные и кинематические параметры вальцевой формовки
Автор: Выдрин Александр Владимирович, Залавин Яков Евгеньевич
Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Металлургия @vestnik-susu-metallurgy
Рубрика: Обработка металлов давлением. Технологии и машины обработки давлением
Статья в выпуске: 2 т.21, 2021 года.
Бесплатный доступ
В настоящее время изготовление труб большого диаметра выполняют на трубосварочных агрегатах с применением прессовой либо вальцевой формовки. В обоих случаях имеет место неравномерность напряженно-деформированного состояния трубной заготовки после формовки, что приводит к снижению геометрических параметров готовых труб и образованию остаточных технологических напряжений в трубах. В случае вальцевой формовки для получения заготовки монотонной кривизны применяют синхронное вращение валков и погружение верхнего валка. Данная технология является относительно новой и не имеет полноценного теоретического описания. На основе энергетического подхода получено уравнение энергобаланса процесса формовки в вальцах и предложена методика расчета усилия формовки. В выражения для расчета усилия формовки входят такие параметры, как сопротивление металла пластической деформации, h - толщина листа; L - межосевое расстояние нижних валков; Rm - радиус заготовки после формовки; Rн - радиус нижнего валка; Vн - скорость вертикального перемещения верхнего валка; Vв - скорость вращения валков; μ - коэффициент трения. Также получены зависимости для расчета длины дуги контакта между заготовкой и верхним валком и предложена методика расчета величины погружения верхнего валка. Проверочный расчет параметров формовки проводился для заготовки радиусом 300 мм, толщиной 18 мм и с пределом текучести σт = 520 МПа. Зависимости изменения усилия формовки от параметра Rm представлены графически и согласуются с данными реального процесса. Полученные аналитические зависимости позволяют прогнозировать рабочие нагрузки на валки при заданных настройках листогибочной машины и типоразмере трубы, что позволит избежать поломок элементов привода валков и аварийных отключений агрегата.
Вальцовая формовка, энергобаланс, работа формовки, мощность, усилие изгиба, поле скоростей, глубина погружения
Короткий адрес: https://sciup.org/147232547
IDR: 147232547 | DOI: 10.14529/met210205
Список литературы Деформационные и кинематические параметры вальцевой формовки
- Коликов, А.П. Обработка металлов давлением: теория процессов трубного производства / А.П. Коликов, Б.А. Росманцев, А.С. Алещенко. - М.: Издат. дом НИТУ "МИСиС", 2019. - 502 с.
- Технология и оборудование трубного производства / В.Я. Осадчий, А.С. Вавилин, В.Г. Зимовец, А.П. Коликов. - М.: Интермет инжиниринг, 2001. - 608 с.
- Серебряков, А.В. Технология производства сварных труб: учеб. пособие / А.В. Серебряков, Д.А. Павлов. - Екатеринбург: Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина, 2020. - 104 с.
- Мошнин, Е.Н. Гибка и правка на ротационных машинах / Е.Н. Мошнин. - М.: Машиностроение, 1967. - 269 с.
- Ильичев, В.Г. Технологические особенности и резервы улучшения геометрических характеристик при вальцевой формовке заготовки для труб большого диаметра / В.Г. Ильичев, Я.Е. Залавин // Сталь. - 2016. - № 1. - С. 32-35.
- Дукмасов, В.Г. Математические модели и процессы прокатки профилей высокого качества / В.Г. Дукмасов, А.В. Выдрин. - Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2002. - 215 с.
- Al-Jumali, M.J. Elaboration of a digital model for estimation of power parameters in a continuous roling mil / M.J. Al-Jumali, A.V. Vydrin, Ye.A. Shkuratov // AIP Conference Proceeding (American Institute of Physics). - Vol. 2213, 2020.
- Грудев, А.П. Внешнее трение при прокатке / А.П. Грудев. - М.: Металлургия, 1973. - 288 с.
- Боуден, Ф.П. Трение и смазка твердых тел: моногр. / Ф.П. Боуден, Д. Тейбор; пер. с англ. под ред. д-ра техн. наук И.В. Крагельского. - М.: Машиностроение, 1968. - 544 с.
- Выдрин, А.В. Теория пластической деформации металлов и сплавов / А.В. Выдрин. - Челябинск: Издат. центр ЮУрГУ, 2020. - 218 с.
