ISSN 1995-2732 (Print), 2412-9003 (Online)
УДК 621.774.37
DOI: 10.18503/1995-2732-2025-23-3-79-86
Аннотация
Постановка задачи (актуальность работы). Для технологии получения холоднотянутых труб капиллярных размеров используется процесс длиннооправочного волочения. После окончания волочения происходит извлечение оправки из трубы. Для эффективного ведения процесса с последующим извлечением необходимо обоснование режимов извлечения длинной оправки после окончания процесса. Выбор параметров настройки известных механизмов извлечения затруднен, так как процесс недостаточно изучен, что приводит к появлению поверхностных дефектов при извлечении оправки из трубы на практике или снижению производительности процесса при настройке. Цель работы. Выполнение моделирования процесса длиннооправочного волочения на примере трубы малого размера с учетом упругих и пластических свойств объектов схемы, что позволит оценить распределение напряжений между трубой и оправкой после окончания волочения и уровень нагрузок, необходимый для ослабления натяга при извлечении оправки. Используемые методы. Для объемной постановки задачи по определению напряженно-деформированного состояния материала трубы и оправки в очаге деформации используется программный комплекс трехмерного моделирования DEFORM, основанный на применении метода конечных элементов для задач упругопластического течения с пассивной разгрузкой. Для обработки графиков используются методы математической статистики и линейной аппроксимации. Новизна. Разработка математической модели процесса волочения труб малых размеров на оправке, которая учитывает геометрические особенности инструмента и заготовки, упругопластические свойства заготовки и упругие свой-ства оправки, а также позволяет варьировать режимы волочения. Результат. Впервые получены данные по рас-пределению остаточных напряжений и нормальных давлений между проволоченной трубой и длинной оправ-кой. Практическая значимость. Модель может быть использована для получения новых данных о процессе обкатки трубы после волочения.
Ключевые слова
холоднотянутые трубы, трубопрокатная установка, обкатная машина, тонкостенные трубы, продольные дефекты
Для цитирования
Федулов А.А., Каменечки В., Булганина М.Ю. Моделирование процесса длиннооправочного волочения ка-пиллярных труб с целью оценки натяга перед извлечением оправки // Вестник Магнитогорского государствен-ного технического университета им. Г.И. Носова. 2025. Т. 23. №3. С. 79-86. https://doi.org/10.18503/1995-2732-2025-23-3-79-86
1. Технология и оборудование трубного производства: учеб. пособие / В.Я. Осадчий и др.; под ред. В.Я. Осадчего. М.: Интермет Инжиниринг, 2007. 560 с.
2. Junmo Kang. High-speed Internal Finishing of Capil-lary Tubes by Magnetic Abrasive Finishing Finishing /a, Andrew Georgea, Hitomi Yamaguchia // 5th CIRP Conference on High Performance Cutting 2012. Procedia CIRP 1. 2012, pp. 414–418.
3. ГОСТ 14162–79. Трубки стальные малых размеров (капиллярные). Технические условия: межгосударственный стандарт: дата введения 1981–01–01. М.: Изд-во стандартов, 1981. 9 с.
4. ГОСТ 2624–2016. Трубки медные и латунные капиллярные. Технические условия: межгосудар-ственный стандарт: дата введения 2017–04–01. М.: Стандартинформ, 2017. 16 с.
5. Рудской А.И., Лунев В.А., Шаболдо О.П. Волоче-ние: учеб. пособие. СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2011. 125 с.
6. Analysis of the Drawing Process of Small-Sized Seam Tubes / Alexander Schrek, Alena Brusilová, Pavol Švec, Zuzana Gábrišová and Ján Moravec // Metals. 2020, vol. 10, no. 6, p. 709.
7. Орлов Г.А. Основы теории прокатки и волочения труб: учеб. пособие. Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2016. 204 с.
8. Пат. 76259 Рос. Федерация, МПК B21C 3/00. Механизм обработки труб: № 2006105113/22: заявл. 2006.02.20: опубл. 20.09.2008/ Буркин С.П., Серебряков А.В., Серебряков А.В., Прилуков С.Б., Ладыгин С.А. Марков Д.В.; заявитель и патентообладатель ОАО «Первоуральский новотрубный завод». 6 с.
9. Modeling Reeling Process of Capillary Tubes Follow-ing Mandrel Drawing / Parshin, S. V., Khlebnikov, P. S., Fedulov, A. A., Semenova, N. V., & Parshina, A. A. // Metallurgist. 2024, no. 67(9-10), pp. 1532-1537.
10. Шинкин В.Н. Сопротивление материалов для металлургов: учебник. М.: Изд. Дом МИСиС, 2013. 655 с.
11. Кожаринова Л.В. Основы теории упругости и пластичности: учеб. пособие. М.: Изд-во Ассоциации строительных вузов, 2010. 136 с.