Выполнено математическое моделирование изготовления трубных заготовок большого диаметра методом пошаговой формовки с применением программного комплекса Deform 3D. Дана количественная оценка напряженно-деформированного состояния металла в трубных заготовках 1420×21.6, изготовленных с числом шагов 11 и 17, с учетом уточнения размеров действительного очага деформации при гибке сосредоточенной силой. Проведен расчет остаточных напряжений на основании теоремы о разгрузке согласно закону Гука. Установлено, что деформированное состояние формованных трубных заготовок характеризуется неравномерностью, которая определяется особенностью процесса гибки, при которой пластический изгиб выполняется сосредоточенной силой. Действительный очаг деформации выходит за объем геометрического, определяемого контактом инструмента с заготовкой. Характер распределения напряжений в объеме листовой заготовки, при каждой шаговой гибке, подобен распределению в ней деформаций. При этом с увеличением числа шагов величина остаточных напряжений и их максимальное значение увеличиваются.
Mathematical simulation of the large diameter tubular billets production with the stepwise bending method on the basis of the software product Deform 3D has been carried out. Results obtained includes the quantitative assessment of stress-strain state of metal in the tubular billets 1420×21.6 made with 11 and 17 steps, considering the redetermination of the size of real deformation center, arising on the bending with concentrated force. The residual stresses are calculated on the basis of theorem of unloading according to Hooke´s law. It is established, that strain state of molded pipe billets is characterized by non-uniformity, which is determined the peculiarity of the process of forming, in which a plastic bending is performed by a concentrated force. Valid deformation is beyond the scope of the geometry defined by the contact of the tool with the workpiece. The nature of the distribution of stresses in the volume of sheet blanks, at each step bending, similar to the distribution in it deformations. At the same time with the increase of the number of steps the amount of residual stresses and their maximum value increases.
1. Галкин В.В. Моделирование процесса прокатки заготовок рессор переменного сечения / В.В. Галкин, П.В. Уланов, Г.В. Пачурин // Известия СНЦ РАН. - Самара. – 2006. – Т. 8. – № 4. – С. 911-914.
2. Галкин В.В. Математическое моделирование процесса изготовления изделия типа стакан методом глубокой вытяжки на основе применения программного комплекса DEFORM / В.В. Галкин и [др.] // Фундаментальные исследования. – 2013. – № 1 (ч. 2). – С. 371-374.
3. ГОСТ 2029-85. Трубы стальные электросварные прямошовные для магистральных газонефтепроводов. Технические требования. – М. : Издательство стандартов, 1987.
4. Коликов А.П. Машины и агрегаты трубного производства. – М. : МИСиС, 1998.
5. Методы расчета калибровок инструмента и энергосиловых параметров процесса производства сварных труб в линии прессов и ТЭСА : сборник задач // С.В. Самусев [и др.]. – М. : ВФ МИСиС, 2006. – С. 6-25.
6. Розов Н.В. Производство труб большого диаметра. – М. : Металлургия, 1975. – 325 с.