Комп’ютерне Моделювання Процесів Кування Товстостінних Труб Без Оправки

Abstract

Розроблено новий спосіб кування товстостінних труб, який полягає в деформуванні пустотілої заготовки без використання ковальської оправки. Розроблено методику проведення теоретичних досліджень методом скінчених елементів (МСЕ). Методика призначена для визначення теплового, деформованого стану та формозміни заготовки при куванні труб без використання ковальської оправки. Змінними параметрами був внутрішній діаметр пустотілої заготовки, який варіювався в інтервалі 0,30; 0,55; 0,80. На основі скінчено-елементного моделювання були встановлені: розподіл температур і логарифмічних деформацій в об'ємі труби після протягування без використання оправки. Визначався діаметр отвору труби, який утворюється при протягуванні даним способом. Встановлювалися залежності інтенсивності подовження і потовщення стінки труби. Був розроблений спеціальний показник для оцінювання інтенсивності подовження труби. Було визначено, що при збільшені внутрішнього діаметру подовження труби збільшується та знижується інтенсивність зменшення отвору. Загальною залежністю змодельованих схем протягування є те, що величина подовження пустотілої заготовки несуттєво змінюється для різних ступенів обтискань при сталих відносних розмірах труби. Це дозволило встановити рекомендовану подачу для збільшення подовження пустотілої поковки та зменшення ступеня закриття отвору. Раціональна подача повинна складати (0,05...0,15)D. Одержані результати дозволили визначили раціональні геометричні параметри трубної заготовки до деформування без використання оправки. За результатами комп'ютерного моделювання МСЕ встановлено, що протягування трубних заготовок без використання ковальської оправки цілком можливе. Цей спосіб розширює можливості технологічних процесів виготовлення трубних заготовок куванням. Практичним аспектом використання результатів моделювання є вдосконалення техпроцесу протягування труб з внутрішнім діаметром <300 мм, коли застосування оправки неможливе. Ключові слова: товстостінна труба, протягування без оправки, кування, заковування отвору, подовження.