Статья

Наименование	Исследование влияния формы деформирующей зоны радиальных волок при волочении труб на закрепленной оправке на напряженно-деформированное состояние
Авторы	Денищенко П. Н., к. т. н., проф. Королёв К. Г., асс.
Раздел	Металлургия
Год	2016	Выпуск	46	Страницы	64 - 68
УДК	621.774.372			EDN	XAECIR
Аннотация	Разработана конечно-элементная модель волочения труб на закрепленной оправке. Получены поля распределения напряжений по Мизесу и эквивалентной пластической деформации для различных конфигураций геометрии деформирующей зоны радиальных волок.
Реферат	Цель. Разработка математической модели волочения труб на закрепленной оправке в радиальных волоках и исследование локальных и интегральных характеристик напряжённо-деформированного состояния металла. Методика. Математическая модель разработана на базе конечно-элементного программного комплекса ABAQUS и описывает осесимметричную задачу волочения трубы на короткой закрепленной оправке при различных параметрах геометрии радиальных волок. Деформируемая труба представляет собой сетку из изопараметрических четырехугольных линейных элементов с редуцированной схемой интегрирования, имеющих свойства сплошной гомогенной деформируемой среды с использованием процедуры адаптации сетки в формулировке Лагранжа-Эйлера. Результаты. Получены поля распределения напряжений по Мизесу и эквивалентной пластической деформации для различных конфигураций геометрии деформирующей зоны радиальных волок. Установлено, что при волочении труб на закрепленной оправке в конической волоке максимальные напряжения, возникающие в стенке трубы, значительно ниже, а распределение деформации более равномерно, чем в радиальных волоках. Для волочения труб на закрепленной оправке рекомендуется использовать конические волоки. Научная новизна. Научная новизна исследования заключается в анализе напряжённо-деформированного состояния, возникающего в протягиваемой трубе на закрепленной оправке при различных параметрах геометрии радиальных волок. Практическая значимость. Разработанная конечно-элементная математическая модель процесса волочения труб на оправке позволяет определять локальные и интегральные характеристики напряженно-деформированного состояния по длине канала волоки и может быть использована для интенсификации режимов волочения, улучшения качественных показателей, выбора оборудования, инструмента и др.
Ключевые слова	волочение труб, труба, оправка, радиальная волока, конечно-элементная модель, напряженно-деформированное состояние.
Финансирование
Благодарности
Список источников	1. Перлин И.Л. Теория волочения / И.Л. Перлин, М.З. Ерманок. — М.: Металлургия, 1971. — 448 с. 2. Исследование численным моделированием влияния формы деформирующей зоны волоки при волочении стальной высокоуглеродистой проволоки на температурное и напряженно-деформированное состояние в проволоке и волоке / О. Л. Бобарикин и др. // Литье и металлургия: научно-производственный журнал. — 2012. — № 3 (67). — С. 196–200. 3. Bartlomiej Pikos, Jan W. Pilarczyk, Bogdan Golis, Rafal Wludzik and Jan Krnac Zelezarny. Effect of drawing in sigmoidal, concave, convex and conical dies on mechanical properties of high carbon steel wires // Conference Proceedings of The Wire Association. International, Inc. Sponsored by Nie-hoff. International Wire & Cable Conference, Bologna, Italy, November 2007. — P. 216–227. 4. Касьянюк С.В. Расчет процесса волочения труб на неподвижной оправке на основе энергетического подхода / С.В. Касьянюк, С.Ю. Саплин, С.В. Чемерис // Сб. науч. трудов «Обработ-ка материалов давлением». — Краматорск, 2008. — № 1(19). — C. 130–134. 5. Каргин Б.В. Напряженно-деформированное состояние при безоправочном волочении тонкостенных труб с подпором / Б.В. Каргин, В.Р. Каргин, Т.С. Пастушенко // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. — 2012. — Т. 14, № 6. — С. 77–80. 6. Осадчий В.Я. Методика расчета напряжения волочения труб на короткой оправке / В.Я. Осадчий, H.A. Малевич // Сборник трудов научно-технической конференции «Информатика и технология». — М.: МГАПИ, 2005. — С. 38–49. 7. Малевич Н.А. Исследование моделей напряженно-деформированного состояния металла при волочении труб и разработка методики определения силовых параметров волочения на самоуста-навливающейся оправке: дис. канд. техн. наук.: 05.03.05 / Н.А. Малевич. — Москва, 2007. — 201 с.
Полный текст