Influence of Die Profile on the Character of Stress-Deformed State during Extruding of Pipes

Autor: Vydrin, A.V., Zhukov, A.S., Tumashev, A.S., Zvonarev, D.Yu., Pavlova, M.A.
Rok vydání: 2021
Předmět:
Popis: Выдрин Александр Владимирович, д-р техн. наук, заместитель генерального директора по научной работе, АО «Русский научно-исследовательский институт трубной промышленности» (АО «РусНИТИ»), г. Челябинск; vydrinav@rosniti.ru. Жуков Александр Сергеевич, директор по качеству, АО «Волжский трубный завод», г. Волжский; ZhukovAS@tmk-group.com. Тумашев Александр Сергеевич, ведущий инженер; АО «Волжский трубный завод», г. Волжский; TumashevAS@vtz.ru. Звонарев Дмитрий Юрьевич, канд. техн. наук, заведующий лабораторией моделирования технологических процессов, АО «Русский научно-исследовательский институт трубной промышленности» (АО «РусНИТИ»), г. Челябинск; zvonarev@rosniti.ru. Павлова Маргарита Александровна, старший инженер лаборатории моделирования технологических процессов, АО «Русский научно-исследовательский институт трубной промышленности» (АО «РусНИТИ»), г. Челябинск; pavlova@rosniti.ru. A.V. Vydrin1, VydrinAV@rosniti.ru, A.S. Zhukov2, ZhukovAS@vtz.ru, A.S. Tumashev2, TumashevAS@vtz.ru, D.Yu. Zvonarev1, zvonarev@rosniti.ru, M.A. Pavlova1, pavlova@rosniti.ru 1 The Russian Research Institute of the Tube & Pipe Industries, Joint Stock Company (RusNITI JSC), Chelyabinsk, Russian Federation, 2 Volzhsky Pipe Plant, Joint Stock Company, Volzhsky, Russian Federation Процесс прессования применяется для получения полых профилей в тех случаях, в которых ни одним из других способов обработки металлов давлением невозможно получить. Как правило прессование применяется при производстве полых профилей из малопластичных марок стали, обладающих уникальными эксплуатационными характеристиками. Однако даже в этом случае наблюдается снижение качественных характеристик по сравнению с прессованием обычных марок сталей. Для повышения качества в практике трубного производства применяют различные способы: изменение температурного режима нагрева заготовок, изменение характеристик смазки, участвующей в процессе прессования, изменение размера заготовки и др. Разработку технологии производства труб с применением прессового оборудования возможно осуществить с использованием современных знаний и пакета прикладных программ для анализа напряженного и деформированного состояния, а также с известными пластометрическими характеристиками исследуемых марок стали. Матрицы являются одним из основных технологических инструментов трубопрессовых установок, определяющих наружный диаметр труб. Матрицы могут иметь различную форму. В научно-технической литературе встречаются сведения, что форма матрицы оказывает влияние на характер напряженного и деформированного состояния металла при прессовании сплошных профилей. Однако информация о прессовании полых профилей отсутствует. Сделано предположение, что форма матрицы при прессовании полых профилей будет оказывать влияние на напряженное и деформированное состояние металла. Так как форма матрицы оказывает незначительное влияние на усилие прессования, имеется возможность изменять форму матрицы из соображений повышения пластичности металла без угрозы превышения допустимого усилия прессования. Было проведено компьютерное моделирование процесса прессования из малопластичных марок сталей с различными формами матриц, по данным которого анализировалось влияние их на трещинообразование. The extrusion is used to obtain hollow profiles in cases where it is impossible to obtain any of the other metal processing methods. As a rule, extrusion in the production of hollow profiles from low-plasticity steel grades with unique performance characteristics. However, even in this case, the quality indicators are reduced in comparison with the extrusion of conventional steels. To improve the quality in the practice of pipe production, various methods are used: changing the temperature regime of heating the workpieces, changing the characteristics of the lubricant involved in the extrusion, changing the size of the workpiece, etc. The development of technologies for the production of pipes using extrusion equipment can be carried out using a package of applied programs for analyzing the stress and strain state, as well as with the known plastometric characteristics of the studied steel grades. Matrices are one of the main technological tools of pipe- extrusion plants, which determine the outer diameter of pipes. Matrices can be of various shapes. In the scientific and technical literature, there is information that the shape of the matrix affects the nature of the stressed and deformed state of the metal when extrusion solid profiles. However, there is no information on the extrusion of hollow profiles. It is assumed that the shape of the matrix during the extrusion of hollow profiles will affect the stressed and deformed state of the metal. Since the shape of the matrix has little effect on the extrusion force, it is possible to change the shape of the matrix in order to increase the ductility of the metal without the threat of exceeding the permissible extrusion force. A computer simulation of the extrusion process from low-plastic grades of steels with different matrix shapes was carried out, according to which their influence on crack formation was analyzed.
Databáze: OpenAIRE