Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», Москва, Россия:

С. В. Самусев, профессор, докт. техн. наук
В. А. Фадеев, аспирант, эл. почта: fdv_viktor@mail.ru

Исследована существующая методика определения параметров формы границ и площадей контактных отпечатков трубной заготовки (ТЗ) с валковым инструментом формовочного стана, в которой границы формы контактного отпечатка описываются прямолинейными линиями, а форма моделируется треугольниками на плоскости (развертки) ТЗ. Представлены результаты эксперимента по фиксированию контактных отпечатков ТЗ с исходными размерами 160×1,5×1800 мм из стали 09Г2С с валками на участке открытых калибров полного и неполного охвата. В результате эксперимента были зафиксированы контактные отпечатки ТЗ с нижними и верхними валками. Границы экспериментальных контактных отпечатков имеют вид изогнутых дуг. Сравнение экспериментальных данных с требованиями методики показало, что параметры границ контактного отпечатка, выполненного по методике, приводят к завышению значений на 30–40 % по сравнению с экспериментальными данными. На их основе представлено развитие существующей методики определения контактных отпечатков, в которой границы определяются виде дугообразных кривых. Границы входных контактных отпечатков для нижних и верхних валков определены уравнениями экспоненциального приближения. С учетом уравнений границ отпечатков представлена методика определения площадей контактных отпечатков ТЗ на поверхностях нижних и верхних валков, результаты которых не превышают 6 % экспериментальных данных. Для расчета и построений площадей контактных отпечатков использовали инженерное математическое программное обеспечение PTC Mathcad Prime 6.0.

1. Kolikov A. P., Taupek I. M. Simulation of Continuous Roll Forming Process for Producing Welded Pipes of Small and Medium Diameters // Metallurgist. 2018. Vol. 61, No. 9-10. P. 839–843.
2. Коликов А. П., Лелётко А. С., Матвеев Д. Б., Кулютин С. А., Кадильников С. В. Исследование остаточных напряжений в сварных трубах // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. 2014. Т. 57, № 11. С. 48–53. DOI: 10.17073/0368-0797-2014-11-48-53
3. Будников А. С., Романцев Б. А., Харитонов Е. А. Определение диаметра валков станов винтовой прокатки // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. 2018. Т. 61, № 9. С. 683–688. DOI: 10.17073/0368-0797-2019-9-683-688
4. Garber E. A., Shadrunova I. A., Traino A. I., Yusupov V. S. Analysis of a deformation zone and the refined calculation of the forces for cold rolling of strips thinner than 0.5 mm in a continuous mill // Russian Metallurgy (Metally). 2002. Vol. 2002, Iss. 4. P. 340–345.
5. Romantsev B. A., Gamin Y. V., Goncharuk A. V., Aleshchenko A. S. Innovative Equipment for Producing Cost-Effective Hollow Billets for Mechanical-Engineering Parts of Small Diameter // Metallurgist. 2017. Vol. 61, Iss. 3-4. P. 217–222.
6. Nguyen D. C., Efremov D. B. The method for determining the profile of large diameter pipes and the optimal technological mode during calibration-bending in the weld zone // 2020 IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 862 032104.

7. Алещенко А. С., Будников А. С., Харитонов Е. А. Исследование формоизменения металла в процессе редуцирования труб на трехвалковом стане // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. 2019. Т. 62. № 10. С. 756–762. DOI: 10.17073/0368-0797-2019-10-756-762
8. Romantsev B. A., Gamin Y. V., Goncharuk A. V. et al. Innovative Equipment for Producing Cost-Effective Hollow Billets for Mechanical-Engineering Parts of Small Diameter // Metallurgist. 2017. Vol. 61. P. 217–222. DOI: 10.1007/s11015-017-0480-2
9. Bannikov A. I., Alekseychuk V. I., Makarova, O. A., Dyatlov N. A. The quality of a surface received by processing the end of a large diameter pipe with the use of a single-row cylindrical brush // Materials Science Forum. 2019. Vol. 973. P. 75–79. DOI: 10.4028/www.scientific.net/msf.973.75
10. Shinkin V. N. Failure of large-diameter steel pipe with rolling scabs // Steel in Translation. 2017. Vol. 47, No. 6. P. 363–368.
11. Коликов А. П., Романенко В. П., Самусев С. В. и др. Машины и агрегаты трубного производства : учеб. пособие для вузов. — М. : МИСиС, 1998. — 536 с.
12. Самусев С. В., Фадеев В. А. Исследование контактного взаимодействия полосы с рабочими валками при непрерывной формовке сварных труб в линии ТЭСА // Черные металлы. 2020. № 2. С. 41–46.
13. Park Y., Lee C., Kim J., Kim D., Ahn H. et al. Parametric analysis for minimizing the edge waves in the roll forming // International Journal of Automotive and Mechanical Engineering. 2018. Vol. 15, No 3. P. 5480–5499.
14. Cheng J., Cao J., Zhao J., Liu J., Zhao R., Liu S. The flower pattern and rolls design for ERW pipes with the different specification in the flexible roll forming process // Thin-Walled Structures. 2020. Vol. 154. 106809. DOI: 10.1016/j.tws.2020.106809
15. Gujre V. S., Anand R. Machine learning algorithms for failure prediction and yield improvement during electric resistance welded tube manufacturing // Journal of Experimental and Theoretical Artificial Intelligence. 2020. Vol. 32, Iss. 4. P. 601–622.
16. Рымов В. А., Полухин П. И., Потапов И. Н. Совершенствование производства сварных труб. — М. : Металлургия, 1983. — 286 с.