RU2702666C1 - Method of large-diameter pipes step molding - Google Patents
Method of large-diameter pipes step molding Download PDFInfo
- Publication number
- RU2702666C1 RU2702666C1 RU2018127276A RU2018127276A RU2702666C1 RU 2702666 C1 RU2702666 C1 RU 2702666C1 RU 2018127276 A RU2018127276 A RU 2018127276A RU 2018127276 A RU2018127276 A RU 2018127276A RU 2702666 C1 RU2702666 C1 RU 2702666C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sheet
- bending
- unloading
- stroke
- deformation
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C37/00—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
- B21C37/06—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении сварных труб большого диаметра линии ТЭСА 1420.The invention relates to the field of metal forming and can be used in the manufacture of welded pipes of large diameter line TESA 1420.
Известен способ формовки сварных труб большого диаметра UOE, включающий подгибку кромок заготовки, предварительную формовку на прессе в U-образный профиль и окончательную формовку в O-образный профиль [Анализ способов формовки заготовки для производства труб большого диаметра. / «Сталь». 2009. 12, С.46-49. - С.В.Самусев, А.В.Люскин, В.В.Больдт].A known method of forming welded pipes of large diameter UOE, including bending the edges of the workpiece, preliminary molding in the press in a U-shaped profile and final molding in an O-shaped profile [Analysis of methods of forming a workpiece for the production of large diameter pipes. / Steel. 2009.12, p. 46-49. - S.V. Samusev, A.V. Lyuskin, V.V. Boldt].
Недостатками способа является получение ограниченного диапазона типоразмеров труб толщиной стенки до 40 мм, высокие энергозатраты оборудования.The disadvantages of this method is to obtain a limited range of sizes of pipes with a wall thickness of up to 40 mm, high energy consumption of the equipment.
Известен способ формовки сварных труб большого диаметра, включающий пошаговую формовку одной стороны, в результате чего получается сечение J-образной формы, затем второй стороны для получения С-образного профиля и, в конце концов, - О-образного профиля сформованной трубы с открытым швом. A known method of forming welded pipes of large diameter, including step-by-step molding of one side, resulting in a cross section of a J-shaped, then the second side to obtain a C-shaped profile and, ultimately, O-shaped profile of the molded pipe with an open seam.
[Презентация SMS MEER "New Technologies for the Economical & Flexible Production of Large-diameter Pipes", 1st Iranian Pipe&Pipeline Conference, 17.07.2007., c. 12-17].[Presentation of SMS MEER "New Technologies for the Economical & Flexible Production of Large-diameter Pipes", 1 st Iranian Pipe & Pipeline Conference, 07.17.2007., P. 12-17].
Недостатками способа из-за многопереходной свободной гибки являются сложность контроля и жесткой фиксации геометрических параметров заготовки при её формовке по шагам, что может приводить к дефектам трубной заготовки, а также связано с недостаточной проработкой кривизны заготовки, приводящие к неравномерной кривизне профиля заготовки. The disadvantages of the method due to multi-junction free bending are the complexity of control and rigid fixation of the geometric parameters of the workpiece during its formation in steps, which can lead to defects in the pipe workpiece, and is also associated with insufficient study of the curvature of the workpiece, leading to uneven curvature of the workpiece profile.
Наиболее близким к изобретению является способ формовки сварных труб большого диаметра (см. патент РФ № 2486981, опубликованный 10.07.2013), включающий пошаговую подгибку продольных кромок осуществляют до получения участков с постоянным радиусом кривизны и прикромочных участков с переменным радиусом кривизны, при формовке основного участка на прессе шаговой формовки (ПШФ) осуществляют формовку прикромочных участков.Closest to the invention is a method of forming welded pipes of large diameter (see RF patent No. 2486981, published July 10, 2013), including stepwise bending of the longitudinal edges is carried out to obtain sections with a constant radius of curvature and edge sections with a variable radius of curvature when molding the main section on the press step-by-step molding (FFS) carry out the formation of edge sections.
Недостатком известного способа является то, что на прессе шаговой формовки не учитываются отличия деформационных режимов второй стороны от первой и неравномерное распределение механических свойств заготовки, что может привести к превышению значения овальности и отклонения формы по длине, связанной с ее пружинением, а так же к асимметрии заготовки относительно сварного шва.The disadvantage of this method is that the step-by-step press does not take into account the differences in the deformation modes of the second side from the first and the uneven distribution of the mechanical properties of the workpiece, which can lead to excess ovality and shape deviation along the length associated with its springing, as well as asymmetry blanks relative to the weld.
Технический результат заявленного изобретения предусматривает повышение качества продукции за счет снижения отклонения по геометрии труб и увеличения производительности за счет сокращения времени на настройку оборудования. The technical result of the claimed invention provides for improving the quality of products by reducing deviations in the geometry of the pipes and increasing productivity by reducing the time to configure the equipment.
Указанный технический результат достигается тем, что шаговая формовка осуществляется с учетом отличия деформационных режимов второй стороны заготовки от первой и неравномерного распределения механических свойств листа в поперечном и продольном направлениях. The specified technical result is achieved by the fact that step forming is carried out taking into account the difference in deformation modes of the second side of the workpiece from the first and uneven distribution of the mechanical properties of the sheet in the transverse and longitudinal directions.
Как показали исследования, шаговая формовка первой и второй стороны заготовки с идентичным ходом пуансона для двух половин, при равномерном распределении механических свойств в поперечном направлении, приводит к асимметрии трубы, т.к. вторая половина недоформовывается. Асимметрия заготовки, после шаговой формовки, визуально определяется в виде смещения кромок по высоте, при отсутствии указанного отклонения данный дефект можно выявить после сборки и сварки.Studies have shown that step-by-step molding of the first and second sides of a workpiece with an identical stroke of the punch for two halves, with an even distribution of mechanical properties in the transverse direction, leads to asymmetry of the pipe, because the second half is underformed. The asymmetry of the workpiece, after step forming, is visually determined as the displacement of the edges in height, in the absence of the specified deviation, this defect can be detected after assembly and welding.
При гибке исходной листовой заготовки для получения O-образной заготовки с зазором и симметричным профилем, величина хода верхнего инструмента для каждого шага определяется индивидуально, как для первой стороны, так и для второй. С целью сокращения времени настройки оборудования, величину хода второй половины h2 определяем из следующего соотношения k=h2/h1, где h1 – величина хода первой половины, мм.When bending the initial sheet blank to obtain an O-shaped blank with a gap and a symmetrical profile, the stroke of the upper tool for each step is determined individually, both for the first side and for the second. In order to reduce the setup time of the equipment, the value of the stroke of the second half h2 is determined from the following relation k = h 2 / h 1 , where h 1 is the stroke of the first half, mm
Коэффициент асимметрии определим в зависимости расположения i–го шага по периметру заготовки, разделив области трубной заготовки на следующие четыре отрезка (фиг. 1): The asymmetry coefficient is determined depending on the location of the i-th step along the perimeter of the workpiece, dividing the area of the pipe workpiece into the following four segments (Fig. 1):
от позиции 12 часов до 2 часов величина хода второй половины больше или равно величине хода первой, т.е. k1=1 – 1,05;from the 12 o’clock position to 2 o’clock, the stroke of the second half is greater than or equal to the stroke of the first half, i.e. k 1 = 1 - 1.05;
от позиции 2 часов до 3 часов величина хода второй половины больше величине хода первой, т.е. k1=1,05 – 1,1;from the 2 o’clock position to 3 o’clock, the stroke of the second half is greater than the stroke of the first, i.e. k 1 = 1.05 - 1.1;
от позиции 3 часов до 4 часов величина хода второй половины больше или равно величине хода первой, т.е. k1=1,1 – 1;from the 3 o'clock position to 4 o’clock, the stroke of the second half is greater than or equal to the stroke of the first half, i.e. k 1 = 1.1 to 1;
от позиции 4 часов до 6 часов величина хода второй половины равно величине хода первой, т.е. k1=1. from the 4 o’clock position to 6 o’clock, the stroke of the second half is equal to the stroke of the first, i.e. k 1 = 1.
Режим формовки заготовки следует разрабатывать с учетом распределения механических свойств. В зависимости от сортамента и способа производства листового проката исходная листовая заготовка имеет различное распределение механических свойств по ширине и длине. The mode of forming the workpiece should be developed taking into account the distribution of mechanical properties. Depending on the assortment and method of production of sheet metal, the initial sheet blank has a different distribution of mechanical properties in width and length.
Причинами асимметрии трубной заготовки при правильно выбранных режимах является неравномерное распределение механические свойства, т.к. прочностные свойства влияют на величину разгрузки заготовки на каждом шаге. Для учета влияния неравномерного распределения механических свойств по ширине используем коэффициент асимметрии k2.The reasons for the asymmetry of the tubular billet under correctly selected modes is the uneven distribution of mechanical properties, because strength properties affect the amount of unloading of the workpiece at each step. To take into account the influence of the uneven distribution of mechanical properties across the width, we use the asymmetry coefficient k2.
На ПШФ (фиг.2) представлен очаг деформации заготовки на i-ом шаге, включающий заготовку (1), пуансон (2) и матрица (бойки) (3). Для решения поставленной задачи на i-ом шаге (фиг.2 а) формовку второй стороны ведут при условии, что Rр2=Rр1=… Rрi;On FFS (figure 2) presents the focus of deformation of the workpiece at the i-th step, including the workpiece (1), the punch (2) and the matrix (strikers) (3). To solve the problem at the i-th step (figure 2 a) the molding of the second side is provided that R p2 = R p1 = ... R pi ;
где Rр1 и Rр2 – усредненные радиусы в очаге деформации после разгрузки с первой и со второй соответственно; т.е. Rр = Rн1β1= Rн2β2;where R p1 and R p2 are the averaged radii in the deformation zone after unloading from the first and second, respectively; those. R p = R n1 β 1 = R n2 β 2 ;
где Rн1 и Rн2 - усредненные радиусы в очаге деформации при нагрузке с первой и со второй стороны соответственно, мм;where R n1 and R n2 are the average radii in the deformation zone under load from the first and second sides, respectively, mm;
β1 и β2 – коэффициенты разгрузки на i-ом шаге с первой и со второй стороны.β 1 and β 2 are the unloading coefficients at the i-th step from the first and second sides.
Формовку со второй стороны выполняют на величину обжатия h на i-ом шаге, исходя из указанного условия согласно параметрам, определенным по следующим формулам:The molding from the second side is performed by the amount of compression h at the i-th step, based on the specified condition according to the parameters determined by the following formulas:
) )
где уТ1 и уТ2– придел текучести исходной заготовки на i-ом шаге с первой и со второй стороны соответственно, МПа;where T1 and T2 are the yield stress of the initial billet at the i-th step from the first and second sides, respectively, MPa;
L – длина очага деформации, мм.L is the length of the deformation zone, mm
Следовательно, величина хода инструмента при шаговой формовке второй стороны h2= h1×k1+k2.Therefore, the magnitude of the stroke of the tool when stepping the second side h 2 = h 1 × k 1 + k 2 .
Шаговая формовка заготовки на ПШФ выполняется одновременно по всей длине. Из-за разности по механическим свойствам исходной заготовки по длине, после шаговой формовки отклонение определенных геометрических параметров по длине, а именно расстояние между кромками переднего и заднего торцов, трубной заготовки превышает 40%.The step-by-step forming of the blank on PShF is performed simultaneously along the entire length. Due to the difference in the mechanical properties of the initial billet along the length, after step forming, the deviation of certain geometric parameters along the length, namely the distance between the edges of the front and rear ends, of the tube billet exceeds 40%.
Для устранения отклонения по геометрии трубной заготовки в продольном направлении, следует производить формовку трубной заготовки с учетом условия, что радиусы после разгрузки на i-ом шаге с переднего Rрп и заднего Rрз торцов раны Rрп=Rрз. Следовательно, радиус после разгрузки на i-ом шаге равен Rр = Rнпβп= Rнзβз, где Rнп и Rнз - усредненные радиусы в очаге деформации при нагрузке с переднего П.Т. и заднего торцов З.Т. соответственно, мм; βп и βз – коэффициенты разгрузки на i-ом шаге с переднего и заднего торцов. Коэффициент k определим по формулам:To eliminate the deviation in the geometry of the tubular billet in the longitudinal direction, the tubular billet should be molded taking into account the condition that the radii after unloading at the ith step from the front R rp and the rear R rz wound ends R rn = R rz . Therefore, the radius after unloading at the i-th step is equal to R p = R np β p = R nz β s , where R np and R nz are the average radii in the deformation zone under load from the front P.T. and rear ends Z.T. respectively mm; β p and β s - unloading coefficients at the i-th step from the front and rear ends. The coefficient k is determined by the formulas:
) )
где уТп. и уТз. – придел текучести исходной заготовки на i-ом шаге с переднего и заднего торцов соответственно, МПа.where at TP . and Tz . - the yield stress of the initial billet at the i-th step from the front and rear ends, respectively, MPa.
Следовательно, величина хода инструмента при шаговой формовке заднего торца hЗ= hП+k, где hП – величина хода переднего торца верхнего инструмента.Consequently, the value of the tool stroke during step forming of the rear end is h З = h П + k, where h П is the stroke value of the front end of the upper tool.
На фиг. 3 представлено положение верхнего инструмента пуансона (2) и формовочного ножа (3) на i-ом шаге по длине и изменение подъема заднего торца относительно переднего (3в): In FIG. 3 shows the position of the upper tool of the punch (2) and the forming knife (3) at the i-th step along the length and the change in the rise of the rear end relative to the front (3B):
в позиции 1 k= ∆1 – разность величины хода переднего и заднего торцов верхнего инструмента при условии, что прочность заднего торца ниже переднего, т.е. k меньше 0; in
в позиции 2 k=∆2 – разность величины хода переднего и заднего торцов верхнего инструмента при условии, что прочность заднего торца трубной заготовки выше переднего, т.е. k больше 0;in
в позиции 0 не производится изменение положение инструмента, т прочность заднего торца равна прочности переднего, т.е. k=0.at position 0, the tool position is not changed, t the strength of the rear end is equal to the strength of the front, i.e. k = 0.
В качестве примера применения предлагаемого способа формовки используем трубу большого диаметра 1422х25мм, класс прочности К60. Исходной заготовкой, является лист с подогнутыми кромками. Высота подогнутой кромки Y/ =100 мм; расстояние между кромками X =4322ммAs an example of application of the proposed molding method, we use a large diameter pipe 1422x25mm, strength class K60. The starting workpiece is a sheet with bent edges. The height of the bent edge Y / = 100 mm; the distance between the edges X = 4322mm
1. Определяем количество шагов N=21 1. Determine the number of steps N = 21
2. Определяем величину хода десяти шагов первой стороны (табл. 1)2. Determine the magnitude of the ten steps of the first side (table. 1)
Величина хода верхнего инструмента первой стороныTable 1
The amount of stroke of the upper tool of the first side
3. Определяем коэффициент асимметрии k1 в зависимости от расположения 10 шагов второй стороны по периметру трубной заготовки после шаговой формовки (фиг. 4)3. We determine the asymmetry coefficient k1 depending on the location of 10 steps of the second side around the perimeter of the pipe billet after step forming (Fig. 4)
Коэффициент асимметрии k1table 2
Asymmetry coefficient k1
4. Определяем коэффициент k2, учитывающее неравномерное распределение механических свойств по ширине исходного листа4. We determine the coefficient k2, taking into account the uneven distribution of mechanical properties along the width of the original sheet
) )
Коэффициент асимметрии k2Table 3
Asymmetry coefficient k2
5. Рассчитываем величину хода десяти шагов второй стороны по формуле h2= h1хk1+k2 5. We calculate the magnitude of the ten steps of the second side according to the formula h 2 = h 1 xk 1+ k 2
Величина хода верхнего инструмента второй стороныTable 4
The amount of stroke of the upper tool of the second side
В таб. 4 представлены данные по величине хода переднего торца с первой и второй стороны. Для определения величины хода заднего торца по 21 шагам необходимо рассчитать коэффициент k по аналогии с коэффициентом k2.In tab. 4 presents data on the magnitude of the front end stroke from the first and second sides. To determine the magnitude of the back end stroke in 21 steps, it is necessary to calculate the coefficient k by analogy with the coefficient k2.
Claims (21)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018127276A RU2702666C1 (en) | 2018-07-25 | 2018-07-25 | Method of large-diameter pipes step molding |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018127276A RU2702666C1 (en) | 2018-07-25 | 2018-07-25 | Method of large-diameter pipes step molding |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2702666C1 true RU2702666C1 (en) | 2019-10-09 |
Family
ID=68171148
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018127276A RU2702666C1 (en) | 2018-07-25 | 2018-07-25 | Method of large-diameter pipes step molding |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2702666C1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1484417A1 (en) * | 1987-01-09 | 1989-06-07 | Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт трубной промышленности | Device for manufacturing continuous tubes |
DE4215807A1 (en) * | 1992-05-15 | 1993-11-18 | Mannesmann Ag | Pipe bending press - has lower piston cylinder units between table and lower beam in a closed frame structure |
RU2486981C1 (en) * | 2011-12-08 | 2013-07-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Production of large-diameter welded tubes |
RU2505370C1 (en) * | 2011-05-31 | 2014-01-27 | Смс Меер Гмбх | Method and device for manufacturing of pipes with butt weld made from metal sheets |
RU2571298C2 (en) * | 2014-02-19 | 2015-12-20 | Открытое акционерное общество "Волжский трубный завод" | Method of producing large-diameter longitudinal welded pipes |
RU2660464C1 (en) * | 2017-10-23 | 2018-07-06 | Акционерное общество "Выксунский металлургический завод" | Method for production of welded longitudinal pipes of large diameter for main pipelines |
-
2018
- 2018-07-25 RU RU2018127276A patent/RU2702666C1/en active IP Right Revival
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1484417A1 (en) * | 1987-01-09 | 1989-06-07 | Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт трубной промышленности | Device for manufacturing continuous tubes |
DE4215807A1 (en) * | 1992-05-15 | 1993-11-18 | Mannesmann Ag | Pipe bending press - has lower piston cylinder units between table and lower beam in a closed frame structure |
RU2505370C1 (en) * | 2011-05-31 | 2014-01-27 | Смс Меер Гмбх | Method and device for manufacturing of pipes with butt weld made from metal sheets |
RU2486981C1 (en) * | 2011-12-08 | 2013-07-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Production of large-diameter welded tubes |
RU2571298C2 (en) * | 2014-02-19 | 2015-12-20 | Открытое акционерное общество "Волжский трубный завод" | Method of producing large-diameter longitudinal welded pipes |
RU2660464C1 (en) * | 2017-10-23 | 2018-07-06 | Акционерное общество "Выксунский металлургический завод" | Method for production of welded longitudinal pipes of large diameter for main pipelines |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101996155B1 (en) | Method for manufacturing molded article, mold, and tubular molded article | |
RU2650468C2 (en) | Punch for bending pressing | |
JP5868891B2 (en) | Manufacturing method of different diameter tubular parts | |
CA2967914C (en) | Method of producing steel pipe and press die used for same | |
CN106541253A (en) | A kind of production technology of steel pipe | |
JP6721108B2 (en) | Method for manufacturing press die and steel pipe | |
JP6070967B2 (en) | Manufacturing method of welded steel pipe | |
RU2638476C1 (en) | Method for manufacturing welded straight-seam pipes of titanium alloys | |
RU2702666C1 (en) | Method of large-diameter pipes step molding | |
RU2486981C1 (en) | Production of large-diameter welded tubes | |
US4945743A (en) | Apparatus for manufacturing electric welded pipes under hot conditions | |
RU2571298C2 (en) | Method of producing large-diameter longitudinal welded pipes | |
CN109803773B (en) | Method for producing a molded component | |
CA1134650A (en) | Up-set shrinker for producing thick wall steel pipe | |
RU2660464C1 (en) | Method for production of welded longitudinal pipes of large diameter for main pipelines | |
CN113967672B (en) | Forming method of right trapezoid-section steel pipe | |
CN117083134A (en) | Method for predicting degree of roundness of steel pipe, method for controlling degree of roundness, method for manufacturing steel pipe, method for generating model for predicting degree of roundness, and device for predicting degree of roundness | |
CN117015446A (en) | Method for manufacturing steel pipe, method for predicting roundness of steel pipe, control method, prediction model generation method, and prediction device | |
JP7036195B2 (en) | Manufacturing method of molded products | |
JP4496707B2 (en) | U-press tool and UOE steel pipe manufacturing method | |
RU2799579C1 (en) | Steel pipe ovality prediction method, steel pipe ovality control method, steel pipe manufacturing method, steel pipe ovality prediction model generation, and steel pipe ovality prediction device | |
JP5794166B2 (en) | UOE steel pipe manufacturing method | |
RU2596734C1 (en) | Method for producing longitudinally welded shaped pipes of square or rectangular cross-section | |
RU2763696C1 (en) | Method for manufacturing longitudinal electric-welded pipes | |
RU2740368C2 (en) | Method for step bending of flat rolled edges, method and device for automatic correction of bending modes on section of edge bending press |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200726 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20210916 |