Совершенствование процессов и машин для изготовления холоднопрофилированных труб на основе моделирования очага деформации

• Автор: Паршин, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 05.03.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 367 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Состояние производства профильных труб. Постановка задач по разработке теории профилирования и созданию новых технических решений
Типы профильных труб и выбор объектов исследования Современное состояние технологии производства и машин для выбранных классов профильных труб Состояние методов исследования напряженно -
деформированного состояния металла и формоизменения при изготовлении профильных труб

Постановка задач исследования и совершенствования

процессов и машин для профилирования труб

Выводы

Теория построения моделей очага деформации при

профилировании труб

Методы построения геометрических моделей очага

деформации при профилировании труб
Уравнения механики сплошной среды, описывающие напряженно — деформированное состояние металла Вариационное уравнение для упругопластической модели среды
Использование метода конечных элементов Выводы
Разработка моделей очага деформации и анализ процесса производства труб с продольным и винтовым
профилированием
Исследование процесса волочения труб квадратного сечения

3.2 Исследование особых случаев приложения рабочих нагрузок
- на примере волочения прямоугольных труб
3.3 Особенности формоизменения и распределения давления на
инструмент при волочении труб шестигранного сечения
3.4 Аналитическое решение задачи кручения тонкостенных труб
3.5 Анализ процесса профилирования труб кручением методом
конечных элементов
Выводы
4 Разработка моделей очага деформации и анализ процесса
профилирования труб специального назначения и многопереходных процессов
4.1 Постановка задач исследования элементов процесса
деформации одного вида экспандируемых труб
4.2 Выбор рационального профиля одного вида экспандируемых труб и рабочего инструмента
4.3 Исследование раскатки труб цилиндрическими роликами
4.4 Исследование двухстадийного процесса деформации
винтовых граненых труб
4.5 Исследование профилирования чехловых шестигранных

4.6 Теория многопереходных процессов профилирования труб
4.6.1 Вариационное уравнение теории пластичности
неоднородных тел
4.7 Задачи многопереходного профилирования труб
4.7.1 Многолучевые трубы
4.7.2 Плоскоовальные и прямоугольные трубы
Выводы
5 Экспериментальные исследования процессов
профилирования труб
5.1 Цели и задачи экспериментальных исследований
5.2 Методики экспериментов

5.2.1 Методика определения размеров и формы готовых труб
5.2.2 Методика определения деформированного состояния
5.3 Аппаратура и приспособления для экспериментов, условия
проведения опытов
5.4 Результаты экспериментов и сравнение с теоретическим
исследованием
5.4.1 Особенности формоизменения труб при профилировании и
энергосиловые параметры
5.4.1.1 Формоизменение труб
5.4.1.2 Энергосиловые параметры
5.4.2 Исследование деформированного состояния металла при
профилировании
Выводы
6 Разработка новых и совершенствование существующих
технических решений по реализации процессов и машин профилирования труб
6.1 Совершенствование существующего и разработка нового
рабочего инструмента для профилирования труб
6.1.1 Рациональная форма волочильного инструмента
6.1.2 Новый рабочий инструмент
6.2 Разработка новых устройств для профилирования труб
Выводы
Заключение
Библиографический список
Приложение

Конечное формоизменение найдено с применением методики Г.А.Смирнова - Аляева и ГЛ.Гуна. Поиск варьируемых параметров выполнен на основе вариационного принципа минимума полной энергии [47].
В работе Беляева С.Ю. [53] рассмотрены вопросы теории профилирования косорасположенными узкими планетарно движущимися роликами трехзаходных спиральных труб с глубиной вдавливания до 10% диаметра трубы и углом подъема винтовой линии 15...60°. Здесь так же, как и в предыдущем случае, большая часть периметра трубы представляет собой внеконтактную зону очага деформации. Для определения напряженно - деформированного состояния металла применен принцип виртуальных перемещений. При построении кинематически возможного поля перемещений и деформаций рассматривалось формоизменение бесконечно малого объема трубы. Записаны выражения для приращения осевого и тангенциального перемещений с использованием постулата Кирхгофа - Лява. Деформированное состояние определено из соотношений теории малых деформаций. Считалось, что деформированное состояние полностью определено, если известна функция, описывающая серединную поверхность стенки трубы. Утверждается, что рассматриваемая серединная поверхность является винтовой и найдено ее уравнение. В последующем для описания этой поверхности использованы сплайн - функции с варьируемыми параметрами, что позволяет удовлетворять граничные условия.
В работе Некрасова И.И. [54] изучен процесс получения труб с внутренним кольцевым оребрением. За основу принята периодическая прокатка полосы, которая затем свертывается на трубоформующем стане и сваривается продольным швом. Юнышев Л.В. [55] разработал процесс роликовой раскатки труб, при котором процесс деформации осуществляется грибовидным инструментом, нашел рациональные