ООО «Исследовательский центр ТМК», Челябинск, Россия

Я. И. Космацкий, директор ОП в г. Челябинске — заместитель генерального директора по научной работе, докт. техн. наук

Я. Е. Залавин, заведующий лабораторией моделирования технологических процессов, канд. техн. наук, эл. почта: yakov.zalavin@tmk-group.com
Б. В. Баричко, ведущий научный сотрудник лаборатории волочения и прессования, канд. техн. наук

АО «Челябинский трубопрокатный завод», Челябинск, Россия

К. А. Усанов, главный инженер

А. В. Кузнецов, заместитель главного инженера — начальник технического управления

Методом конечно-элементного моделирования выполнено исследование процесса непрерывно-последовательной безматричной высадки концов труб из стали марки 17Х18Н11Т, применяемой в судостроении. Определены факторы, влияющие на конечные размеры и форму высаженного конца. Проведен расчет температурно-скоростных режимов высадки, которые позволили обеспечить требуемые размеры высаженного конца трубы. Выполнен расчет усилия высадки для двух операций. Практическая значимость работы заключается в возможности применения полученных результатов для оптимизации технологического процесса высадки концов труб в промышленном производстве, что позволит повысить эффективность производства, улучшить качество продукции и снизит вероятность образования дефектов труб.

1. Ткаченко В. А., Шевченко А. А., Стрижак В. И., Пикинер Ю. С. Трубы для нефтяной промышленности. — М. : Металлургия, 1986. — 256 с.
2. Козлов И. К. Расчет калибровки инструмента для высадки концов труб на горизонтально-ковочных машинах // Металлургическая и горнорудная промышленность. 1984. № 3. С. 34–36.
3. Зинченко А. В., Жаркая Т. Н., Баричко Б. В. Оценка влияния технологических факторов процесса высадки на геометрические параметры концов труб // Труды X конгресса прокатчиков. — Липецк, 2015. — Т. I. — С. 212–216.
4. Ерпалов М. В. и др. Освоение технологии высадки концов труб нефтяного сортамента на ОАО «ПНТЗ» // ОМД 2014. Фундаментальные проблемы. Инновационные материалы и технологии: материалы Международного научно-технического конгресса. — М. : Белый ветер, 2014. — Т. 2. — С. 64–69.
5. Ерпалов М. В., Богатов А. А. Анализ причин возникновения дефектов при высадке концов труб нефтяного сортамента // Вестник МГТУ им. Г. И. Носова. 2015. № 4. С. 7–12.
6. Ерпалов М. В., Богатов А. А., Сыстеров С. В., Кулемин Ю. Б. Проблемы и достижения в производстве насосно-компрессорных труб с высаженными концами на ОАО «ПНТЗ» // Черные металлы. 2015. № 2. С. 28–33.
7. Баричко Б. В., Зинченко А. В., Выдрин А. В. Новые технические решения при высадке бурильных труб высоких групп прочности // Труды XXI Международной научно-практической конференции «Трубы-2014». — Челябинск : ОАО «РосНИТИ», 2014 — Ч. II — С. 160–162.
8. Некрасов И. И., Карамышев А. П., Паршин В. С. и др. Влияние температуры и длины зоны нагрева на процесс наружной высадки концов насосно-компрессорных труб // Известия Самарского научного центра РАН: машиностроение и машиноведение. 2017. Т. 19. Вып. 1/2. С. 265–268.
9. Ерпалов М. В., Богатов А. А., Сыстеров С. В., Кулемин Ю. Б. Исследование формоизменения металла при высадке концов труб // Сталь. 2015. № 3. С. 60–63.
10. Мульчин В. В., Зинченко А. В., Понимаш Д. В. Анализ процесса высадки бурильных труб для получения удлиненной внутренней переходной зоны // Труды IX Конгресса прокатчиков. Череповец: МОО «Объединение прокатчиков», 2013. — Т. I. — С. 225–229.
11. Баричко Б. В., Космацкий Я. И., Фокин Н. В. Улучшение качества высадки труб нефтяного сортамента // Черные металлы. 2023. № 11. С. 70–74.
12. Некрасов И. И., Карамышев А. П., Паршин В. С., Федулов А. А. и др. Исследование влияния условий трения на энергосиловые параметры процесса наружной высадки концов труб // Вестник МГТУ им. Г. И. Носова. 2016. Т. 14. № 4. С. 57-60.
13. Карамышев А. П., Некрасов И. И., Паршин В. С., Пугин А. И. и др. Определение оптимальной скорости движения пуансона в процессе наружной высадки насосно-компрессорных труб // Современные металлические материалы и технологии (СММТ‘2015): Труды международной научно-технической конференции. В 3 томах. Т. 3. — Санкт-Петербург : Издание Политехнического университета, 2015. — С. 75–82.
14. Карамышев А. П., Некрасов И. И., Паршин В. С., Федулов А. А. и др. Конечно-элементное моделирование процесса высадки концов насосно-компрессорных труб с удлиненной высаженной частью // Заготовительные производства в машиностроении. 2016. № 9. С. 22–24.
15. Сериков С. Б., Пустин И. А., Рябушкин В. И. и др. Повышение эффективности процесса свободной высадки // Повышение эффективности процессов и оборудования для трубного производства: тематический сборник научных трудов. — М. : Металлургия, 1988. — С. 33–36.
16. А.с. СССР №627903, B21J5/08. Способ получения трубчатых изделий с концевым наружным утолщением / Осадчий В. Я., Зимовец В. Г., Нистратов А. Ф. и др.; заявл. 01.08.1975; опубл. 15.10.1978; Бюл. № 38.
17. Zienkiewicz O., Taylor R. The finite element method: fifth edition. Vol. 1-3. — Butterworth and Heinemann, 2000. — 708 p.
18. Kobayashi S., Oh S.-I., Altan T. Metal forming and the finite-element method. — Oxford University press, Inc., 1989. — 377 p.