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Análisis de deformación de maquinaria de tubería soldada

Número Navegar:0     Autor:Editor del Sitio     publicar Tiempo: 2020-10-29      Origen:motorizado

En el proceso de expansión mecánica de la tubería soldada, el bloque en forma de abanico del troquel de expansión se encuentra en el estado inicial y hay un espacio entre la superficie de trabajo del troquel y el lado interior del tubo en blanco antes de la expansión. Después del inicio de la expansión del diámetro, el cabezal de expansión del diámetro actúa sobre el bloque del sector de la matriz para moverlo radialmente hacia afuera, tendiendo a separarse entre sí, y el tamaño del círculo circunscrito de la matriz aumenta gradualmente. Después de un período de carrera inactiva, la superficie de trabajo del molde contacta primero con la superficie interior del tubo en bruto en el lado del eje corto de la elipse. Según la relación entre el diámetro de la sección de arco circular de la superficie de trabajo del molde y el diámetro interior del tubo en bruto, existen dos casos. Cuando la relación es mayor que 1, el filete del borde del molde entra en contacto primero con el diámetro interior de la pieza en bruto del tubo, y cuando la relación es menor que 1, el molde primero entra en contacto con el centro del arco de trabajo. Una vez que la matriz de expansión está en contacto con la pieza en bruto del tubo, la matriz aplica una carga radial a la pieza en bruto del tubo, lo que hace que la pieza en bruto del tubo sufra deformaciones elásticas y plásticas a través del proceso de redondeo y expansión. En la simulación numérica, el proceso muestra que cuando al molde rígido se le da un desplazamiento radial, el cuerpo deformado entra gradualmente en deformación plástica a partir de deformación elástica.

En la producción real, después de la etapa de expansión, el molde debe permanecer en la posición original durante un período de tiempo, es decir, la etapa estable y de mantenimiento de la presión. Una vez que se mantiene la presión, la matriz comienza a volver a la posición inicial en la dirección radial y vuelve al estado colapsado, y el diámetro del tubo en bruto se reduce ligeramente. En la simulación numérica, el proceso se muestra dando al molde rígido un desplazamiento radial inverso y el cuerpo deformado experimenta una recuperación elástica.

Desde un punto de vista macro, la ley de deformación del tubo en bruto soldado longitudinalmente durante el proceso de expansión es básicamente la misma. Antes de la expansión del diámetro, el tubo en bruto tiene una elipticidad inicial y el espacio entre el eje largo y el molde es mayor que el lado del eje corto. El proceso de deformación durante la expansión mecánica muestra tres etapas: círculo completo, expansión y descarga:

(1) Etapa de círculo completo En el proceso de producción de tubos soldados con costura recta, después de que el tubo en blanco se ha sometido a múltiples procesos, como conformado y soldadura, su forma de sección transversal es en su mayoría aproximadamente elíptica dependiendo del método de conformado, y también hay tubos rectos secciones y bordes y esquinas. La etapa de redondeo consiste en cambiar la forma del tubo en bruto en un círculo perfecto. En esta etapa, la geometría del tubo en bruto cambia, pero no se produce deformación plástica. La pared interior del tubo en bruto contacta primero con la superficie de trabajo del molde en el diámetro corto, y la forma geométrica cambia bajo la acción del movimiento radial del molde, el eje largo se acorta y el eje corto se alarga.

(2) Etapa de expansión de diámetro La matriz de expansión de diámetro se utiliza para expandir la pared interior de la tubería de acero después de expandir en sección transversal. Hay un espacio entre cada dos moldes de bloques en forma de abanico. A medida que el molde se expande, el espacio aumenta gradualmente. Por tanto, en la sección transversal de la pieza se forman unas zonas de deformación suspendidas que no pueden ser soportadas por el molde y zonas de deformación transicional con las mismas características de deformación. Algunas características especiales de deformación local. En la etapa de expansión, el tubo en bruto se encuentra primero en la etapa de deformación elástica y, cuando la tensión alcanza el límite, el tubo en bruto comienza a entrar en la etapa de deformación plástica.

(3) Durante la etapa de descarga, la deformación del tubo en bruto en esta etapa es principalmente recuperación elástica. La tubería soldada conserva las características locales antes de la descarga, mientras que el diámetro de la sección transversal de la tubería soldada se reduce y la ovalidad de la tubería soldada se ha reducido significativamente en comparación con el tocho original. Por lo tanto, el tamaño y la forma de la tubería soldada se cambian en comparación con los anteriores al procesamiento.


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