Дослідження технології та моделювання гнуття труби в трубогибі
DOI:
https://doi.org/10.37142/2076-2151/2025-1(54)177Ключові слова:
труба, гнуття, трубогиб, дорн, моделювання, QForm, гофра, радіус згину.Анотація
Полісан І. О., Губський С. О., Колісник К. Д., Чухліб В. Л., Ходирєв Г. П. Дослідження технології та моделювання гнуття труби в трубогибі
У статті проведено дослідження технології згинання труби та вплив різних діаметрів валів на утворення гофрування внутрішнього перерізу труби. У ході роботи було проведено аналіз різних матеріалів труб та їх фізико-механічних властивостей, оскільки вибір матеріалу суттєво впливає на згинання. Було виконано розрахунок технологічного процесу гнуття для різних кутів згинання та товщин стінок. Для візуалізації та аналізу процесу використано програмний комплекс Fusion360. Моделювання проведено у спеціалізованій програмі QForm. Це дозволило отримати графічні залежності середніх напружень та інтенсивності напружень. Моделювання показало, що основним фактором, який впливає на якість виробу при бездорновому гнутті, є відношення радіуса згину до діаметра труби. В результаті дослідження встановили, що при зменшенні радіуса згину до 50 мм критично зростає гофроутворення та овалізація. Для отримання якісних згинів малого радіуса необхідно використовувати спеціальний дорн, який забезпечить зменшення гофрування та овалізацію готової продукції. Встановлено залежність якості гнуття від геометричних параметрів оснащення та обґрунтовано необхідність використання дорнових механізмів при малих радіусах згину.
Посилання
Tim Tronvoll, Jian Ma, Torgeir Welo. Deformation behavior in tube bending: a comparative study of compression bending and rotary draw bending. International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2023. Vol. 124. P. 801–816.
Miller G. G. Tube Forming Processes: A Comprehensive Guide. Dearborn, Michigan: Society of Manufacturing Engineers, 2003. P. 30–50.
Biba N., Stebunjov S. QForm: simulation of metal forming processes. 2018.
Tronvoll S. A., Ma J., Welo T. Deformation behavior in tube bending: a comparative study of compression bending and rotary draw bending. International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2023. Vol. 124. P. 801–816. DOI: https://doi.org/10.1007/s00170-022-10638-9.
Singh H. Fundamentals of Hydroforming. Dearborn, Michigan: Society of Manufacturing Engineers, 2003. P. 60–87.
Guo X. Flexible Metal Forming Technologies: Principles, Process and Equipment. Singapore: Springer, 2022. P. 123–250.
Yu T., Xue P. Introduction to Engineering Plasticity: Fundamentals with Applications in Metal Forming, Limit Analysis and Energy Absorption. Singapore: Springer, 2022. P. 60–145.
Kakandikar G. M., Agrawal A., Ravi Kumar D. Metal Forming Processes: Developments in Experimental and Numerical Approaches. Singapore: Springer, 2022. P. 170–200.
Tube Life: London's Underground in Photographs. Mirrorpix, 2018. P. 10–100.
Marciniak Z., Duncan J. L., Hu S. J. Mechanics of Sheet Metal Forming. Oxford: Butterworth-Heinemann, 2002. P. 100–150.
Altan T., Tekkaya A. E. Sheet Metal Forming: Processes and Applications. Materials Park: ASM International, 2012.
Jiang Z., Yang H., Li H., Ren N. Theoretical investigation on the springback of thin-walled tube in rotary draw bending. International Journal of Mechanical Sciences. 2011. Vol. 53, No. 10. P. 872–882.
Heng L., Yang H., Zhang H., Li G. Deformation behaviors of thin-walled tube in rotary draw bending under push assistant loading. Journal of Materials Processing Technology. 2011. Vol. 211, No. 3. P. 373–384.
Mentella A., Strano M. Rotary draw bending of small diameter copper tubes: Predicting the cross-section deformation. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers. Part B: Journal of Engineering Manufacture. 2012. Vol. 226, No. 2. P. 267–278.
Tang N. C. Plastic-deformation analysis in tube bending. International Journal of Pressure Vessels and Piping. 2000. Vol. 77, No. 12. P. 751–759.
