Preview

Izvestiya. Non-Ferrous Metallurgy

Advanced search

Hypothesis of the nature of cross-sectional shape distortion of the cold-pilgering mill die groove during dry pipe rolling

https://doi.org/10.17073/0021-3438-2021-2-49-55

Abstract

The paper provides results on the further development of a method for calculating heat emissions during plastic strain in its instantaneous deformation zone in the course of cold pilgering of pipes, such as the ones that affect the working tool deflection in coldpilgering mills and mechanical properties of wrought pipe metal. It was determined that a decrease in the cross-sectional depth of the coldpilgering mill die groove due to thermal distortions (thermal effect) caused by plastic strain of a pipe in the instantaneous deformation zone is in direct proportion to the distance of the die groove longitudinal section considered to the roll barrel edge. It was found that sections located closer to the roll barrel receive thermal distortion of a lesser degree. A method is proposed for thermal distortion compensation in roll-pass design calculation. Experiments on applying marks on the roll barrel surface near the groove taper showed that the maximum galling of marks takes place directly near tapers. This indicates the local nature of thermal expansion. Dependencies are presented to determine the value of tool geometry variation depending on the heating temperature. The presented dependencies were tested experimentally and were introduced as a basis for developing the method of calculating the transversal die groove parameters for the cold-pilgering mill taking into account local thermal expansion in the instantaneous deformation zone. The inferred law allows taking into account the influence of cold pilgering peculiarities on the variation of the die groove cross-section geometry in the cold-pilgering mill, pipe dimensions and performance parameters.

About the Author

S. V. Pilipenko
Polotsk State University
Belarus

Cand. Sci. (Eng.), Associate prof., Department of automobile transport

211440, Vitebsk region, Novopolotsk, Blokhin str., 29 



References

1. Balakin V.F., Pilipenko S.V. Influence of the parameters of the process of the cold pilger tube rolling on the Q-factor distribution along the cone of deformation. ITAtube Journal. 2016. No. 1. С. 94—97.

2. Abe H., Furugen M. Method of evaluating workability in cold pilgering. J. Mater. Proces. Technol. 2012. Vol. 212. No. 8. P. 1687—1693.

3. Пилипенко С.В. Исследование влияния параметров процесса ХПТ на распределение Q-фактора вдоль конуса деформации. В сб.: Инновационные технологии в машиностроении: Матер. науч.-техн. конф. с междунар. участием (г. Новополоцк, 19—20 апр. 2018 г.). Новополоцк: Полоцкий гос. ун-т, 2018. С. 247—251. Pilipenko S.V. Investigation of the influence of the parameters of the HPT process on the distribution of the Q-factor along the deformation cone. In: Innovative technologies in mechanical engineering: Mater. Sci. Tech. Conf. (Novopolotsk, April 19—20, 2018). Novopolotsk: Polotsk State University, 2018. P. 247—251 (In Russ.).

4. Abe H., Furugen M. Method of evaluating workability in cold pilgering of zirconium alloy tube. Mater. Trans. 2010. Vol. 51. No. 7. P. 1200—1205.

5. Ажажа В.М., Вахрушева В.С., Дергач Т.А., Ковтун К.В., Малыхин Д.Г., Петельгузов И.А., Соколенко В.И. Технология изготовления изделий из циркониевых сплавов для атомной энергетики и некоторые свойства сплавов циркония: Обзор. Харьков: ННЦ ХФТИ, 1999. Azhazha V.M., Vakhrusheva V.S., Dergach T.A., Kovtun K.V., Malykhin D.G., Petel’guzov I.A., Sokolenko V.I. Manufacturing technology of products from zirconium alloys for atomic energy and some properties of zirconium alloys: Overview. Kharkiv: NSC KhIFT, 1999 (In Russ.).

6. Boriskin O.I., Larin S.N., Yamnikov A.S., Nuzhdin G.A., Blagoveshchenskiy D.I. Thin-walled steel billets production quality management. J. Chem. Technol. Metal. 2019. No. 6. P. 1305—1311.

7. Grigorenko V.U., Pilipenko S.V. Variation in wall thickness of cold-rolled pipe. Steel Trans. 2008. No. 9. P. 775—776.

8. Matveyev I.A., Yamnikov A.S., Yamnikova O.A. Accuracy of turning of the base surfaces of pipe-type thin-walled body parts. J. Modern Technol. 2016. No. 6. P. 56—62.

9. Yamnikov A.S., Boriskin O.I., Yamnikova O.A., Matveyev I.A. Technological inheritance of the properties of the initial billet in the accuracy parameters of extended axisymmetric parts. Chernye Metally (Ferrous Metals). 2017. No. 12. Р. 50—56.

10. Пилипенко С.В., Дудан А.В. Развитие метода расчета тепловыделений от пластической деформации при холодной пильгерной прокатке труб из титановых сплавов. Вестник Полоцкого гос. ун-та. Сер. B. Промышленность. Прикладные науки. 2018. No. 3. С. 13—17. Pilipenko S.V., Dudan A.V. Development of a method for calculating heat from plastic deformation during cold pilger rolling of pipes from titanium alloys. Vestnik Polotskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya B. Promyshlennost’. Prikladnye nauki. 2018. No. 3. P. 13—17 (In Russ.).

11. Пилипенко С.В. Об учете величины термического эффекта при расчете параметров процесса ХПТ. В сб.: Стратегия качества в промышленности и образовании. Варна: ТУ-Варна, 2015. No. 1. С. 95—99. Pilipenko S.V. On taking into account the magnitude of the thermal effect when calculating the parameters of the CPR process. In: Quality strategy in industry and education. Varna: TU-Varna, 2015. No. 1. P. 95—99 (In Russ.).

12. Григоренко В.У., Пилипенко С.В., Головченко А.П. Розвиток методу розрахунку параметрів процесу холодної пільгерної прокатки труб і калібровки інструмента. Днепропетровск: Пороги, 2015. Grigorenko V.V., Pilipenko S.V., Golovchenko A.P. Development of a method for calculating the parameters of the process of cold pilger tube rolling and tool calibration. Dnepropetrovsk: Porogi, 2015 (In Ukr.).

13. Пилипенко С.В., Григоренко В.У. Об изменении геометрических размеров поперечного сечения ручья калибров станов ХПТ под влиянием теплового расширения. Системные технологии. 2015. No. 5. С. 146—150. Pilipenko S.V., Grigorenko V.U. On the change in the geometric dimensions of the cross-section of calibers of HPT mills under the influence of thermal expansion. Systemnye Technologii. 2015. No. 5. P. 146—150 (In Russ.).

14. Frolov I., Schaper M., Grydin O., Andreiev V., Tereschenko A. Propagation of surface defects at cold pilger rolling of tubes and pipes. Metallurgical and Mining Industry. 2018. No. 9. P. 72—79.

15. Данченко В.Н., Фролов Я.В., Фролов В.Ф. Холодная пильгерная прокатка труб. Днепропетровск: Пороги, 2005. Danchenko V.N., Frolov Ya.V., Frolov V.F. Cold pilger tube rolling. Dnepropetrovsk: Porogi, 2005 (In Russ.).

16. Шевакин Ю.Ф. Калибровка и усилия при холодной прокатке труб М: Металлургиздат, 1963. Shevakin Yu.F. Calibration and effort during cold rolling of pipes. Moscow: Metallurgizdat, 1963 (In Russ.).

17. Mazur V. Lubrication in cold rolling and drawing of pipe. Steel Trans. 2018. No. 48. P. 663—671.

18. Петраков Ю.В., Пасичник В.А. Система автоматизированной подготовки производства для изготовления оснастки станов холодной прокатки труб. В сб.: Прогрессивные технологии и системы машиностроения. Донецк: ДонНТУ, 2007. No. 33. С. 189—200. Petrakov Yu.V., Pasichnik V.A. Automated pre-production system for the manufacture of tooling for cold pipe rolling mills. In: Progressivnye tekhnologii i sistemy mashinostroeniya. Donetsk: DonNTU, 2007. No. 33. P. 189— 200 (In Russ.).

19. Петраков Ю.В., Панькив К.М. Формирование геометрических моделей ручья калибров станов холодной прокатки труб. Вестник Нац. техн. ун-та Украины «Киевский политехнический институт». Сер. Машиностроение. 2009. No. 57. С. 63—70. Petrakov Yu.V., Pankiv K.M. The formation of geometric models of the stream of calibers of cold rolling mills. In: Vestnik Natsional’nogo tekhnicheskogo universiteta Ukrainy «Kievskii politekhnicheskii institut». Seriya Mashinostroenie. 2009. No. 57. P. 63—70 (In Russ.).

20. Курмачев Ю.Ф. Профиль холостой зоны калибра станов холодной прокатки труб. Вестник МГТУ им. Г.И. Носова. 2016. No. 4. C. 61—65. Kurmachev Yu.F. The profile of the non-working zone of the caliber of cold pipe rolling mills. Vestnik MGTU im. G.I. Nosova. 2016. No. 4. P. 61—65 (In Russ.).

21. Krishna Aditya Y.V. Complexity of pilgering in nuclear applications. J. Eng. Res. Appl. 2014. Vol. 4. No. 11. P. 41—46.

22. Григоренко В.У., Нагний А.С. Экспериментальное исследование деформации при холодной пильгерной прокатке труб. Системные технологии. 2007. No. 2. С. 41—43. Grigorenko V.U., Nagny A.S. An experimental study of deformation during cold pilger tube rolling. Systemnye Technologii. 2007. No. 2. P. 41—43 (In Russ.).


Review

For citations:


Pilipenko S.V. Hypothesis of the nature of cross-sectional shape distortion of the cold-pilgering mill die groove during dry pipe rolling. Izvestiya. Non-Ferrous Metallurgy. 2021;27(2):49-55. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/0021-3438-2021-2-49-55

Views: 468


ISSN 0021-3438 (Print)
ISSN 2412-8783 (Online)