ESTIMATION OF PIPE WALL THICKNESS VARIATION DURING BENDING ROLLING

Authors

  • A. V. KOZLOV Zlatoust branch of South Ural State University (National Research University), Russia, Zlatoust Author
  • I. V. CHUMANOV Zlatoust branch of South Ural State University (National Research University), Russia, Zlatoust Author
  • M. A. MATVEEVA Zlatoust branch of South Ural State University (National Research University), Russia, Zlatoust Author
  • D. A. MATERNOVSKII Zlatoust branch of South Ural State University (National Research University), Russia, Zlatoust Author

DOI:

https://doi.org/10.32339/0135-5910-2024-4-54-59

Keywords:

bent bend, tube bend, rolling deformation, high-tension rolling

Abstract

The presented work examines the process of bending pipes using the cold rolling method. The main parameters of bending that affect the change in wall thickness during the deformation process are analyzed. The influence of changing the shape of the cross-sectional shape, the increase in the pipe diameter, and the displacement of the neutral layer of bending, is identified. Theoretical values of thickening and thinning of the pipe wall are presented depending on the bending parameters. The authors provide theoretical and experimental data to assess the wall thickness variation. Data on the wall thickness of a bent pipe fitting with a diameter of 57 mm were obtained using two methods. The first method involves indirect measurements using an ultrasonic thickness gauge, while the second method involves direct measurements using a micrometer. A comparative analysis showed that the actual measurements of the wall thickness of the bent pipe fitting align with the theoretical values. Due to methodological discrepancies in the thickness measurements, it is recommended to use direct physical measurements to obtain more accurate results.

Author Biographies

  • A. V. KOZLOV, Zlatoust branch of South Ural State University (National Research University), Russia, Zlatoust

    HD (Tech.), Professor of the Department of Technology of Mechanical Engineering, Machine Tools and Instruments

  • I. V. CHUMANOV, Zlatoust branch of South Ural State University (National Research University), Russia, Zlatoust

    HD (Tech.), Professor, Head of the Department of Technique and Technology of Materials Production 

  • M. A. MATVEEVA, Zlatoust branch of South Ural State University (National Research University), Russia, Zlatoust

    Senior Lecturer of the Department of Technique and Technology of Materials Production

  • D. A. MATERNOVSKII, Zlatoust branch of South Ural State University (National Research University), Russia, Zlatoust

    Student of Department of Technology of Mechanical Engineering, Machine Tools and Instruments

References

Вайцехович С. М., Кривенко Г. Г. Новое направление в технологии гибки трубопроводов // Вестник «НПО «Техномаш». 2016. № 1. С. 11, 12.

Mandal A., Syed B., Bhandari K. etc. Cold-bending of linepipe steel plate to pipe, detrimental or beneficial? // Materials Science and Engineering. 2019. Vol. 746. P. 58–72.

Li J., Zhou C., Cui P., He X. Plastic limit loads for pipe bends under com-bined bending and torsion moment // International Journal of Mechanical Sciences. 2015. V. 92. P. 133–145.

Iwamoto T., Kanie S. Evaluation of bending behavior of flexible pipe using digital image processing // Procedia engineering. 2017. V. 171. P. 1272–1278.

Гальперин А. И. Машины и оборудование для гибки труб. — М.: Недра, 1983. — 203 с.

Yuan L., Kyriakides S. Plastic bifurcation buckling of lined pipe under bending // European Journal of Mechan-ics 2014. V. 47. P. 288–297.

Котов А. Н., Кривенко Г. Г., Вайцехович С. М. и др. Универсальный трубогибочный станок для изготов-ления трубных изделий многоколенной пространственной формы // Заготовительные производства в машиностроении. 2011. № 12. С. 31–35.

Долгополов М. И., Евсюков С. А. Определение утонения тонкостенных труб при гибке с узкозональным градиентным нагревом // Известия Тульского государственного университета. 2019. № 5. С. 345–355.

Вайцехович С. М., Рубцов И. С., Кривенко Г. Г. Разработка технологии гибки трубопроводов скручи-ванием зоны изгиба // Заготовительные производства в машиностроении. 2017. Т. 15. № 3. С. 111–114.

Вайцехович С. М., Муртазин Д. А., Вдовин С. И. Пластический изгиб и кручение при холодной гибке труб // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка металлов давлением. 2021. № 11. С. 21–27.

Sasidharan S., Arunachalam V., Subramaniam S. Ramifications of structural deformations on collapse loads of critically cracked pipe bends under in-plane bending and internal pressure // Nuclear Engineering and Technology. 2017. V. 49. P. 254–266.

Shim D., Kim K., Lee K. Double-stage forming using critical pre-bending radius in roll bending of pipe with rectangular cross-section // Journal of materials processing technology. 2016. V. 236. P. 189–203.

Лакирев С. Г., Хилькевич Я. М., Козлов А. В., Бобылев А. В. Эффект снижения усилия при гибке труб, раскатываемых с большими натягами, и механизм его проявления // Прогрессивная технология чисто-вой и отделочной обработки. — Челябинск: Изд-во ЧГТУ, 1995. — 183 с.

Чуманов И. В., Козлов А. В., Матвеева М. А. Формоизменение труб при последовательном создании напряжений на внутренней поверхности и внешних термомеханических воздействиях // Известия вузов. Черная металлургия. 2019. Т. 62. № 10. C. 816–821.

Козлов А. В., Бобылев А. В. Технология и оборудование холодной гибки тонкостенных труб: монография. — Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2007. — 169 с.

Бобылев А. В., Максимов С. П., Халиулин Е. В. Изучение тепловых явлений при гибке труб с раскатыва-нием // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г. И. Носова. 2018. Т. 19. № 3. С. 87–97.

Published

2026-06-16

Issue

Section

Трубное производство

How to Cite

ESTIMATION OF PIPE WALL THICKNESS VARIATION DURING BENDING ROLLING. (2026). Ferrous Metallurgy. Bulletin of Scientific , Technical and Economic Information, 80(4), 54-59. https://doi.org/10.32339/0135-5910-2024-4-54-59