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中國無縫方管的軋制工藝分析


【更新時間】:2011/12/17
【文章摘要】:

國內(nèi)無縫方管的軋制加工解析技術自20世紀80年代后期開始廣泛采用有限要素法(FEM),最近伴隨著計算機輸出的發(fā)展,解析技術已由二維向三維的高級變形解析發(fā)展。由此提高了產(chǎn)品的尺寸精度和質(zhì)量,以下介紹具有代表性的解析技術。

  1延伸軋制的解析技術

  芯棒連軋管機采用芯棒和孔型輥進行軋制,因此與板軋制不同,在軋輥圓周方向上存在著軋輥和芯棒沒有接觸的自由變形區(qū)。由于該自由變形區(qū)是在下個機架上被軋制,因此為正確理解芯棒連軋管機的綜合特征,對包括自由變形區(qū)在內(nèi)的變形進行預測是很重要的。

  這種復雜的變形預測如果采用以往的高速緩存實現(xiàn)算法是無法獲得高的精度,因此就需要高精度的解析?紤]到軋制方向剪切變形,采用普通擴張平面變形解析進行近似三維解析。結(jié)果可知,計算值和實驗值較一致。

  最近,隨著計算機技術的發(fā)展,加快了完全三維有限要素法解析技術的開發(fā),它還能用于機架間張力影響的解析和軋輥與管坯的速度差的解析。

  2定徑軋制的解析技術

采用定徑軋制時由于內(nèi)面沒有工具,因此在軋制厚壁管時軋材的內(nèi)面形狀不整齊。采用三輥式軋機時,軋材的內(nèi)面形狀呈六角形。通過采用三維有限要素法解析,明確了這種內(nèi)面棱角現(xiàn)象的發(fā)生機理和應采取的對策。

3在采用接近正圓的橢圓率=0.986的孔型時能獲得基本均勻的壁厚,但在采用接近正圓的橢圓率=0.960的孔型時則出現(xiàn)清晰的內(nèi)面六棱角。采用本解析能預測用張力減徑機軋制時壁厚的變化,弄清了軋輥孔型特性和機架間的張力對內(nèi)面六棱角的影響。


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