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厚壁无缝管轧制加工解析技术
厚壁无缝管的轧制加工解析技术自20世纪80年代后期开始广泛采用有限要素法(FEM),近伴随着计算机输出的发展,解析技术已由二维向三维的变形解析发展。由此提高了产品的尺寸精度和质量,以下介绍具有代表性的解析技术。
延伸轧制的解析技术
芯棒连轧管机采用芯棒和孔型辊进行轧制,
厚壁无缝管
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厚壁无缝管轧制加工解析技术
厚壁无缝管的轧制加工解析技术自20世纪80年代后期开始广泛采用有限要素法(FEM),近伴随着计算机输出的发展,解析技术已由二维向三维的变形解析发展。由此提高了产品的尺寸精度和质量,以下介绍具有代表性的解析技术。
延伸轧制的解析技术
芯棒连轧管机采用芯棒和孔型辊进行轧制,因此与板轧制不同,在轧辊圆周方向上存在着轧辊和芯棒没有接触的自由变形区。由于该自由变形区是在下个机架上被轧制,因此为正确理解芯棒连轧管机的综合特征,对包括自由变形区在内的变形进行预测是很重要的。
这种复杂的变形预测如果采用以往的高速缓存实现算法是无法获得高的精度,因此就需要的解析。考虑到轧制方向剪切变形,采用普通扩张平面变形解析进行近似三维解析。结果可知,计算值和实验值较一致。
近,随着计算机技术的发展,加快了完全三维有限要素法解析技术的开发,它还能用于机架间张力影响的解析和轧辊与管坯的速度差的解析。
定径轧制的解析技术
采用定径轧制时由于内面没有工具,因此在轧制厚壁管时轧材的内面形状不整齐。采用三辊式轧机时,轧材的内面形状呈六角形。通过采用三维有限要素法解析,明确了这种内面棱角现象的发生机理和应采取的对策。在采用接近正圆的椭圆率=0.986的孔型时能获得基本均匀的壁厚,但在采用接近正圆的椭圆率=0.960的孔型时则出现清晰的内面六棱角。采用本解析能预测用张力减径机轧制时壁厚的变化,弄清了轧辊孔型特性和机架间的张力对内面六棱角的影响。


厚壁无缝管用料厚度与宽度的计算和确定
厚壁无缝管所选用的钢带或钢板,首先考虑的是其厚度。用合理、正确的厚度来保证和满足产品的基本要求。选用的钢带或板材的厚度是由厚壁无缝管的允许壁厚决定的,但还必须考虑加工生产过程中对厚壁无缝管壁厚的影响因素,如成型、焊接、焊缝修磨等,这些都有可能使厚壁无缝管壁厚减薄。因此,厚壁无缝管用料厚度的确定,应考虑以下各种因素:
生产厚壁无缝管所采用的标准
厚壁无缝管的公称(标准)尺寸(直径×壁厚);
厚壁无缝管壁厚公差;
钢带的厚度公差级别;
厚壁无缝管焊缝修磨余量;
安全因素。
由上述因素得出的带钢厚度为:
T=t-k%t+∮+0.04+0.05
其中t:厚壁无缝管的标准壁厚
k%:壁厚公差(k值为10%)
∮:为钢带厚度公差
修磨余量:0.04mm
安全因素余量:0.05mm

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