T22钢无缝钢管顶管过程拉凹机理研究

发布时间：2021-03-20 14:25

　　CPE（cross piercing and elongating）作为生产无缝钢管的机组之一,在生产小规格薄壁和中壁管时具有成本低、生产效率高、较好的内表面质量和较大的延伸系数等优点。由于对顶管机组变形理论研究较少,实际生产中主要以经验为主,故在生产薄壁高钢级如T22无缝管时,经常出现管壁拉凹等缺陷,严重影响了产品质量、成材率及企业的经济效益。因此,系统研究T22钢顶管过程管壁拉凹机理,为解决顶管过程拉凹问题提供理论依据,无疑具有重要的理论和实际意义。本文基于某钢管公司Φ114mm顶管机组的装备和工艺条件,针对T22钢无缝管实际生产中出现的拉凹问题,借助于有限元分析软件Simufact,分析典型规格的T22钢管现有工艺顶管过程的运动学、力学及变形参数,对现有工艺顶管过程拉凹缺陷形成进行诊断;系统研究不同的顶管工艺参数及孔型结构参数对拉凹形成倾向性的影响规律。研究的主要结论如下:（1）顶管过程中,减壁量较大机架之间存在张力作用,机架减壁量越大,机架间张力越大,轧件在辊缝处壁厚减薄量越大;（2）机架过大的减壁量和减壁率引起的轧件沿孔型宽度方向的严重不均匀变形、机架间大的张力及芯棒与轧件间... 

【文章来源】：安徽工业大学安徽省

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

轴向缩口示意图

图 1-2 缩口工艺图Fig.1-2 Process diagram of necking成材率是金属加工过程中利用程度的重要指标，而顶管过程中由于荒管“杯底”的切损严重影响了金属的成材率，为了提高管材的成材率，对缩口机再次进行了改进，达到了不切除“杯底”而直接进行下道工序张减，将原来的缩口机的平面推头改成凹面推头，如图 1-3所示。对于芯棒的改进如图 1-4 所示，对于直径为 100mm 的芯棒，通过降低芯棒头部锥角来减小缩口端壁厚，从23.34°降低 18.43°到，同时为了增加抱紧力，避免顶穿，将芯棒锥形部长度从30mm增加到 40mm，过度台长度从原来的 53mm 增加到现在的 60mm[7-9]。

图 1-2 缩口工艺图Fig.1-2 Process diagram of necking成材率是金属加工过程中利用程度的重要指标，而顶管过程中由于荒管“杯底”的切损严重影响了金属的成材率，为了提高管材的成材率，对缩口机再次进行了改进，达到了不切除“杯底”而直接进行下道工序张减，将原来的缩口机的平面推头改成凹面推头，如图 1-3所示。对于芯棒的改进如图 1-4 所示，对于直径为 100mm 的芯棒，通过降低芯棒头部锥角来减小缩口端壁厚，从23.34°降低 18.43°到，同时为了增加抱紧力，避免顶穿，将芯棒锥形部长度从30mm增加到 40mm，过度台长度从原来的 53mm 增加到现在的 60mm[7-9]。

【参考文献】：
期刊论文
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[2]钢管连轧过程中机架孔型参数优化[J]. 李朋雪,邹树梁,唐德文,何志锋,袁联雄.  钢铁研究学报. 2016(07)
[3]锥形辊斜轧穿孔过程温度场的研究[J]. 白丽杨,李胜祗,周志扬.  安徽工业大学学报(自然科学版). 2015(04)
[4]芯棒限动速度对金属纵向延伸的影响[J]. 逄宁,赵志毅.  锻压装备与制造技术. 2014(06)
[5]全浮芯棒二辊孔型中轧管金属变形行为研究[J]. 汪甜甜,李胜祗,周志杨.  安徽工业大学学报(自然科学版). 2014(04)
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[7]PQF连轧钢管温度场数值模拟[J]. 杜凤山,汪飞雪,于辉,王锐.  中国机械工程. 2013(03)
[8]无缝钢管连轧过程数值模拟及参数优化[J]. 汤涛,邹树梁.  钢铁研究学报. 2012(11)
[9]顶管机组在无缝钢管生产领域的发展及前景[J]. 肖伟.  钢铁技术. 2012(03)
[10]CPE工艺的特点及发展趋势刍议[J]. 彭龙洲,段炜,余邦键.  钢管. 2012(04)

硕士论文
[1]连轧管机限动芯棒的研发与使用[D]. 谷大伟.辽宁科技大学 2016
[2]无缝钢管顶管机控制技术及控制方法研究[D]. 王振佳.太原科技大学 2013
[3]FQM连轧管机孔型设计及轧制过程仿真[D]. 程翠翠.燕山大学 2012
[4]T22合金高压锅炉管的研制[D]. 邓丕安.中南大学 2006



本文编号：3091151