无缝钢管减径过程工艺参数设计及数值模拟研究

发布时间：2017-11-09 17:04

本文关键词：无缝钢管减径过程工艺参数设计及数值模拟研究

【摘要】：无缝钢管减径过程作为钢管生产工艺的最后一道工序，决定着最终成品管的质量精度，为了避免成品管产生各种轧制缺陷，必须对钢管减径工艺进行深入研究，分析钢管减径工艺中的各种参数设计方法，研究钢管在减径变形过程中的变化规律，从而进一步优化钢管减径工艺。本文研究Ф128mm×20mm的荒管经10机架减径为Ф102mm×22mm成品管的减径变形过程，主要研究内容包括以下几个方面： (1)基于钢管张力减径变形理论来确定相关变形参数，根据孔型设计方法设计10机架轧辊孔型，分配张力系数，确定各架钢管壁厚，计算机架所受轧制力，结果表明机架所受轧制力波动在20～60KN左右。编制工艺参数设计程序，缩短张减工艺设计周期。 (2)对张力减径机架进行数值模拟，建立了机架三维模型，设定相关参数，分析机架在最大轧制力作用下的变形规律，结果表明机架变形很小，满足生产要求。对机架结构进行改进并检验改进结果，检验结果表明机架变形增加很小但是减重明显，说明对机架的结构改进是合理有效的。研究机架的动态特性，进行模态分析，提取了机架的各架振动频率及主振型，，分析了机架的振动规律。 (3)建立钢管减径模型，在ANSYS/LS-DYNA中进行数值模拟，分析钢管在减径过程中的应力应变、壁厚及外径变化规律，探讨了钢管产生壁厚及外径不均的原因。研究结果为实际生产中改进钢管张减工艺以及提高成品管尺寸精度提供了丰富的理论依据。
【学位授予单位】：武汉科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG306

【参考文献】

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