圆形直缝焊管排辊成型的快速参数化设计系统

发布时间：2021-08-01 10:52

　　由于排辊成型轧辊数量多,在生产不同规格产品时需要调整辊位参数或更换少量轧辊。用传统的实验与试轧方式改进生产工艺,需要反复多次,会造成极大浪费。本文以HFW660焊管排辊成型机组为对象,利用SolidWorks作为二次开发平台,研发出直缝焊管排辊成型快速CAD系统,实现了该机组全系列管径的快速参数化建模,并可实时更新辊位参数和辊型参数的修改。将生成的CAD模型导入ABAQUS软件中,建立成型过程有限元模型,通过分析模拟结果判别所建立CAD模型的合理性。 

【文章来源】：热加工工艺. 2020,49(21)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

排辊成型工艺参数化设计流程

在直缝焊管成型过程中，利用三点弯曲原理，在弯边辊机架和导向环辊之间安置多组空间位置可调的成排被动转动的小轧辊，以此来取代部分水平成型辊机架和所有的被动立辊机架，使带钢按设计的孔型变形，这种成型方法就是排辊成型（图2）。目前世界上新投产的大、中型直径焊管机组几乎全采用排辊成型，排辊成型成为直缝焊管生产的发展趋势。HFW660排辊成型机组的塑性成型段主要包含5个单元：夹送单元、弯边单元、预成型段、线成型段和精成型段。夹送辊负责将板带送入成型区，并提供整个成型过程中的主要驱动力；弯边辊由1个上辊和1个下辊组成，安装在夹送辊之后，分布在板带两边缘处，主要完成板带的边部弯曲；预成型段包含4个上辊，一组压下辊和两组共26个排辊；线成型段包含四组内辊、三组支承底辊和六组58个排辊；精成型段由三组轧辊组成，每组轧辊包含1个上辊，1个下辊和2个立辊。

HFW660机组的成型段轧辊可以分为13种类型：夹送辊、预成型弯边上辊、预成型弯边下辊、预成型内辊、预成型排辊、大压下下辊、线成型段排辊、线成型段内辊、精成型段F1上辊、精成型段F2上辊、精成型段F3段上辊、精成型段立辊、精成型段下辊。在这些轧辊中，大压下上下辊与预成型内辊结构相同。预成型和线成型段的排辊在成型不同规格焊管时可以共用，但需调整辊位参数。通过对排辊成型机组的各类轧辊辊形进行研究发现，所有的轧辊都属于旋转体，但不同的轧辊特征不一样，可以根据轧辊的特征进行参数化界面设计，使用参数化输入，生成二维草图，再绕轧辊轴心线旋转生成实体轧辊模型。将这些轧辊根据不同的产品规格装配成不同的轧辊组存放到轧辊库中，通过输入轧辊型号来调用。以精成型F1上辊为例，辊形特征可由轧辊半径、凹弧夹角等九个尺寸来完全描述，轧辊特征及参数化输入界面如图3所示。3 辊位参数计算

【参考文献】：
期刊论文
[1]排辊成形底线参数对大口径焊管成形质量的影响[J]. 胡盛德,马文超,杨君,王龙,周志峰,廖汉卿.  锻压技术. 2016(05)
[2]我国钢管行业面对“十三五”的产品升级方向[J]. 庄钢,钟锡弟.  钢管. 2016(01)
[3]HFW焊管排辊成型预成型段有限元仿真分析[J]. 胡盛德,张静,刘勇,皮大光.  机械设计与制造. 2014(05)
[4]排辊成形工艺参数化设计系统集成开发技术[J]. 高宇飞,蒋劲茂,李大永,彭颖红.  锻压技术. 2010(02)
[5]基于VB技术的SolidWorks二次开发与应用[J]. 田文涛,贺小华.  计算机工程与科学. 2009(07)
[6]CAD/CAE集成中的有限元模型转换之研究[J]. 谢世坤,黄菊花,杨国泰.  中国机械工程. 2005(05)



本文编号：3315391