鋼管定減徑過(guò)程的理論計(jì)算研究及有限元模擬分析.pdf

1、定(減)徑是熱軋無(wú)縫鋼管生產(chǎn)中的精軋工序，其工藝水平的高低直接關(guān)系到成品的質(zhì)量和成材率，無(wú)縫鋼管定減徑成形工藝由以前的經(jīng)驗(yàn)分析到定量分析，這是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。 鋼管減徑時(shí)存在明顯的金屬橫向流動(dòng)和寬展，在研究減徑過(guò)程中軋件內(nèi)部應(yīng)力及變形分布的基礎(chǔ)上，采用工程計(jì)算法求解軋制過(guò)程的變形力，能夠正確選擇壓力加工設(shè)備和軋輥的結(jié)構(gòu)及強(qiáng)度；分析減徑變形時(shí)金屬流動(dòng)的規(guī)律，可以尋求荒管的形狀尺寸與加工后成品管的形狀尺寸的關(guān)系，因此對(duì)其

2、進(jìn)行研究對(duì)于制定合理的軋管工藝具有重要的意義。 本文具體研究方法為：以冷尺寸為φ219×6.55的荒管經(jīng)12架微張力減徑機(jī)組減徑后，達(dá)到φ194×6.80的成品管的過(guò)程為研究對(duì)象，利用經(jīng)典的金屬軋制變形理論和彈塑性有限元理論對(duì)減徑過(guò)程進(jìn)行分析研究。在此基礎(chǔ)上，采用工程法計(jì)算了各機(jī)架鋼管壁厚值和軋制力的大?。焕肁NSYS/LS-DYNA大型有限元分析軟件，對(duì)減徑過(guò)程變形區(qū)金屬的三維流動(dòng)過(guò)程進(jìn)行了直觀、適時(shí)、定量的有限元仿真模擬；

3、通過(guò)實(shí)驗(yàn)(壁厚)驗(yàn)證了工程法計(jì)算結(jié)果，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際建立出回歸模型。 通過(guò)對(duì)鋼管定減徑過(guò)程的理論計(jì)算研究和有限元模擬分析，計(jì)算出的壁厚變化值與端頭實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)接近，因?yàn)楸诤窬?特別是端頭)直接關(guān)系到軋管成材率的高低，故工程計(jì)算法對(duì)端頭壁厚控制及熱軋壁厚控制線的制定有較大的實(shí)用意義；用有限元模擬得到的變形區(qū)的應(yīng)力應(yīng)變分布狀態(tài)，以及軋制力和壁厚的變化規(guī)律，與實(shí)際生產(chǎn)中鋼管的變形結(jié)果基本一致，能夠很好的解釋橫向壁厚不均現(xiàn)象，故用三維彈塑