MPM限動(dòng)芯棒鋼管連軋過程數(shù)值模擬及寬展分析.pdf

1、無縫鋼管是我國國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要原材料之一。MPM（Multi-Stand Pipe Mill）限動(dòng)芯棒連軋管機(jī)組是近年來熱軋無縫鋼管生產(chǎn)的主流機(jī)型，它的生產(chǎn)能力和產(chǎn)品質(zhì)量直接影響著我國無縫鋼管的生產(chǎn)能力及國際競爭力。目前，許多企業(yè)都以提高產(chǎn)品的規(guī)模、降低生產(chǎn)的成本和提高產(chǎn)品質(zhì)量來獲得市場競爭力。因此，開展MPM連軋管軋制過程的分析和寬展研究，具有重大的實(shí)用價(jià)值，為進(jìn)一步分析鋼管連軋成型規(guī)律，預(yù)報(bào)產(chǎn)品尺寸精度和性能，具有重大意義，對(duì)進(jìn)一

2、步優(yōu)化設(shè)備參數(shù)，提高產(chǎn)品的質(zhì)量提供借鑒作用。
　　本文以某鋼管廠的限動(dòng)芯棒連軋管機(jī)為研究對(duì)象，采用Marc有限元軟件，建立了無縫鋼管連軋過程的三維熱力耦合有限元模型。以現(xiàn)場的連軋管機(jī)為實(shí)驗(yàn)設(shè)備，現(xiàn)場生產(chǎn)的荒管為實(shí)驗(yàn)材料，測量鋼管的外形尺寸和各機(jī)架軋制力。將模擬結(jié)果與實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，鋼管外徑的相對(duì)誤差為0.22％，壁厚的相對(duì)誤差為3.3%，機(jī)架軋制力均值的最大誤差為4.79%，驗(yàn)證了有限元模型的正確性。
　　在此基礎(chǔ)上，分析

3、了無縫鋼管連軋過程中鋼管出口形狀、軋制溫度變化、應(yīng)力應(yīng)變以及金屬的流動(dòng)規(guī)律；研究了軋輥參數(shù)（軋輥孔型主半徑、軋輥孔型偏心距、軋輥半徑）、摩擦系數(shù)（軋輥摩擦系數(shù)、芯棒摩擦系數(shù)）和速度制度（軋輥轉(zhuǎn)速、芯棒速度）對(duì)軋制力能參數(shù)的影響。
　　孔型設(shè)計(jì)是連軋管機(jī)組的技術(shù)核心。孔型金屬截面面積計(jì)算是孔型設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，而鋼管的寬展對(duì)孔型金屬截面面積的精確計(jì)算起著重要作用。本文通過對(duì)不同孔型、不同規(guī)格產(chǎn)品的系列仿真，研究了寬展規(guī)律的影響因