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無(wú)縫鋼管軋制加工解析技術(shù)的進(jìn)步

 無(wú)縫鋼管的軋制加工解析技術(shù)自20世紀80年代后期開(kāi)始廣泛采用有限要素法(FEM),最近伴隨著(zhù)計算機輸出的發(fā)展,解析技術(shù)已由二維向三維的高級變形解析發(fā)展。由此提高了產(chǎn)品的尺寸精度和質(zhì)量,以下介紹具有代表性的解析技術(shù)。
  1延伸軋制的解析技術(shù)
  芯棒連軋管機采用芯棒和孔型輥進(jìn)行軋制,因此與板軋制不同,在軋輥圓周方向上存在著(zhù)軋輥和芯棒沒(méi)有接觸的自由變形區。由于該自由變形區是在下個(gè)機架上被軋制,因此為正確理解芯棒連軋管機的綜合特征,對包括自由變形區在內的變形進(jìn)行預測是很重要的。
  這種復雜的變形預測如果采用以往的高速緩存實(shí)現算法是無(wú)法獲得高的精度,因此就需要高精度的解析?紤]到軋制方向剪切變形,采用普通擴張平面變形解析進(jìn)行近似三維解析。結果可知,計算值和實(shí)驗值較一致。
  最近,隨著(zhù)計算機技術(shù)的發(fā)展,加快了完全三維有限要素法解析技術(shù)的開(kāi)發(fā),它還能用于機架間張力影響的解析和軋輥與管坯的速度差的解析。
  2定徑軋制的解析技術(shù)
  采用定徑軋制時(shí)由于內面沒(méi)有工具,因此在軋制厚壁管時(shí)軋材的內面形狀不整齊。采用三輥式軋機時(shí),軋材的內面形狀呈六角形。通過(guò)采用三維有限要素法解析,明確了這種內面棱角現象的發(fā)生機理和應采取的對策。在采用接近正圓的橢圓率=0.986的孔型時(shí)能獲得基本均勻的壁厚,但在采用接近正圓的橢圓率=0.960的孔型時(shí)則出現清晰的內面六棱角。采用本解析能預測用張力減徑機軋制時(shí)壁厚的變化,弄清了軋輥孔型特性和機架間的張力對內面六棱角的影響。
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