三輥連軋管機工藝參數(shù)與實驗研究.pdf

1、連軋是軋制生產(chǎn)中最重要的軋制手段，而衡量連軋工藝的主要指標(biāo)是成品鋼管的尺寸精度和機械性能。鋼管在各機架孔型中產(chǎn)生復(fù)雜的三維金屬塑性變形，其變形量大，在鋼管產(chǎn)生塑性變形的同時，各機架間還存在較大的張力作用。由于連軋過程中軋件的變形較復(fù)雜，且連軋理論尚有諸多不完善的地方，這就造成鋼管的質(zhì)量缺陷。缺陷的根本是軋制變形區(qū)金屬流動規(guī)律，所以其研究一直是關(guān)注的熱點。
　　本課題以山西省冶金設(shè)備設(shè)計理論與技術(shù)重點實驗室(O)50實驗型連軋機為依

2、托，對三輥連軋的關(guān)鍵技術(shù)進行了研究。首先利用孔型幾何關(guān)系和經(jīng)驗法相結(jié)合對三輥連軋機的孔型進行設(shè)計，并對三輥連軋塑性變形理論相關(guān)公式進行推導(dǎo)。然后通過有限元分析軟件ANSYS/LS-DYNA建立了三輥三機架連軋過程以及三輥單機架軋制過程的有限元模型，并采用顯式動力學(xué)有限元算法對軋制過程進行了模擬分析，分析了三輥三機架連軋過程中的應(yīng)力應(yīng)變的變化規(guī)律、金屬流動規(guī)律、軋制力在軋制過程中的變化以及限動芯棒軸向摩擦力在軋制過程中的變化。
　　

3、另外，分析了三輥單機架在軋制過程中前張力、后張力對軋制力與芯棒軸向摩擦力以及金屬延伸率的影響，還有不同的芯棒速度和軋輥圓周速度之比值對軋制力與芯棒軸向摩擦力以及金屬延伸率的影響。最后，對單機架軋制過程進行了現(xiàn)場測試，發(fā)現(xiàn)有限元模擬結(jié)果與實測值差距很小，證實了有限元模擬結(jié)果的正確性。
　　采用計算機仿真和實驗相結(jié)合的方法來研究管材連軋過程，可以縮短連軋機的開發(fā)周期，降低生產(chǎn)成本。同時，本文采用的研究方法為連軋理論的進一步發(fā)展提供了新