高强度大口径无缝管三辊轧制工艺研究

作     者：张冲 

作者单位：太原科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：郝润元

授予年度：2012年

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

主      题：三辊轧管 工艺参数 变形机理 软件 

摘      要：随着现代工业的发展，高强度大口径无缝钢管的需求量越来越多，而且对高强度大口径无缝钢管的质量要求越来越高。三辊轧管机在改变生产规格时不需要对主要变形工具进行更换，只要对孔型进行调整便可生产不同规格的钢管，非常适宜多品种、少批量无缝钢管生产，因此，三辊轧管工艺成为当今一种经济、灵活的无缝钢管生产工艺。近些年得到较快的发展和越来越广泛的应用。本文在总结无缝钢管三辊轧管技术研究现状的基础上，结合实际生产经验和数据，对三辊轧管的变形机理和工艺进行了研究，主要包括以下内容： （1）根据高强度大口径无缝钢管的变形特点，对高强度大口径无缝管的三辊轧管变形工艺进行研究。 （2）在研究高强度大口径三辊轧管机的变形机理的基础上，建立高强度大口径三辊轧管机的数学建模，直观的推导出高强度大口径无缝管三辊轧管机轧制过程中相关工艺工具参数和力能参数的数学计算方法。 （3）研究开发高强度大口径无缝管三辊轧管机变形工具计算软件和三辊轧管机工艺调整参数计算软件。可以大大简化三辊轧管机工艺设计的过程，缩短了设备与工艺的调整时间，在很大程度上避免了由于人为因素产生的误差和错误，大大提高了轧管机工艺工具设计参数的可靠性。 （4）应用ANSYS-LS/DYNA软件对上述数学模型及计算方法进行数值模拟，对上述设计软件计算出的变形工具以及计算出的调整参数的合理性进行模拟验证。 （5）设计三辊轧管机轧制毛管实验，收集相关数据，以便对影响荒管质量的轧制工具和相关参数进行再设计。 综上所述，本文将三辊轧管变形过程的理论研究与现代无缝钢管三辊轧管机轧制工艺相结合，研究了高强度大口径无缝管三辊轧管斜轧过程的变形机理，并且开发了能够用于生产的工艺设计软件，为高强度大口径无缝管三辊轧管工艺的研究提供了理论基础和现实指导。