二辊周期冷无缝铝管机孔型设计

   国民经济对无缝铝管的需求量日益增长,二辊周期冷无缝铝管机孔型设计近年来中国经济高速发展.同时对无缝铝管质量提出更高的要求.冷轧不锈无缝铝管,因其具有强度高,表面质量好以及尺寸精度高等诸多优点,油气工程以及海洋工程等许多工业部门用途广泛.周期式冷无缝铝管机的性能和结构也在不断发展和优化,本文将在某钢铁公司CRTM–350三辊冷轧机设备基础上,重点开展如下关键技术的研究:1冷轧塑性变形理论基础上,结合空间解析几何原理,推导大直径三辊冷无缝铝管机轧辊和芯棒的孔型设计计算公式,以及轧机力能参数的计算公式;2为了提高大直径三辊冷无缝铝管机的孔型参数精度,以Solidwork三维CA D软件为平台,使用C#语言结合SolidworkAPI函数进行二次开发,实现轧辊三维模型的参数化设计,使孔型计算软件得到参数自动建模;3为了验证和指导理论与实验研究,采用Simufact软件对大直径三辊冷无缝铝管机轧制的完整过程进行模拟,对无缝铝管的延伸情况,轧制力以及外径和壁厚的变化情况进行了分析.最后结合现场的轧制生产进行了系列试验,验证了孔型设计的合理性与可行性.萊茵哈尔德和曼乃斯曼于1884年发明了用圆断面实心管坯或钢锭在轧机上生产无缝铝管的新方法,当时的轧辊轴线不是平行的.虽然这种发明可以视为无缝铝管生产技术的重大进步,但第一批专利并沒能完成发明者所提出的条件,即用这种轧机时能够轧出成品无縫无缝铝管.伴随着中国经济快速发展,各行各业对无缝铝管的需求量也越来越大,冷轧无缝铝管以其优越的物理性能使得其在生产应用中越来越普遍.作为冷无缝铝管生产的设备周期冷无缝铝管机在结构和性能上也在不断改进.二辊周期冷无缝铝管机孔型设计关系到无缝铝管产品优劣的关键问题之一,其轧辊孔型作为一变断面孔型,其设计过程繁琐,设计参数多.传统设计中设计人员由于受经验,理论和计算量的限制,难以设计出合理可靠的孔型.随着计算机技术的发展,人们利用计算机辅助设计的功能,将设计理论和生产经验有机结合起来,可实现孔型优化设计方法科学化,规范化.计算机辅助孔型设计提高了无缝铝管的质量和成材率,同时也使工艺设计人员从繁琐的计算工作中能解脱出来,使周期轧机孔型设计工作简单快捷.本文阐述了计算机辅助孔型设计的作用,综述了CA RD系统的发展概况;并对周期无缝铝管机这一特殊复杂的孔型进行了深入研究和探讨,通过对周期轧机孔型的变形原理,设计过程及参数的选取,综合地考虑各种因素,建立了周期无缝铝管机轧辊孔型优化的数学模型,并使用VisualC++进行计算机辅助孔型设计,编制出的孔型优化CA RD软件具有孔型数据计算,管理功能.为正确的工艺决策和孔型优化提供了依据,使孔型设计达到最优化效果.设计过程中,本文应用了有限元软件ABA BQUS建立了冷轧模型,对材质为304L无缝铝管冷轧过程进行仿真计