大型直缝焊管三辊连续复合矫形工艺的辊形设计及过程仿真

现有的矫直、矫圆工艺均是分工独立完成的.为了在一个工序中同时完成矫直和矫圆工艺和解决大型直缝焊管成形后椭圆度和直线度的超标问题,提出一种新型的大型直缝焊管三辊连续复合矫形工艺.并以矫后管材的椭圆度、直线度和残余应力最小为设计目标,对该工艺进行过程仿真.结果表明,采用"五段式"的辊形设计并且辊轴各段的设计比例为1∶2∶4∶2∶1有更好的矫圆和矫直效果.此外,管材的椭圆度、直线度以及残余应力均与弹区比有关.当弹区比较小时,管壁截面出现失稳现象.对于同种材料,弹区比越小,管材的变形程度和矫后的残余应力越大.当弹区比分别为0.6和0.8时,均能获得良好的成形效果.矫形段辊形曲线的设计为双曲线的形式,所得到的管材直线度可以达到0.12％,椭圆度可以达到0.06％,满足大型直缝焊管的工业要求.该工艺可实现大型直缝焊管直线度和椭圆度的协同调控,从而缩短生产工艺流程,提高矫形效率.     

大型管件的模压式精确缩径矫圆

提出以模压式缩径矫圆的方式代替机械扩径以减小管件椭圆度,提高其承压强度.模压式缩径矫圆采用闭合后模腔为一整圆的上、下模具对椭圆管坯进行矫圆,为减小矫圆后管坯的回弹,须使整个管坯内外壁均进入压缩塑性变形,即有足够的压缩率.本文采用小曲率曲梁平面压弯的分析方法对模压式缩径矫圆工艺进行了理论分析,推导出缩径矫圆弹复方程,该方...     

中小口径直缝焊管水压扩径机组研究

简要说明了扩径机在直缝焊管制造中的作用,并简单对比了机械扩径机与水压扩径机的适用范围,提出水压扩径是中小口径直缝焊管(Φ114mm~Φ711mm)最佳的扩径方式。对开发的水压扩径机组的主要技术参数和主要组成装置进行了详细分析,为设计水压扩径机提供了有力依据。     

扩径机扩径头的装配工艺创新

以某厂直缝双面埋弧焊管扩径机的扩径头为研究对象,针对扩径机扩径头使用过程中易磨损、滑动面拉伤、T型键变形等问题,改进了装配工艺,经过实践验证,使用该创新工艺较大地提高了扩径头的使用寿命,减少了设备故障率,提高了扩径头的使用效率.     

钢管整径矫直机的研制

介绍了一种用于大型直缝埋弧焊管生产线上的钢管整径矫直机设备，并详细阐述了其结构、特点、主要参数。     

直缝焊管液压成形极限理论预测模型

直缝焊管广泛应用于汽车车身管状零件液压成形中,焊接区影响着焊管塑性变形规律,准确评价焊管缩颈或破裂现象是工程上倍受关注的问题。基于金相分析法和显微硬度测量法分析高频感应焊管的结构特征,并根据液压成形条件下高频感应焊管的变形特点,提出一种用于计算直缝焊管液压成形极限的理论方法。基于该方法,选用Swift硬化方程和Hill屈服准则推导出直缝焊管液压成形极限理论预测模型,在已知焊管(包含焊接区和基体区)材料性能参数条件下可获得直缝焊管液压成形极限图。运用此理论预测模型,计算出QSTE340高频感应焊管的液压成形极限图。成形极限的计算结果与试验对比表明,二者吻合较好,这证明所建立的直缝焊管液压成形极限的理论预测模型是正确的。     

国内首台钢管端头扩径机研制成功

日前，由天水锻压机床厂研制开发的大螺旋钢管端头扩径机获得成功，这种型号为ＫＪ—１２２０／１５０００的大螺旋钢管端头扩径机，是用于大螺旋埋弧焊管管内扩径的国内首台产品，其扩径范围为 ４０６～１２２０ｍｍ，扩径管长１５０００ｍｍ，解决了大螺旋埋弧焊管管端头整径的难题。经扩径后的钢管管端直径、圆度均达到了要求，并消除了管端在卷制及焊接过程中产生的内应力。经检测试验，其制件精度均高于美国石油协会ＡＰＩ标准。 该机的研制成功解决了大螺旋埋弧焊管制造过程中的工艺难题，其工艺水平和制造工艺均为国内首创，并有多项…     

对称式三辊矫圆工艺研究

为揭示对称式三辊矫圆原理,优化矫圆策略,对三辊矫圆工艺进行理论解析和试验研究。基于平面曲梁纯弯曲弹复方程,采用双线性简单随动强化模型,通过数学归纳法建立往复弯曲弹复曲率方程和弹复曲率统一方程。理论解析结果表明:管坯周向不同初始曲率的管壁微段在矫圆加载过程中经历多次往复弯曲湮灭了初始曲率的差异,最终使各管壁微段弹复后曲率统一。通过几何关系,建立上辊压下量、弯曲曲率半径和弹区比的定量关系,进而可实现上辊压下量的预测。三辊矫圆试验验证了对称式三辊矫圆原理。试验结果表明:随着弹区比减小,残余椭圆度逐渐减小,当弹区比接近40%时,残余椭圆度接近0.3%,远小于美国石油管道协会API 5L的规定。同时验证了在小变形范围内,残余椭圆度与初始椭圆度关系不大。     

大型管件管端过弯矫圆控制策略研究

管端过弯矫圆是规范大型管件管端椭圆度的重要工序之一,研究其变形过程的刚端影响及工艺控制策略是合理确定矫圆工艺参数的基础。首先通过实验验证了矫圆与压扁之间的等价关系以及管端压扁与短管整体压扁之间的相似关系,进而结合短管压扁过程的数值模拟给出了管端矫圆的控制策略。实验验证结果表明,该控制策略可以将残余椭圆度控制在0.5%以内。     

大型直缝焊管多点弯曲一次性矫直新工艺原理

由于大型直缝焊管的特殊性,多采用三点弯曲多次矫直的方法修正其直线度。基于平面弯曲弹复理论及过弯矫直等价原理,给出基于管件初始挠度曲线分布的理论矫直弯矩,施加该理论弯矩可将管件一次性完全矫直。为方便工业应用,将该弯矩离散线性化,提出多点弯曲一次性矫直控制策略,并给出相应的工艺参数的确定方法。通过实测大型管件挠度分布,建立大型管件多点弯曲一次性矫直的数值仿真模型,并以小尺寸管件的物理模拟试验验证仿真模型的可靠性。对实际管件的仿真模拟结果验证多点弯曲一次性矫直控制策略的可行性,为全自动矫直机的设计和应用提供理论基础。