螺旋焊管机组辊式预弯边装置的孔型设计——螺旋焊管成型用带钢纵向边缘预弯曲率的近似计算

在螺旋焊管生产过程中,带钢纵向边缘预弯对预防和控制焊管成型缝产生"桃形尖"缺欠非常重要。介绍了一种辊式预弯边装置的孔型设计方法,给出了带钢弯曲成型时的边部翘曲曲率的计算公式,建立了带钢边部在辊式预弯边装置中的预弯曲率(指中性层)1/ρ预的数学模型,为二辊式预弯边装置的预弯辊辊型设计和三辊式预弯边装置的预弯调整指明了方向,对改善螺旋焊管成型缝质量和实际生产都具有一定的指导意义。     

大直径ERW直缝焊管排辊成型的有限元模拟

采用大型非线性有限元软件Marc对ERW直缝焊管的排辊成型过程进行模拟．获得了成型管坯形状以及各机架截面处和沿板带纵向的等效应力与应变场分布;分析了排辊成型面与管坯的接触状态。为排辊成型焊管机组的孔型设计以及排辊调整提供了理论依据。     

基于参数化的螺旋焊管成型模型建立及成型过程仿真

螺旋焊管在油气输送中占有重要地位,建立螺旋焊管成型过程的三维模型对焊管成型过程分析、残余应力及承载能力分析有重要意义.在AutoCAD中螺旋体三维造型是一个较难解决的问题,本文利用SolidEdge建立螺旋焊管三维模型,利用VBA编制程序,建立了成型辊及螺旋焊管成型过程的三维参数化模型,利用该模型通过Abaqus对成型过程进行了仿真.通过仿真确定了优化的成型参数,成型辊下压量为7mm时,经成型、释放后管坯的管径能够满足要求.     

三辊弯板内承式机组经验调型参数计算及确定方法

三辊弯板内承式螺旋焊管机组调型参数是保证焊管成型质量及其稳定性的一个重要因素。根据调型参数理论设计公式和实际试验研究分析,提出了生产中实用的计算公式及确定方法,为螺旋焊管稳定成型提供了可靠依据。     

ERW焊管辊弯成型过程的动态仿真研究

ERW焊管辊弯成型过程复杂,规律难以把握。为了获得高质量的ERW焊管,减少成型缺陷,降低开发成本,文章采用动力显式有限元法和实验获得材料模型,建立ERW焊管辊弯成型过程的弹塑性有限元模型,实现了对ERW焊管连续成型过程的全流程仿真,分析了带钢在成型过程中的应力、应变变化规律与形状变化规律以及带钢厚度对成型质量的影响。研究结果表明,整个辊弯成型过程应力变化较为平缓,在精成型段有较大变形量,产生较大应力;边部纤维纵向应变高于中部纤维,导致边部有少量"皱曲"产生;随着厚度的增加,纵向应变相应增大。     

直缝焊管成形过程划伤问题的数值仿真分析

基于弹塑性有限元法建立了激光直缝焊管成型过程的有限元分析模型,分析了焊管表面深度划伤的产生原因和解决措施.结果表明,深度划伤产生的根本原因是由于板带与水平辊下辊接触点位置线速度与轧辊旋转速度不匹配.通过数值分析,在合理控制水平辊辊缝保证焊缝成型的基础上,获得板带与下辊辊面接触弧的平均辊径,并计算了避免焊管表面划伤的合理的下辊旋转速度.     

螺旋缝埋弧焊管成型工艺参数的优化控制

详细阐述螺旋缝埋弧焊管成型工艺参数的确定,分析1～3号成型辊位置调整的原因及调整的依据及计算方法,并将计算值与实际测量值进行比较。分析认为:螺旋缝埋弧焊管成型工艺参数调整的计算方法合理,理论计算值与实际测量值相差不大,计算准确,能在实际生产中应用。     

国内外直缝焊管机组的发展趋势

探讨了国内外直缝焊管机组的发展趋势。重点讨论了辊式成型与排辊成型两种成型方式的特点．分析了国内引进的10余套ERW直缝电阻焊管机组的生产情况及工艺设备问题。指出除高（中）频热处理、超声波探伤、剪切对焊及排辊成型等设备可以引进外,飞切机、水平螺旋活套、水压机和平头倒棱机等都可以实现国产化。     

螺旋缝埋弧焊管生产线轧制规格范围下拓改造

分析Φ508～1 422 mm螺旋缝预精焊生产线成型器技术改造的原理和计算方法,改造生产线设备中涉及工作板宽和管径大小的部位,提出焊管管径向下拓展改造中应注意的问题及解决方案。分析认为:改造后的生产线运行较好,改造成本低。目前该生产线的螺旋缝焊管生产能力下限由Φ508 mm拓展到Φ406.4 mm,具备小直径钢管生产能力,且已投产验证;后期可增加成本,可将1号、3号成型辊直径减小至110 mm,同时减小辊座尺寸,缩小成型辊间距,可减轻成型辊痕。     

提高螺旋缝焊管机组成型辊使用寿命的措施

分析了螺旋缝焊管成型过程中造成1～3号成型辊使用寿命最短的原因——与润滑不良关系极为密切.针对这一原因,提出增加一套带控制回路的集中润滑系统对成型辊进行定时、定量润滑,是提高其使用寿命的关键.此套集中润滑系统不需人工操作,全程自动控制,能实现自动定时开启、定量加油.采取该措施后,1～3号成型辊的使用寿命提高了1倍以上.     

Study on the continuous roll forming process of swept surface sheet metal part

Continuous roll forming (CRF) is an effective process to manufacture swept surface parts of sheet metal. The forming tool in CRF is a pair of small-diameter bendable forming rolls, a swept surface is formed continuously after the rotating rolls sweep out the whole sheet metal blank. The two bent rolls and the non-uniformly distributed roll gap along the rolls’ length make the sheet metal bent in longitudinal and transverse directions simultaneously, the cross-section curve of the formed swept surface is controlled by the curved profile of the forming rolls and the spine curve is controlled by the differential elongations of sheet metal generated by roll gap. In this paper, a necessary condition for the formation of a swept surface is proposed and analyzed, the parametric equations of the formed surface in CRF are derived and the method to determine the roll gap for forming a given swept surface is presented. The numerical simulations and analyses on the CRF processes demonstrate the validity of the presented theoretical models. The experimental and measured results show that the formed surfaces are in good agreement with the desired surfaces, and swept surface parts with good forming precision can be obtained by CRF process.     

排辊成形工艺参数化设计系统集成开发技术

排辊成形是利用若干组小排辊将带钢续弯卷成管筒的一种辊式成形工艺,是制造焊管的重要加工技术。现代的排辊成形工艺设计涉及到CAD,CAE和知识管理等多个方面的技术,技术平台的集成至关重要。本文以Visual Basic为开发平台,利用Visual Basic与ACCESS数据库、MATLAB与ANSYS的接口技术,将参数设计、有限元模拟和知识管理集成,开发了直缝焊管排辊成形工艺设计系统。通过该系统可以实现直缝焊管排辊成形过程的工艺参数管理、机组的轧辊设计、花型设计、工艺参数设计以及CAD/CAE建模仿真。该平台可以为工程人员进行直缝焊管工艺设计提供重要参考。     

Development of satellite mill and trial rolling of profiled metal strip

A new type of compact continuous mill called the “Satellite mill” has been developed to produce profiled metal strip from flat strip. This mill consists of one large-diameter driven roll (central roll) and five smaller rolls (satellite rolls) arranged along the periphery of the central roll. A strip is continuously rolled at five gaps between the central roll and the satellite rolls. All rolls are driven at an equal roll peripheral speed to promote transverse metal flow or lateral spread. Guide shoes are provided between the adjacent satellite rolls and are supported with two adjacent satellite rolls. They prevent a strip from bulging or buckling. A test mill was constructed, and rolling experiments have been performed on the production of T-shaped or U-shaped profiled aluminum strip. The deformation- load characteristics were investigated and compared with those of conventional rolling. As a result, in the satellite mill rolling operation, elongation was suppressed. Lateral spread was enhanced, and the profile of the product cross section was significantly improved. Consequently, the new rolling process was found to be forming of profiled metal strip.     

大直径薄壁钢管用六辊矫直机的设计

介绍了一种新型六辊矫直机的设计方法。该方法改进了矫直机上下矫直辊结构,加长了矫直辊辊身长度,增加了钢管与矫直辊在单位长度上形成的包络范围,同时增加了新型边侧辊装置。通过上述改进设计,解决了大直径薄壁钢管在传统六辊矫直机矫直过程中容易产生的钢管跑偏、矫直变椭圆、钢管断面畸变等质量缺陷问题,显著提高了钢管的矫直精度和成品质量。     

An assessment of finite element software for application to the roll-forming process

The roll forming industry has many difficulties in product development and process set-up. The design and development of rolls and processes are mainly based on trial-and-error and past experiences. Recent industrial trends demand products having high quality and tight tolerances. This requires more precise and cost-effective roll-forming processes than the ones employed in the traditional product development methods.

SHAPE is a reliable FE based solution provider, which covers a wide range of roll forming and rotary forming simulations including ring rolling, tube spinning, flow forming, and thread rolling. It also provides powerful analysis tools for heat transfer, roll stress and microstructure analyses. In this chapter the technical capability of SHAPE for roll forming is assessed by studying an industrial problem. The accuracy and robustness of the software is evaluated using machine shop results.     

四辊轧机工作辊热辊型的研究

根据热轧工作辊的热力学方程及边界条件,用有限差分法计算其温度场,用影响函数法计算其弹性变形,建立了工作辊温度场和热凸度的数学模型,并进行了实验验证。研究了工作辊热辊型动态形成机理,并将热变形与弹性变形进行了叠加,求出最终辊型曲线。     

利用正交试验设计优化冷弯成形工艺参数

冷弯成形工艺参数的设计对冷弯成形产品质量有重要影响。本文对方矩形管冷弯成形过程中机架间距、摩擦因数和轧制速度的不同取值水平通过正交试验设计,利用Abaqus有限元软件的显式非线性动态分析对所设计试验仿真模拟,得到了每道次轧制过程中带钢边部最大纵向应变最小时各个道次3个工艺参数的最佳取值。并用优化后的参数进行仿真和验证,得到各道次带钢边部最大纵向应变比优化前要小,优化后第4~第10道次带钢纵向应变极值相对接近,产品边部拉伸小,并且边部拉伸分布比较均匀,有效改善了产品质量。     

焊管轧辊材料的发展趋势及几点建议

简介了锻坯或轧坯焊管轧辊、铸钢或铸铁焊管轧辊用材的发展趋势。从焊管轧辊的综合效益考虑，建议逐渐开发和使用铸钢或铸铁焊管轧辊；同时应加强对焊管轧辊使用的维护和废焊管轧辊的合理回收。     

双辊连续铸轧机铸轧辊铜辊套(2)

本篇是全文的第二部分,对钢-钢、铜-钢(通常上辊辊套为铜合金的、下辊辊套为钢的)、铜-铜三种组合辊套铸轧机铸轧铝合金带坯,其铸轧速度及生产能力进行了对比;对分别采用三种组合辊套生产的1050、8011、3003铝合金带坯的组织进行了对比;介绍了用钢-铜组合辊套铸轧的8006、8011铝合金带坯生产的箔材的组织和性能。显示出铜合金辊套具有很多的优越性。还介绍了铜辊套铸轧机生产铝合金带坯的典型生产工艺。     

焊管机组轧辊修复的理论分析与计算方法

以Φ１１４ｍｍ焊管机组的孔型设计、机械传动原理为基础，对轧辊修复进行了理论分析和计算。采用该方法修磨的轧辊，上下辊之间和各道次之间的速比均保持不变，可保证机组的正常运行和提高轧辊的重复使用率。