钢管端部矫直设备

1 前言从钢管的弯曲矫直原理来看,一般说来端部附近的矫直比中央部位的矫直要困难。尤其是对管端矫直作业来说,确切地掌握其弯曲量,进行与此对应的弯曲矫直是很重要的;但定量地掌握圆形断面的三维弯曲量,需要复杂的数据处理。日本钢管公司定量地测定了油井用无缝钢管的弯曲量,研究成利用其测定数据的、自动进行矫直的方法,并制造了相应的矫直设备. 2 弯曲矫直工序这道工序位于小直径钢管热处理生产线的后方,以在线的形式和其下道工序的倒角机、车丝机、水压(打压)试验机相连接.在冷却台后面的     

钢的弯曲变形研究及矫直定理的推导与工业应用

以材料力学和弹塑性理论为基础,研究了工业生产中不同钢种、状态和试验条件下的弯曲载荷-位移曲线。结果得出,在钢的矫直变形范围内,弯曲载荷-位移曲线中第二阶段可简化为线性关系,钢的矫直定理为fr=K·（f-fm）,推导出的矫直定理在特钢工业实际应用中,准确地表达了钢弯曲后产生的残余弯曲挠度与总弯曲挠度之间的关系,使得矫直操作变得简单、直观、可控,提高了矫直质量和效率,尤其使压力矫直的效率提高30～80倍。该矫直定理填补了在矫直领域中之前没有直接计算弯曲后残余弯曲变形量公式的空白,丰富了现有矫直理论,对推动矫直技术的发展、矫直设备的设计与机械制造具有重要的科学意义。     

Zr-4成品包壳管矫直工艺的优选研究

采用压力矫直和弯曲矫直两种矫直工艺进行Zr-4成品包壳管加工,并对矫直后管材的直线度、外径变化量和氢化物取向因子进行对比分析,重点研究了纯反弯弯曲矫直法对管材矫直质量的影响,探讨适合实际生产的矫直工艺。研究表明,在适当的弯曲量下,采用纯反弯弯曲矫直工艺能够确保氢化物取向因子控制在标准范围内,同时获得良好的直线度和管材表面质量。     

Zr-4合金包壳管氢化物取向波动原因分析

为了确保生产过程中Zr-4合金包壳管的氢化物取向满足客户的要求,文章研究了Zr-4合金成品包壳管的矫直方式、矫直辊与矫直压力、成品退火等因素对矫直后包壳管氢化物取向的影响。结果表明,成品包壳管矫直不可采用压力矫直方式,可采用无压力弯曲矫直,并且无压力矫直时最多进行3次重复矫直;当中间辊角度调整至38°~40°、矫直过程在近无压力状态下时,包壳管氢化物取向因子波动较小;包壳管的弯曲、扭曲等缺陷可通过成品退火加以改善,且可进行2次无压力矫直。     

无缝钢管矫直设备选择

介绍了钢管生产中常用的钢管矫直设备一压力矫直机和斜辊矫直机,分析了两种矫直机的工作原理、主要参数。通过对比二者在矫直精度、生产效率等方面的不同,提出了企业应根据无缝钢管生产实际情况合理选择矫直设备的观点。     

新型矫直辊辊型曲线设计的数值方法

传统的矫直辊辊型曲线是假设钢管轴线是直线时设计的。实际上，按弯曲的钢管轴线来设计矫直辊时矫直效果会更好。本文对这种弯管辊型曲线进行了研究。首先，对弯管辊型曲线的形成原理作了分析，并推导了一套计算公式。在此基础上，推出了辊型曲线的计算算法。最后，本文对反弯曲线、辊子调角和计算精度等问题进行了讨论。     

斜辊式钢管矫直机矫直辊辊型曲线设计

一、引言钢管在轧制、冷拔、焊接或热处理之后,由于冷却不均匀、碰撞等原因产生弯曲变形,需要进行矫直,以使钢管的弯曲度、断面椭园度不大于使用要求。斜辊式钢管矫直机和其他类型的矫直机相比较,具有下列优点:1.矫直精度高,2.生产率高,3.钢管表面光洁度好,4.容易实现自动化。斜辊式钢管矫直机上唯一重要的工具——矫直辊,其辊型曲线设计的正确与否,是直接影响产品质量的关键,对于保证优质高产具有决定性的意义。矫直辊辊型曲线的设计方法在许多专业书藉及有关文献中都沿用苏联学者П.Т.耶涅尔     

小口径高速精密钢管矫直机组的研制

小口径精密钢管一般以冷轧和冷拔的方式生产,随着小口径高速冷轧机和高速多线冷拔机的应用,实施小口径钢管在线矫直成为可能.其难点在于如何解决经高速冷轧、冷拔并经退火之后的弯曲钢管的无人工干预下的准确上料和主机高速矫直过程中的稳定性问题.中国重型机械研究院有限公司为江苏某厂的30mm无缝钢管生产线提供的精密高速钢管矫直机很好的解决了上述问题,可以作为类似生产线设备的参考.     

钢管压力矫直的参数计算和辅助辊道结构设计

从钢管压力矫直工艺的弹性变形、塑性变形情况下的力学条件研究入手，提供了设备选型和矫直操作的力学参数计算方法。对压力矫直机进出料辅助辊道结构设计给出了一个简易实用的示例。     

六斜辊矫直机的矫直辊辊形及其安装角的设计

为保证矫直质量,钢管矫直辊曲线在设计时应满足全接触条件。通过在矫直辊上任一点截取垂直平面,将复杂的空间解析几何变为简单的平面几何问题,根据圆与椭圆相切的数学公式推导出计算矫直辊半径的数学公式,通过计算机逐点计算,设计出矫直辊曲线数据,满足了数控机床上精确加工矫直辊的需要。在此基础上,计算出不同规格管材辊子调角最佳接触效果。     

中厚板矫直环节三次氧化铁皮压入的研究

通过统计分析与对比试验,论证了中厚板矫直过程中,三次氧化铁皮在强力矫直机工作辊压力下压入钢板并造成钢板表面缺陷的可能性。并对中厚板矫直环节氧化铁皮压入缺陷的形貌及特征做了总结,对矫直环节的氧化铁皮压入过程及原因进行了系统的分析与阐述。指出三次氧化铁皮的生成、氧化铁皮受外加弯曲力发生崩裂并积聚、垂直于钢板表面的压力是矫直环节氧化铁皮压入的3个必要条件;还指出了影响中厚板矫直环节氧化铁皮压入的几个关键工艺点以及如何预防或减少矫直环节的氧化铁皮压入缺陷。     

Prediction of Maximum Section Flattening of Thin-walled Circular Steel Tube in Continuous Rotary Straightening Process

Cross-sectional ovalization of thin-walled circular steel tube because of large plastic bending,also known as the Brazier effect,usually occurs during the initial stage of tube′s continuous rotary straightening process.The amount of ovalization,defined as maximal cross section flattening,is an important technical parameter in tube′s straightening process to control tube′s bending deformation and prevent buckling.However,for the lack of special analytical model,the maximal section flattening was determined in accordance with the specified charts developed by experienced operators on the basis of experimental data;thus,it was inevitable that the localized buckling might occur during some actual straightening operations.New normal strain component formulas were derived based on the thin shell theory.Then,strain energy of thin-walled tube(per unit length)was obtained using the elastic-plastic theory.A rational model for predicting the maximal section flattening of the thin-walled circular steel tube under its straightening process was presented by the principle of minimum potential energy.The new model was validated by experiments and numerical simulations.The results show that the new model agrees well with the experiments and the numerical simulations with error of less than 10%.This new model was expected to find its potential application in thin-walled steel tube straightening machine design.     

调质钢管生产工艺参数计算工具软件的开发

热处理、定径、矫直是钢管调质生产线上的三个主要工序,是提高产品品质和附加值,实现产品更高利润的生产线。本文作者经过多年的理论探索和现场实践,对钢管调质生产线上的主要工序工艺参数进行了最优化探索,形成计算工具软件。此工具软件可用于现有生产线上主要工序工艺参数的优化,也可用于新生产线上进行调试生产、指导工人操作、理解工艺控制参数之用,有利于减少生产厂家人力物力的投入,是实现快速达产、生产出优质产品的有力辅助工具。     

薄壁管矫直过程中性层位移解析

为进一步揭示薄壁金属管材矫直变形机理,基于薄壁构件弹塑性理论及相关假设建立了薄壁管材矫直变形区的应力应变关系模型,基于此完成了矫直过程应变中性层位移模型的解析,通过对模型变化趋势的分析,证明了位移量随相对反弯半径的增大而减小,并给出了不同金属材料位移模型的应用方法,为深入研究薄壁管材的矫直机理和变形过程提供了理论依据。     

钢管斜辊矫直机辊形的一种空间算法及应用

矫直辊是斜辊矫直机上用于矫直钢管的工模具,辊形为特殊曲面,辊形设计直接决定了矫直效果。介绍了钢管斜辊矫直的工作原理及对矫直辊辊形的理论要求,选取了研究对象并建立坐标系,以矫直辊和基准钢管的空间接触曲线几何特性分析为基础,通过一系列数学路径,推导出空间接触曲线、辊形曲面、辊形母线的方程式,对辊形曲面的几何性质进行了描述。将所描述方法推导出的空间接触曲线方程式和基于共轭运动啮合原理算法推导出的空间接触曲线方程式进行了统一,实现了算法间的理论印证。利用推导出的方程式,对某一规格矫直机的辊形母线进行了数据计算和数值处理,介绍了数值处理的方法及效果。将该算法在某新建工程的3台矫直机辊形设计中进行应用,现场检测表明,在基准条件下,设计的辊形和样管的接触度良好,生产中矫直效果良好。     

高强度厚板多点柔性压力矫直工艺

 在实际生产过程中,由于缺乏先进的矫直设备以及矫直技术,高强度厚板的矫直效率和矫直精度都比较低。传统压力矫直基于三点反弯矫直理论,即钢板由两个支点支撑,中间采用一个大型液压缸来进行矫直,在整个工艺流程中主要依靠人工进行手动操作,不仅误差比较大,而且操作比较繁琐。很多工厂在确定反弯量时都是依靠平时积累的经验,所以也需要进一步完善反弯量的解析表达式。因此,有必要对高强度厚板矫直工艺进行研究,为提升高强度厚板的矫直效率和矫直精度提供理论支持。针对高强度厚板的多点柔性压力矫直的工艺流程进行研究,首先基于矫直理论确定了矫直过程的主要工艺参数,与传统压力矫直所不同的是该矫直方案将原来的大型液压缸离散化,采用多压头多支点形式以减小板材的空矫区。然后通过矫直过程中弯矩、转角、挠度三者之间的关系来推导出压下量解析式,采用该公式所计算的反弯量在Abaqus中进行仿真模拟,并通过控制变量法来进行多组仿真模拟,对多点柔性压力矫直中板材的厚度、支点距离、材料属性等参数进行研究,确定了该公式结果的可靠性。最后采用所提出的工艺流程在自主设计的多点柔性压力矫直装置上进行试验,通过对比试验结果,验证了静压延时策略在矫直过程中可以减小板材残余挠度,同时确定了该工艺流程的可行性。     

钢管斜辊矫直机辊形的一种空间算法及应用

矫直辊是斜辊矫直机上用于矫直钢管的工模具,辊形为特殊曲面,辊形设计直接决定了矫直效果。介绍了钢管斜辊矫直的工作原理及对矫直辊辊形的理论要求,选取了研究对象并建立坐标系,以矫直辊和基准钢管的空间接触曲线几何特性分析为基础,通过一系列数学路径,推导出空间接触曲线、辊形曲面、辊形母线的方程式,对辊形曲面的几何性质进行了描述。将所描述方法推导出的空间接触曲线方程式和基于共轭运动啮合原理算法推导出的空间接触曲线方程式进行了统一,实现了算法间的理论印证。利用推导出的方程式,对某一规格矫直机的辊形母线进行了数据计算和数值处理,介绍了数值处理的方法及效果。将该算法在某新建工程的3台矫直机辊形设计中进行应用,现场检测表明,在基准条件下,设计的辊形和样管的接触度良好,生产中矫直效果良好。     

六斜辊管材矫直过程精度解析

摘要：以管材六斜辊矫直过程为研究对象,推导了管材经一次反弯后,弹复曲率及残余曲率的演变过程。根据管材旋转一圈弯曲2次,计算了管材全流程矫直微元段的反弯次数;借助三次样条函数,以管材与矫直辊接触点为特征点,拟合出了管材在辊系中的弯曲形态。基于所获得的函数,可以获得任意位置处的弯曲曲率;对某一微梁段的反弯弹复过程进行循环迭代,计算出管材微梁段的最终残余曲率,进而得到最终的管材矫后的直线度精度。通过与现场矫直数据对比,证明该模型能够可靠地预测六斜辊矫直精度,为科学合理的设定矫直参数奠定了理论基础。     

6+2钢管矫直机参数计算及仿真

基于斜辊矫直原理,将普通6辊矫直机与2辊矫直机有机结合起来,组成一种新型高精度矫直机,通过整个矫直过程中各辊矫直力的变化情况,对不同压弯量和压扁量下的应力应变进行了对比分析;验证了6+2矫直机的矫直能力及矫直效果,尤其分析了对管材头尾质量的提高,同时也从侧面验证了矫直工艺参数的正确性,借助MATLAB语言编写了矫直工艺参数计算面板,为实际生产提供理论依据。