使用TRB管无补料的液压胀形成形阶梯管的研究

建立了TRB(轧制差厚板)管无轴向补料阶梯管液压胀形的有限元模型,研究了TRB管的过渡区和胀形区长度及阶梯管的设计壁厚对终成形件壁厚分布的影响,并对某轴向非对称阶梯管的成形进行了模拟。结果表明:成形件最小壁厚与设计壁厚的最大差值为0.109 mm,为设计壁厚的5.45%,而最大壁厚与设计壁厚的最大差值为0.117 mm,为设计壁厚的5.85%;非轴向对称阶梯管成形中最小壁厚、最大壁厚与设计壁厚的差分别为设计壁厚的4%与4.88%,因此,壁厚分布是均匀的。随设计壁厚增大,壁厚差和最小壁厚与设计壁厚的差增大;过渡区长度增大,壁厚差增大,在过渡区长度小于30 mm时,最小壁厚与设计壁厚的差快速减小,之后变化不明显;胀形区的长度对两个壁厚差的影响规律相似,随账形区长度增大,均为先减后增且壁厚差值变化量不大。     

带芯棒拔制“壁厚上浮”的研究

本文阐述了钢管带芯棒拔制时“壁厚上浮”的情况,引入了“壁厚上浮”和“同架壁厚差”的概念,研究了“壁厚上浮”量对提高冷拔产品壁厚精度和金属收得率的影响,导出了计算“壁厚上浮”量和钢管实际壁厚的数学表达式。     

半浮动芯棒连轧荒管壁厚不均的原因分析

介绍了半浮动芯棒连轧管机荒管壁厚不均的类型及特点,荒管壁厚不均有同批壁厚不均、纵向壁厚不均和横向壁厚不均等3种类型。分析了荒管壁厚不均产生的原因,穿孔毛管壁厚不均、连轧管机孔型形状变化、轧制中心线偏移均会造成荒管横向壁厚不均;芯棒尺寸波动会引起荒管纵向壁厚不均和同批壁厚差。提出了改善半浮动芯棒连轧荒管壁厚不均的有效措施。     

TRB管无补料液压胀形波纹管的研究

首次通过理论设计建立了在无补料液压胀形波纹管时，TRB管参数与S、V、U型波纹管参数的关系，并建立了TRB管液压胀形S型、V型、U型波纹管的有限元模型，验证了无补料液压胀形技术的可行性。有限元模拟结果显示，S型波纹管的最大壁厚差为设计壁厚的8%,壁厚差大部分为设计壁厚的0%～2.25%;V型波纹管的最大壁厚差为设计壁厚的9.33%,壁厚差大部分为设计壁厚的0%～4.17%,壁厚分布均匀。成形极限图显示，S型和V型波纹管的成形应力状态均在安全区内，而U型波纹管在成形过程中发生破裂。因此，TRB管能成形为壁厚均匀的S型和V型波纹管，但不能成形为壁厚均匀的U型波纹管，模拟与理论设计基本吻合。     

铝管锥形模机械扩径变形区壁厚分布规律

研究了管材锥形模机械扩径变形区应力分布的特点,根据应力-应变关系,分析了变形区壁厚可能存在的分布规律,通过求解变形区应力分布,根据全量理论和体积不变原则,提出了变形区壁厚分布的解析式,基于该公式,分析了扩径系数和摩擦系数对壁厚分布的影响,结果表明,扩径系数较小时,摩擦系数对壁厚分布影响较小,变形区壁厚均减薄;当扩径系数较大时,变形区存在壁厚分界面,分界面之前(靠近模具前端)壁厚增厚,分界面之后壁厚减薄,并且摩擦系数越大,分界面半径越大。进一步数值模拟证明,该壁厚分布公式正确。     

无缝钢管在线测厚系统的测量原理与应用实践

介绍了同位素在线测厚系统的组成、测量原理和功能，分析了影响测厚精度的因素，以及其在无缝钢管生产现场的应用实践。该在线测厚系统的测量具有及时性和全面性，不但可以判断钢管壁厚精度，也可以反映出各生产环节存在的问题；但该系统是以采样点壁厚展示壁厚精度，放射源之间的位置的壁厚存在超差风险，需避免用显示壁厚代替管体全壁厚，造成对实际壁厚的误判。     

三辊轧管机对穿孔毛管的壁厚纠偏能力分析

针对三辊轧管机的壁厚纠偏能力问题,采用初等解析的方法,系统分析了轧制变形区对穿孔毛管壁厚偏心的纠正特点,并通过现场实验研究了三辊轧管机对厚、中、薄规格穿孔毛管的壁厚偏心的纠正效果。研究结果表明,三辊轧管机对较厚壁毛管的壁厚纠偏效果明显,而且其变形区的减径段对纠偏起主要作用,而减壁区和辗轧区的纠偏能力很小,其纠正量仅为毛管原壁厚偏心的１／９。     

基于DOE的锆合金包壳管冷轧质量分析及改善

为了提高锆合金包壳管的冷轧质量,通过统计过程控制技术和工序能力分析研究了锆合金包壳管冷轧后的壁厚偏差问题,并基于试验设计(design of experiment, DOE)技术对皮格尔冷轧工艺进行了优化。包壳管冷轧质量分析和工艺优化试验的结果表明,轧制前管材的壁厚偏差和送进量对轧制后的管材壁厚偏差有显著影响;当轧制前管材壁厚偏差<0.3 mm、壁厚变形量为65%、送进量为1.0 mm/次时,轧制后的管材壁厚偏差最小;通过轧制工艺优化后,反映壁厚偏差离散性的极差平均值由0.036减小到0.018,极差波动也明显减小,轧制质量显著提高;当轧制管材壁厚变形量一定时,对轧制前壁厚偏差较大的管材,采用小送进量轧制,可减小轧制后管材的壁厚偏差,达到提高锆合金包壳管材质量的目的。     

预制坯对杯形薄壁梯形内齿旋压成形的影响

采用有限元数值模拟与试验研究相结合的方式,就杯形薄壁梯形内齿轮旋压过程中毛坯壁厚选择和壁厚偏差控制对成形质量的影响进行了研究。结果表明,毛坯壁厚较小时,过大的材料减薄率将会导致轮齿成形缺乏足够的充填材料,从而出现轮齿成形高度下降,甚至工件外侧内凹等问题;毛坯壁厚的壁厚偏差同样会影响轮齿成形,壁厚偏差控制在2.5%以内有利于内齿轮成形。     

基于随机可靠度的300MN模锻水压机主工作缸壁厚的设计

300MN模锻水压机是国防和基础建设的关键设备,主工作缸是水压机的重要部件之一。本文根据概率法设计了主工作缸的壁厚,所设计的主工作缸壁厚只有传统设计壁厚的35％,有效的减轻了主工作缸重量。主工作缸壁厚的偏差变化对其可靠度有一定的影响,在生产制造中很有必要对壁厚的偏差进行控制。本文为主工作缸的设计提供了参考依据。     

减小φ140mm自动轧管机组轧管的纵向壁厚不均

介绍了消除φ140mm自动轧管机组轧制薄壁管的纵向壁厚不均的经验。试验证明,在自动轧管机轧制之前采用毛管温度补偿方法可使纵向壁厚不均从0.3下降到0.06mm。     

改善φ140机组生产大直径薄壁管壁厚不均的一项有效措施

本文介绍了φ140自动轧管机组生产大直径薄壁管时,壁厚不均沿横断面的分布特点。生产大直径薄壁管,适当增加轧管机第一道减壁量,可以改善螺旋形分布的壁厚不均,降低壁厚超出公差的待修品率。     

减小荒管壁厚不均的研究

研究了在自动轧管机上减小荒管壁厚不均的工艺方案。     

穿孔顶头几何尺寸的选择

介绍了在顶头设计中,如何正确选择穿孔锥长、鼻端厚及顶头壁厚的几何尺寸。     

12架微张力减径机壁厚变化数学模型的研究

在12架三辊式微张力减径机上,实测了增壁率、减径率、壁厚系数、减径温度、减径速度、张力等主要参数,分析研究了这些参数对生产典型品种无缝钢管壁厚精度的影响程度,通过计算机回归处理得出壁厚不均数学模型公式,经现场实践证明该数学模型是有效的。     

Φ400mm机组二次穿孔机改造后钢管壁厚精度分析

分析了包钢钢联股份有限公司无缝钢管厂Φ400mm自动轧管机组二次穿孔机改造后钢管壁厚精度的改善情况,分析结果表明,采取加长轧辊长度和顶头辗轧带长度等措施,有利于提高钢管的壁厚精度。     

张力减径对钢管壁厚的影响

通过对不同张力减径阶梯形钢管的试验、测定和分析得出,采用φ100自动轧管机组提供的钢管,经过引进设备SRM270-D-24型张力减径机减径减壁后,其钢管的壁厚偏差明显改善。     

轧管机顶杆弯曲对钢管壁厚不均的影响(钢管壁厚不均研究之七)

轧管机顶杆弯曲较大,将破坏轧管孔型,引起热轧钢管壁厚不均,其管中和管头各横截面上的最大壁厚和最小壁厚位置几乎固定不变,而管尾到管头壁厚不均程度却逐渐增大,减小顶杆残余弯曲度,降低轧管时顶杆的轴向力对减小热轧管壁厚不均程度有显著作用。     

二辊斜轧穿孔顶头的改进

根据轧辊和轧件在辗轧区内存在的共轭几何关系提出新的二辊斜轧穿孔顶头设计方法及其推导计算式。介绍了顶头工作段和反锥段设计原则以及设计实例。工业性试验结果表明，新设计的穿孔顶头能显著提高毛管的横向壁厚精度。     

论拔制力的波动性

本文阐述了拔管过程、同管壁厚差、欠酸洗等对拔制力波动性的影响,提出了在自动轧管机上轧头的建议。