Φ101.6mm×9.7mmTC4S钛合金管皮尔格温轧孔型曲线设计与优化

皮尔格温轧是无缝钛管生产的主要加工工序之一，而轧辊孔型设计是影响温轧生产效率和成品质量的关键因素。针对规格为Φ101.6 mm×9.7 mm的TC4S钛合金无缝管，分别采用SMS MEER法和Shevakin法设计了考虑温轧条件的轧辊环形孔型曲线。在此基础上建立轧辊、坯料和芯棒的3D模型，结合实际工艺参数和试验获取的材料参数，建立该规格无缝管的皮尔格温轧有限元模型。基于Abaqus/Explict软件平台，对两种方法设计的轧管模型开展仿真模拟，对比分析温轧过程中轧制力、不均匀变形程度和尺寸精度等变化规律。结果表明：Shevakin法的峰值轧制力和平均轧制力为6.01 MN和3.62 MN,相比于MEER设计法对应值分别低23.0%和14.2%,而外径相对偏差和壁厚相对偏差则较小，变形稳定性和尺寸精度相应较高，表明Shevakin法更适合所述规格管材的皮尔格轧辊孔型设计。