高成型性高强度钢管制造技术的研究新动向

随着钢管二次成型技术的不断发展,以钢管为原料制造的轻体构件因具有质量轻、刚度好、节材节能等特点,已被广泛应用于汽车、航天器及飞机制造等领域。随着管材二次成型技术对钢材强度和成型性能要求的不断提高,对开发具有更高强度和成型性能钢管的制造技术已引起广泛关注。综述了具有较高成型性能的双相钢管和TRIP钢管的新型制造工艺,并详细介绍了作者在开发TRIP钢管中的部分研究成果。     

钢管三辊连轧成型过程的有限元分析

本文采用弹塑性、大变形和接触非线性有限元法,应用MARC软件对Y型三辊两道冷轧钢管的成型过程进行了分析,得到了钢管在成型过程中横截面的变形图和应力应变的分布规律。根据数值计算结果绘制了钢管冷轧成型过程中的轴向应力、环向和径向应力分布曲线,根据应力分布规律分析了对成品钢管直径和壁厚精度的影响因素。研究成果可以作为冷轧钢管成型工艺参数和成型辊设计的参考。     

弧型模和锥型模空拔钢管成型机理的研究

采用非线性有限元法对弧型模和锥型模的空拔钢管成型过程进行了数值模拟,得到了钢管在整个成型过程包括入模、稳定拔制和钢管脱模以后各个阶段的位移场和应力应变场。根据数值计算结果绘制了钢管的轴向、环向及径向应力分布,根据应力分布绘制了钢管在成型前区、减径区、定径区及成型后区的三向应力状态,最后根据应力分布特点解释了弧型模和锥型模如何影响成品钢管直径和壁厚精度的机理。数值计算结果表明:采用弧型模成型的钢管直径精度高,采用锥型模成型的钢管壁厚精度高,而采用介于弧型模和锥型模之间的新型模具可以兼顾直径和壁厚的精度。研究成果对于空拔钢管模具设计和成型工艺设计有参考价值。     

大口径螺旋焊接钢管成型稳定性的探讨

结合生产实践,探讨了大口径螺旋焊接钢管的成型稳定性问题,分析了成型不稳定现象发生的原因,采取相应措施,使大口径钢管成型稳定,从而提高钢管的达标率,减少钢管补焊量,降低生产成本。关键词:大口径螺旋焊接钢管;成型稳定性;原因分析;改进措施     

钢管三辊连轧成型过程的有限元分析

本文采用弹塑性、大变形和接触非线性有限元法,应用MARC软件对Y型三辊两道冷轧钢管的成型过程进行了分析,得到了钢管在成型过程中横截面的变形图和应力应变的分布规律.根据数值计算结果绘制了钢管冷轧成型过程中的轴向应力、环向和径向应力分布曲线,根据应力分布规律分析了对成品钢管直径和壁厚精度的影响因素.研究成果可以作为冷轧钢管成型工艺参数和成型辊设计的参考.     

方矩形钢管的应用前景与生产技术

简要介绍了国内外方矩形钢管的应用情况,着重对方矩形钢管在建筑行业中的应用情况进行了介绍,并对方矩形钢管在我国建筑业中的应用前景作了初步分析,同时对方矩形无缝钢管的几种生产方式——冷成型、四辊热轧成型和二辊热轧成型及特点进行了介绍。     

中低压锅炉及热交换器用不锈钢焊接钢管生产工艺技术的开发

不锈钢焊接钢管在中低压锅炉及热交换器上替代无缝钢管已势在必行 ,特别是自动焊接钢管经冷加工处理后 ,其性能已达到无缝钢管的指标。研究开发了锅炉、热交换器用不锈钢焊接钢管的生产工艺 ,并重点对成型、自动焊接、热处理、冷加工四个工艺难关进行了技术攻关。简介了该产品的主要生产工艺特点。     

钢质管道防腐保温泡沫黑夹克新“一步法”成型工艺技术

新“一步法”钢质管道防腐保温泡沫黑夹克成型工艺是在生产线上连续作业，完成泡沫黑夹克防腐保温管的包覆生产。成型的黑夹克管经泡沫与夹克粘接装置，使泡沫层与夹克层牢固粘合在一起。成型的泡沫夹克管经液压自动纠偏机纠偏，校正钢管周围的泡沫层，保证钢管与泡沫夹克层同心。钢管保温是“一步法”技术中的重要环节，在新“一步法”技术中，除采用聚氨酯泡沫外，还采用国内最新研制的沥青聚氨酯泡沫对钢管进行保温。     

对缝电焊钢管成型辊孔型设计

本文阐述了钢管使用坯料宽度计算公式;成型机组主要设计参数;成型辊孔型设计;钢管成型孔型实例;最后以图示出了孔型设计的原理。     

辊弯成形新工艺

介绍焊接钢管和冷弯型钢生产中的基本工艺方法──辊弯成型的几种新工艺，即柔性辊弯成形技术（FF轧机）、奥钢联的CTA成形技术和专门生产方、矩形焊接钢管的整形CTA工艺。     

Development of a Highly Flexible Incremental Roll Forming Process for the Manufacture of a Doubly Curved Sheet Metal

A flexible incremental roll forming process has been developed by adopting the advantages of the incremental forming process and the roll forming process: i.e., inherent flexibility of the incremental forming process and continuous bending deformation of the roll forming process. It has an adjustable roll set as a forming tool composed of one upper center roll and two pairs of lower support rolls, which plays a key role. Through the experiments, it is shown that the improved forming method of the proposed process is effective in the manufacture of various doubly curved sheet metals, and the proposed relationship of the experimental parameters and the radius of curvature of the formed sheet boundary is useful to control the final shape     

HFW508直缝焊管机组的技术先进性分析

FFX成型及定径、高频焊接、焊缝热处理、无损探伤等新技术和设备的开发并应用于中直径HFW钢管生产,促进了HFW钢管生产和技术的迅猛发展。中直径HFW钢管已在海上和陆上油气输送方面得到了广泛使用。近年来,X80钢级管线管及TUF油井管的问世,为中直径HFW钢管开辟了更广泛的应用领域。以华油钢管公司扬州分公司的HFW508直缝焊管机组为例,介绍了该类机组的技术特点及先进性。     

开发中的冷弯成形新技术

冷弯成形具有成本低、可加工复杂截面的型材等优点,所成形的冷弯件在汽车、家具和建筑等领域的应用逐年增长。近年来,随着汽车行业对工件轻量化和安全性要求的不断提高,具有独特的高生产效率、高成材率优点的改进冷弯成形新工艺应运而生。本文主要介绍了最新研究的5种冷弯成形工艺,包括三维成形技术、非等厚辊弯成形技术、分枝辊弯成形技术、局部加热成形技术、热辊弯成形技术。前3种新冷弯成形工艺充分利用冷弯成形中逐道次成形的工艺特点,丰富了冷弯件的截面形状,打破了冷弯件的等截面、等厚度的固有概念。剩下两种新冷弯成形工艺直接改变了冷弯成形工艺在常温下成形的传统概念,使高强钢材料在冷弯成形工艺中应用范围扩大。     

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。     

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。     

辊弯成型中的纵向弯曲

纵向弯曲是辊弯成型中存在的普遍现象。由于辊弯成型过程的复杂性,孔型的设计和成型道次数目对纵向弯曲的影响仍然靠经验来确定。利用ANSYS/LS-DYNA软件中的显式动态有限元模块,模拟槽钢辊弯成型过程;并将模拟后的结果与实验数据进行对比;通过改变成型角的尺寸、成型道次的数目和成型底线布置,得到了不同情况下的纵向应变和下弯值,从而找出产品辊弯成型时纵向弯曲的规律,为槽钢辊弯成型设计提供了理论依据。     

An Incremental Roll Forming Process for Manufacturing Doubly Curved Sheets from General Quadrilateral Sheet Blanks with Enhanced Process Features

In order to manufacture a doubly curved sheet metal effectively, a flexible incremental roll forming process has been developed by adopting the advantages of the incremental forming process and the roll forming process by combining inherent flexibility of the incremental forming process and continuous deformation of the roll forming process. In the proposed roll forming system, a newly designed gripper system is attached in order to achieve automation and more precision manufacturing of the required sheet intended double curvature. The forming method has been further enhanced to form general quadrilateral blanks (including a square, a rectangle, a symmetrical trapezoid and an asymmetrical trapezoid, etc.) into doubly curved shapes by controlling the forming schedule developed by various experiments.     

韧性断裂准则在超高强钢辊弯成形工艺中的应用

对某牌号的超高强钢进行拉伸、弯曲、V型件辊弯成形试验,对比常用的6种韧性断裂准则,得出这6种韧性断裂准则均不能给出一个适用于板料各种工艺下断裂的固定临界值。根据辊弯成形工艺特点,采用Brozzo韧性断裂准则,预测相对弯曲半径R/T=2下的超高强钢辊弯成形的破裂现象。预测结果与实验结果表明,Brozzo韧性断裂准则可以应用于超高强钢辊弯成形中。     

Investigation on Temperature Change of Cold Magnesium Alloy Strips Rolling Process with Heated Roll

Magnesium alloy strips are widely used in aerospace, automotive industry, etc., which are difficult to produce through cold forming process due to their poor deformation ability. In this article, we studied whether the rolling process with heated roll could be used to roll cold magnesium alloy strips. Thermal-mechanical finite element simulation of the rolling process, using heated roll and cold strips to produce the magnesium alloy strips, was carried out. Influences of roll temperature, rolling velocity, rolling reduction ratio, and initial strip thickness on the thermal field and the mean temperature of magnesium alloy strips were analyzed. Both the heated area in strips in rolling deformation zone and the mean temperature of strips at exit of rolling deformation zone increase with increasing the roll temperature and/or rolling reduction ratio, and/or with decreasing the rolling velocity and/or initial strip thickness. Finally, a formula was developed to predict the mean temperature of strips under different rolling conditions, which also could be used to calculate the critical value of parameters in rolling process.     

高强结构钢60mm厚板冷弯成形的工艺实现

本文对公司某型号百吨铲板车车架本体立板的冷弯工艺开展深入分析,确定了冷弯方案与工艺参数,最终实现了60mm规格高强结构钢Q690D的厚板冷弯成形工艺.