锥形辊穿孔机顶头辗轧锥角的精益设计及验证

建立了锥形辊穿孔机顶头辗轧锥角数学模型,以精确求得锥形辊穿孔机顶头辗轧锥角;并采用有限元法对设计效果进行验证.结果表明：采用穿孔机顶头辗轧锥角的精益设计方法设计的顶头,其轧制的毛管壁厚相对误差在2％～3％,壁厚最大偏差在1％以内,满足API标准要求且达到较高精度.该设计方法为穿孔工具设计软件及工艺控制模型的建立提供数学理论依据,可有效提升企业产品的市场竞争力.     

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。     

穿孔机毛管壁厚精度优化模型开发

由顶头辗轧段与轧辊出口锥段构成穿孔机孔型间隙,该间隙的均匀性对毛管壁厚精度有直接影响.以计算机数值算法为基础,开发了穿孔机壁厚精度优化模型.该模型不仅可精确计算穿孔机孔型间隙,优化顶头辗轧段设计;还可以将实际生产中顶杆弹性变形、顶头前伸量调整等因素考虑在内,通过送进角补偿方法,保证毛管壁厚精度,具有很强的实用性.在实际...     

基于三维建模方式优化Assel机组辊型设计

采用三维建模的方式对穿孔辊辗轧带的均壁过程和Assel轧管机辊型减壁段、辗轧带进行分析和优化设计;并通过生产实践,确定最佳孔型参数。生产实践表明:以2.2°为最佳穿孔出口锥角,通过将Assel轧管机辊型减壁段修改为多段线方案,辗轧带优化为双曲线设计,并调整轧管机出口锥角到1.5°;可有效地提高穿孔与轧管工序的壁厚精度和内表面质量,降低内螺纹的深度,使Φ219 mm×8 mm薄壁蓄能器管达到了±8%壁厚精度的质量要求。     

无缝金属管的制造方法

本发明提供了一种由斜辊式穿孔辗轧机进行无缝金属管的穿孔辗轧方法，不会产生坯段的啮合不良，能够大幅度地抑制曼内斯曼破坏和圆周方向的剪切变形，能够制造出内表面瑕疵少的内表面质量优异的产品。特别是通过强化顶头前端的辗轧部，实现顶头的尖头化，在可以扩大啮合界限的同时，能够有效地生产出内表面质量优异的制品。因此，本发明的方法适用于无缝金属管穿孔辗轧等广泛的领域。     

锥形辊斜轧穿孔机轧辊开度值计算与分析

通过坐标变换和变量代换法建立了斜轧锥形辊穿孔机轧辊开度值的数学模型.利用MATLAB软件,研究了送进角与辗轧角变化对沿轧制线方向不同位置的轧辊开度值的影响.结果表明:轧辊孔型开度值随着送进角增大而增大,在同一送进角下,轧辊孔型开度值沿轧制线方向呈非线性变化,随辗轧角增大而增大;在同一辗轧角下,轧辊孔型开度值沿轧制线方向由非线性向线性变化.这能为穿孔机轧辊与顶头锥角设计和工艺参数调整提供理论依据.     

二辊斜轧穿孔机顶头设计改进

本文介绍了二辊斜轧穿孔机顶头外形的最佳设计,推导了顶头辗轧锥角的计算公式,指出了与Ю·M·马特维也夫公式的根本区别。按这种方法设计的顶头,经一年多的生产实践,对提高钢管质量,降低工具消耗取得了满意的效果。     

穿孔机轧辊的合理孔型设计

<正> 穿孔机可靠运转对轧管机组生产率和成品管质量有明显影响。在保证管材质量达到一定水平的前提下提高穿孔机生产率主要依靠轧辊孔型设计,其中包括选取穿孔段和辗轧段的锥角。最常用的是选取带1.5—4.5°入口锥和3—8°出口锥的轧辊。     

斜轧穿孔顶头平整段锥角的选择

改善毛管壁厚均匀度是提高成品钢管壁厚尺寸精度的基础,而正确选择顶头平整段锥角是确保斜轧穿孔过程中获得良好的均壁效果的重要条件。探讨了利用斜轧穿孔机轧辊开度方程来选择顶头平整段锥角的有关问题。     

钢管斜连轧工艺参数对轧制力及荒管尺寸精度的影响

为分析斜连轧工艺参数对轧制力及荒管尺寸精度的影响,取工艺变参数及范围:顶头前伸量15~28 mm、穿孔段送进角7°~9°、穿孔段孔喉34~35 mm、轧管段轧辊转速182~190 r·min-1,在斜连轧实验机组上对Φ40、Φ42 mm的管坯进行单变量多组实验。结果表明:在实验参数范围内,随顶头前伸量增大,穿孔段轧制力减小,顶头轴向力先减小后增大;随送进角的增大,穿孔段轧制力减小,顶头轴向力微增大;当管坯直径一定时,随孔喉减小,轧制力增大,而当孔喉一定时,随管坯直径增大,轧制力增大。在穿孔段工艺参数一定时,轧管段轧辊速度不同的情况下,若张力轧制时穿孔段及轧管段轧制力均减小,相反若推力轧制时均增大。对斜连轧后荒管的分析结果显示微张力轧制得到的荒管壁厚精度达±0.2 mm,外径精度达±0.35 mm。     

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。     

贝氏体钢穿孔顶头工作锥裂纹及防止措施

分析了贝氏体钢穿孔顶头工作锥裂纹的特点、产生原因；提出调整顶头结构尺寸可有效防止顶头工作锥裂纹。     

穿孔顶头等离子喷涂涂层残余应力分析

提出采用在顶头上喷涂等离子涂层的方法来提高穿孔顶头表面性能,从而提高其使用寿命,降低生产成本。采用有限元计算软件ANSYS对等离子喷涂过程进行瞬态分析,得到穿孔顶头与涂层内部的温度分布状况,在此基础上分析顶头与涂层界面处和涂层内部的应力状态,讨论了顶头预热温度、涂层厚度、涂层材料等因素对残余应力的影响,得出合理的喷涂工艺,为提高穿孔顶头的使用寿命提供理论依据。     

大型穿孔机顶杆预旋转装置的设计与研究

顶杆预旋转装置是管坯在穿孔机中咬入并接触到顶头的瞬间,能够给顶杆提供启动转矩的一种装置。依据实践提出了在大型穿孔机组增设顶杆预旋转装置的必要性,介绍了有关设计计算方法。顶杆预旋转装置对提高顶杆刚度,改善管坯咬入和穿孔工艺条件,提高毛管质量具有重要作用。     

顶头穿轧锥形状对二次穿孔毛管壁厚不均的影响

采用三种不同穿轧锥形状的顶头,通过二次穿孔试验研究了毛管壁厚变化。结果表明:基于一定变形条件的公式所设计的顶头穿轧锥具有较好的减小毛管壁厚不均的作用,这与穿轧区后半程内穿轧管坯的单位压下量和轴向延伸较小且均匀有关。     

15Cr2Ni3MoW钢穿孔顶头的失效分析及改进

介绍了15Cr2Ni3MoW钢穿孔顶头在穿制27SiMn钢时发生的主要失效形式。对比了成品顶头和失效顶头的金相组织和显微硬度;利用Gleeble-1500型热模拟机对比了27SiMn钢和20钢在穿制温度下的变形抗力;通过扫描电镜和能谱分析研究了成品顶头表面氧化膜。结果表明:27SiMn钢在穿制温度下变形抗力大,钢中Si含量高,顶头工作温度高,顶头表面氧化膜组织疏松以及在顶头表面氧化膜下面存在一层粗大的铁素体软区,是造成顶头失效的主要原因。提出了提高穿孔顶头使用寿命的措施。     

一种连杆机构定心辊装置的设计计算方法

定心辊装置是无缝钢管穿制生产线上的一个重要装置,它在管坯穿孔过程中抱紧顶杆和毛管,可以起到提高穿孔机顶杆的刚度以及防止顶杆和毛管跑偏而造成毛管内孔偏心、质量下降的作用.介绍了一种连杆机构定心辊装置的新型设计计算方法,即采用作图法和Inventor三维软件草图方法,使所设计的定心辊装置在开口度为Φ100～500 mm情况...     

提高穿孔顶头使用寿命的研究

分析了无缝钢管穿孔顶头的失效机制和材质改进状况,穿孔顶头的失效机制主要表现为塌鼻、粘钢和开裂等。经对H13钢穿孔顶头进行稀土铝合金化的实验研究,结果表明,稀土铝合金化可以明显地改善H13钢穿孔顶头的铸造性能,消除中心缩孔现象,细化晶粒和碳化物,降低S,P含量。穿管试验表明,H13钢稀土铝合金化穿孔顶头的使用寿命比H13钢穿孔顶头提高了40％。     

镶嵌式钼合金穿孔顶头的研制

介绍了镶嵌式钼合金穿孔顶头的研制过程。具体分析了穿孔顶头的使用工作条件和失效形式,对穿孔顶头改进的方案设计、材料选择、结构形式和加工工艺以及使用效果进行了具体的介绍。镶嵌式钼合金穿孔顶头尤其适用于低合金钢及合金高压锅炉管的穿孔。     

带孔深锥形管成形工艺分析及模具设计

针对带孔深锥形管件的成形特点进行了工艺分析,确定了成形方案,设计了锥形管挤压模和冲孔模。在冲孔模中选用了带有楔角的斜楔机构来实现侧冲,并利用冲裁凹模自身的锥形面实现了锥形管的定位。模具在生产中应用效果良好。