在生产钢管的精整过程中,钢管的矫直无疑是最重要的一道加工工序。当钢管在经过了轧制、热处理等一系列工序后,往往会在轴线方向和横截面上存在弯曲和椭圆度的缺陷。为了消除这些不利缺陷,需要在钢管精整过程中,应用斜辊矫直机进行矫直处理。但是传统矫直机的工艺参数的设置常常是受到操作者的生产经验的影响,这就造成钢管矫直后其质量存在着不稳定因素。本文的主要研究内容包括以下几个部分着重阐述了现代无缝钢管的矫直原理,以及矫直工艺参数的制定方法。利用试验方法研究了六辊矫直机在矫直管材的过程中,钢管受力变形的趋势与规律,并且重点分析了钢管的直径、壁厚和材质等物理参数与矫直的工艺参数之间的内在联系,求解出了不同规格的钢管在矫直过程中的反弯挠度、压扁量和轧辊倾角等工艺参数之间的特征规律与变化曲线。分析了矫直过程变形对钢管的力能参数的影响。以理论结合试验的方法,分别就不同规格钢管的受力进行归类、研究和总结,既修正了理论推导的不足,又论证了实验结果的可靠性。根据有限元理论与弹塑性力学知识,建立了钢管矫直压扁过程的有限元模型。针对几种常用的压扁量计算公式进行了系统的分析比较,确定了正确的压扁量的计算方法并得到了相对准确的工艺参数。应用Matlab科学计算软件,对数据进行可视化开发,编译了简单实用的钢管矫直工艺参数分析软件。本文对钢管在六辊矫直机的矫直变形过程中工艺参数的研究,有利于降低钢管生产成本、提高钢管生产的成材率与钢管生产厂的综合效益,给钢管矫直工艺的优化工作奠定了夯实的理论基础,对我国钢管行业技术水平的提高和未来新型矫直机械的研制具有重要的指导意义。
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