無縫鋼管減徑過程工藝參數(shù)設(shè)計及數(shù)值模擬研究
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【摘要】:無縫鋼管減徑過程作為鋼管生產(chǎn)工藝的最后一道工序,決定著最終成品管的質(zhì)量精度,為了避免成品管產(chǎn)生各種軋制缺陷,必須對鋼管減徑工藝進(jìn)行深入研究,分析鋼管減徑工藝中的各種參數(shù)設(shè)計方法,研究鋼管在減徑變形過程中的變化規(guī)律,從而進(jìn)一步優(yōu)化鋼管減徑工藝。 本文研究Ф128mm×20mm的荒管經(jīng)10機(jī)架減徑為Ф102mm×22mm成品管的減徑變形過程,主要研究內(nèi)容包括以下幾個方面: (1)基于鋼管張力減徑變形理論來確定相關(guān)變形參數(shù),根據(jù)孔型設(shè)計方法設(shè)計10機(jī)架軋輥孔型,分配張力系數(shù),確定各架鋼管壁厚,計算機(jī)架所受軋制力,結(jié)果表明機(jī)架所受軋制力波動在20~60KN左右。編制工藝參數(shù)設(shè)計程序,縮短張減工藝設(shè)計周期。 (2)對張力減徑機(jī)架進(jìn)行數(shù)值模擬,建立了機(jī)架三維模型,設(shè)定相關(guān)參數(shù),分析機(jī)架在最大軋制力作用下的變形規(guī)律,結(jié)果表明機(jī)架變形很小,滿足生產(chǎn)要求。對機(jī)架結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)并檢驗改進(jìn)結(jié)果,檢驗結(jié)果表明機(jī)架變形增加很小但是減重明顯,說明對機(jī)架的結(jié)構(gòu)改進(jìn)是合理有效的。研究機(jī)架的動態(tài)特性,進(jìn)行模態(tài)分析,提取了機(jī)架的各架振動頻率及主振型,,分析了機(jī)架的振動規(guī)律。 (3)建立鋼管減徑模型,在ANSYS/LS-DYNA中進(jìn)行數(shù)值模擬,分析鋼管在減徑過程中的應(yīng)力應(yīng)變、壁厚及外徑變化規(guī)律,探討了鋼管產(chǎn)生壁厚及外徑不均的原因。 研究結(jié)果為實際生產(chǎn)中改進(jìn)鋼管張減工藝以及提高成品管尺寸精度提供了豐富的理論依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】:武漢科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TG306
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號:1162759
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