隨著國內經濟的飛速發(fā)展,人們對高等級直縫焊管的關注也越來越多。高等級直縫焊管主要是石油油井用管、海底管線管、油氣輸送管以及一些特殊用途的專業(yè)用管等。目前生產高等級直縫焊管的成型工藝主要分為兩種,一種是排輥成型,另一種是FFX(Flexible Forming Excellent)成型,其中FFX成型是一種較先進的成型工藝。雖然FFX成型技術已經有了幾十年的發(fā)展,但國內在這方面的研究很少,主要集中在FFX的先進性及工藝特點的介紹方面,沒有對FFX成型工藝進行深入的理論研究。因此,針對直縫焊管FFX成型工藝開展相關研究具有重要的學術意義和應用價值。本文主要從兩個方面開展研究:(1)FFX成型彎曲解析理論研究;(2)FFX成型輥型花的設計。在FFX成型彎曲解析理論研究方面,基于經典的彈塑性彎曲理論,分析了FFX成型中板帶與輥系的接觸狀態(tài),然后結合寬板三點彎曲解析方法和寬板四點彎曲解析方法,建立了“W”型寬板五點彎曲模型。對預成型段“W”型五點彎曲過程進行理論分析,推導了相應的解析公式,計算了彎曲曲率及回彈曲率,并利用實驗方式對理論解析結果進行了驗證。在FFX成型輥型花設計方面,從板帶變形特點出發(fā),結合傳統輥彎成型理論以及排輥成型的設計方法,推導出了FFX成型輥型花的邊緣端點方程和水平投影方程。此外,還采用了有限元仿真手段對直縫焊管FFX成型過程進行數值模擬,分析了成型過程中板帶的Mises應力、等效塑性應變的分布情況以及成型花曲線,同時,也分析了不同的下山量。最后,將數值模擬結果和工廠測量數據進行了對比,不僅驗證了有限元模型的正確性,也驗證了輥型設計理論的正確性。
【學位單位】：太原科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TG306
【部分圖文】：

架水平輥＋2 架立輥）＋精成型（3 機架）＋1 架導縫輥＋1 架擠出輥＋1 架滾光機架＋1架拉出機架＋定徑機（3 架）＋土耳其頭（2 架），如圖 1.1 所示。圖1.1 輥式成型成型機布置Fig.1.1 The machine layout of Roll forming2）排輥成型[8]排輥成型對輥式成型進行改進，也被稱為籠式成型，是指利用三點彎曲原理，在精成型之前使用大量可調節(jié)位置的小軋輥去替換若干水平軋輥和立輥，從而使鋼帶按照設計的孔型形狀進行變形。20 世紀 60 年代，美國 Torrance 公司開發(fā)出了排輥成型工藝，這種成型工藝大大的減少了鋼帶邊部產生缺陷，進一步使得焊接的質量得到了改善。早期的排輥成型機組只是在籠型機架上安裝了一些小輥，用于代替立輥機架的作用，這種成型機就是半排輥成型機組的雛形。到 1980 年以后，全排輥成型技術已經是非常成熟了。這種成型工藝應用于生產薄壁管和中等壁厚焊管時

圖1.2 Meer排輥成型成型機布置Fig.1.2 The machine layout of Meer cage roll-forming Forming Excellent)成型[10]型工藝無法生產厚壁管的問題，20 世紀 80 年代，型工藝，被稱為 FF 成型。經過不斷的改進，于 工藝。這種成型工藝是直縫焊管成型技術中最先 Forming Excellent）成型技術采用多步整體彎曲成

圖1.2 Meer排輥成型成型機布置Fig.1.2 The machine layout of Meer cage roll-forminglexible Forming Excellent)成型[10]輥成型工藝無法生產厚壁管的問題，20 世紀 80 年代，的成型工藝，被稱為 FF 成型。經過不斷的改進，于 20X 成型工藝。這種成型工藝是直縫焊管成型技術中最先lexible Forming Excellent）成型技術采用多步整體彎曲成半徑，分 5 個初預成型道次，逐步從邊部向鋼帶中心彎帶寬度。為了提高機組的兼容性，利用具有連續(xù)曲率的漸。同時 FFX 成型技術中漸近線軋輥的使用、成熟的彎邊勢，使其迅速得到了推廣和應用。它的先進性體現在以完全兼用；(2)合理的成型量分配；(3)合理的成型方式；負擔降低；(6)內在質量好。
【參考文獻】

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本文編號：2839376