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影響無縫鋼管毛管內折的因素——孔型形狀的決定因素橢圓度系數

   2019-10-22 和平23
核心提示:橢圓度系數是指在變形區(qū)同一截面兩導板(導輥、導盤)之間的距離與兩軋輥之間的距離之比,它反映了管坯在穿孔時變形區(qū)的橢圓程度。二輥斜軋穿孔時,無縫鋼管管坯橫截面的橢圓程度愈大,則不均勻變形程度也愈大。
二輥式斜軋穿孔機的孔型是一個由軋輥、導板(導輥、導盤)和頂頭所構成的“環(huán)形封閉”孔型。影響孔型形狀的主要參數包括軋輥輥距、送進角、輾軋角、輥面角、頂伸量、橢圓度系數、頂頭形狀和導板(導輥、導盤)形狀等。

橢圓度系數是指在變形區(qū)同一截面兩導板(導輥、導盤)之間的距離與兩軋輥之間的距離之比,它反映了管坯在穿孔時變形區(qū)的橢圓程度。二輥斜軋穿孔時,無縫鋼管管坯橫截面的橢圓程度愈大,則不均勻變形程度也愈大。從管坯孔腔形成理論和體積不變定律不難理解,過大的橢圓度系數會使金屬橫向變形增大、軸向變形減小,而金屬橫向變形增大會導致管坯中心區(qū)的拉應力增大,促使管坯中心孔腔的形成,尤其是在頂頭前壓下率比較大,管坯在頂頭前受壓縮次數比較多的情況下,過大的孔型橢圓度系數會增大穿孔毛管產生內折的危險性。實際生產中,橢圓度系數一般取1.03~1.15。


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人們習慣用孔喉處的導板(導輥、導盤)距和軋輥距之比來表示該孔型的橢圓度系數。實際上,二輥斜軋穿孔時由于送進角的存在,或送進角和輾軋角的同時存在,整個變形區(qū)中的橢圓度系數不是一個常數。為了抑制管坯孔腔的過早形成,更要關注管坯在一次咬人和二次咬人之間這一變形區(qū)(即咬人段)的橢圓度系數大小,它與管坯孔腔的形成和毛管是否因此而產生穿孔內折的關系更加密切,在工具設計及孔型調整時要倍加注意。

從減小管坯中心區(qū)拉應力值的角度來看,理論上講,希望咬入段的橢圓度系數越趨近于1越好,即孔型是圓的;并希望管坯在與軋輥接觸的同時,能和導板(導輥、導盤)接觸。但從二輥斜軋穿孔過程的實際情況來看,這是不現實的。因為導板(導輥)是被動的,當軋輥還沒有形成足以能使管坯旋轉和前進的動力時,就讓管坯與導板(導輥)接觸,管坯一次咬入將不能實現,所以,管壞與軋輥和導板(導輥、導盤)的非同時接觸就不可避免,它意味著管坯先要接觸軋輥并發(fā)生壓扁變形。這種有利于金屬橫向變形的壓扁變形,為管坯產生孔腔創(chuàng)造了條件。


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