無芯棒錐形拔模拔管時,鋼管軸向承受的是拉伸應力,徑向及周向承受的是壓縮應力。軸向拉伸應力使鋼管伸長,周向和徑向壓縮應力使鋼管在發生減徑的同時也使其壁厚產生一些徽小的變化。至于鋼管的管壁是減薄還是增厚或保持不變,取決于鋼管軸向、徑向及周向的應力狀態和應力大小。其壁厚變化與鋼管的幾何尺寸、變形量、模具形狀、摩擦力以及機械性能等因素有關,在這些影響因素中,鋼管的原始壁厚與原始直徑之比S/D值是最重要的。S/D值既影響鋼管壁厚變化的性質,也影響無縫鋼管壁厚變化之大小。
從三個變形區的鋼管壁厚變化來看,一般來講,在孔型人口側的鋼管不接觸變形區,鋼管的管壁增厚(很小);在孔型出口側的鋼管不接觸變形區,鋼管的管壁減薄(很小);而在接觸變形區,根據不同的金屬變形條件和SID值,鋼管的管壁可能增厚,也可能減薄,或保持不變。
試驗和生產實踐證明,對應于一定的拔制條件,鋼管在無芯棒錐形拔模拔制時存在一個臨界值(S/D),,當S/D=(S/D)。時,鋼管的壁厚沒有變化;當S/D <(S/D)。時,鋼管的管壁增厚;當S/D> (S/D)。時,鋼管的管壁減薄。某廠采用錐角為12°的錐形模拔制10, 20鋼鋼管,當鋼管斷面減縮率不大于30%時,(S/D)0≈16.5%~21.0%。在生產中常以鋼管的壁厚變化量?S與減徑量?D的比值來衡量變形量對鋼管壁厚變化的影響,以此估算在不同減徑量條件下的鋼管壁厚變化值。
根據某廠的實測數據,用弧形拔模拔制20鋼無縫鋼管,當S/D< (S/D )0(增壁)時,?S/?D= 0.010~0.025,即管徑減小1mm,管壁增厚0.010~0.025mm;當S/D>(S/D)0(減壁)時,?S /?D=0.04~0.05,即管徑減小1mm,管壁增厚0.04~0.05mm。