燕山大学钢管轧制工艺及设备三级项目Word格式文档下载.docx

1、 1、根据工艺要求和设备的具体情况，合理的分配工艺变形量，使各设备间负荷作到均衡； 2、为了保证质量和轧制过程的正常进行，机组中各设备所承担的工作量要控制在一定的范围，充分考虑毛坯、变形量及工具的调整等。三、计算方法 逆轧制顺序即由成品管向管坯推算、顺轧制顺序即由管坯向成品管推算和由中间轧管工序向两头（管坯和成品管）推算三种。一般在设计新的钢管时车间多半采用逆轧制顺序的方法进行轧制表计算。四、计算编制轧制表4.1任务书 在MPM连轧管机组中生产114.39.56mm、11m定尺长的N80石油套管（钢号30Mn4），已知机组有二辊斜轧穿孔机一台、七机架连轧管机一台、14机架减定径机一台，试编制轧

2、制表。轧机孔型系数表孔型系181235247291310356管坯直径mm210270310350单重kg/m270.16466.59588.72750.45毛管外径mm220283294340356402壁厚mm20.560.0长度mm3.511.0连轧后1812352472914.539.6511.534.5脱管后173.4225.8239281285-302.3323.9-344.14.58-39.9611.78-35.0连轧直径mm1架最大mm700730780最小mm6376607207352架6403架5884架6006506705005906105架5306306架5047架51

3、0620轧管机芯棒尺寸孔型系列芯棒直径127.8166.6188.5210.3250.3302.4131.8181.8194.4220.3255.5310.4139.8187.1199.9232.7260.4317.3143.8197.2205.1238.9264.8323.1147.8201.8209.8268.4328.1151.7206.2214.3218.4271.9332.3155.4222.2274.7335.9158.8215.8268.6277.1280.8338.9161.7217.9229.1284.4220.2231.8287.7168.3234290.3169.9171

4、.7224235.4293.5295.74.2轧管后光管尺寸 定径后的钢管尺寸，即为成品管的热尺寸，所以钢管的外径为：DR=1.01D0=115.4mm定径后钢管的壁厚取成品管的公称壁厚：SR=S0=9.56mm4.3孔型和连轧管芯棒选取 根据表1轧机孔型系数表，由于成品管的外径为D0=115.4，则选取235孔型。 在张减机组中，要消除每次减径增加的壁厚，获得所需壁厚的成品管，因此建立必不可少的张力。这就使进入张减机的半成品管在通过每一机架的孔型时，产生切向变形t总（平均直径对数减径量）、径向变形r总（对数减壁量）和轴向变形xim（平均轴向张力系数）三者之间的关系可用下式表达： （1）其中：

5、（切向变形） （2）（径向变形） （3）（平均壁径比） （4）式中Dmk与DmR分别为半成品和成品管的平均壁径，Sk和SR分别为半成品管和成品管的壁厚，其关系为： （5） （6） 按照以式（1）求得平均张力系数xim不得小于0.65（单机架张力系数xi必须小于或等于0.84以防止减径是拉断管子）同时平均张力系数也必须大于零，以防止机架间产生轴向压力而出现堆钢的危险，因此： （7） 半成品管与芯棒间隙选为a=1.2mm时，根据轧机孔型系数表，半成品管的尺寸为 外径：Dk=dk+2Sk=235mm， 壁厚：Sk=4.539.65mm 由于对于减径机，若保证产品质量必须有至少10mm的减径量，综合考

6、虑，根据轧管机芯棒尺寸表可知，芯棒尺寸选为d=210.3mm。而且经验指出，在选用轴向张力系数时，轴向张力越大，钢管的多边形化可能性就越大，因此要选取最佳的轴向张力以抑制多边形的形成。通常轧制薄壁管时采用较大的轴向张力，轧制厚壁管时选用较小的轴向张力，管壁薄厚可根据成品管的壁径比S R/DmR=0.0460.125，则为薄壁管。由此，轴向张力系数应选较大值，综上选取半成品管的尺寸：Dk=dk+2Sk=235mm 内径：dk=210.3+1.2=211.5mmSk=（Dk-dk）/2=11.75mm则根据以上各式轴向张力系数为 Xim=0.3符合要求。4.4荒管的尺寸计算 连轧机中荒管的最大延伸

7、率max=3.4，则荒管断面积：FHr=maxFk=3.4（235-11.75）11.75=8918.84mm根据芯棒直径d及荒管断面积求得荒管外径： （8）式中b-芯棒与荒管间隙，mm， 为使芯棒能顺利穿过荒管，因而间隙不能太小，宝钢规定不能小于9mm，此处b=12mm，则 DHr=228.6mm荒管壁厚SHr可按下式确定 SHr=Sk+S1 （9）式中Sk-连轧后管壁厚 S1-荒管与连轧管壁厚差根据实践，选取S1 =9.75mm则 SHr=21.5mm 由于此连轧机组无空减机，所以毛管尺寸即为荒管尺寸则，穿孔后毛管尺寸， Dc=DHr=228.6mm Sc=SHr=21.5mm dc=Dc

8、-2Sc=185.6mm 由于穿孔机是基于斜轧原理工作的，因此毛管的内径会有所扩大，其扩径量Kc与毛管壁厚及管坯直径有关，壁厚越薄管坯直径越大扩径量Kc越大，扩径量Kc对常用的工具形状可按下式计算，即： 扩径量Kc=（0.0750.00135Sc）Dp 合理的调整穿孔机参数可以用不同尺寸的管坯穿出同一规格的毛管。经验证明，管坯直径Dp最好与毛管外径相近。则管坯直径选用：Dp=270mm取Kc=0.003ScDp=0.00321.5270=17.4mm考虑上述因素后顶头直径c=dc-Kc=185.6-17.4=168.2mm4.5管坯尺寸计算穿孔机延伸率：轧管机延伸率减径机延伸率总延伸率管坯长度

9、式中L-轧后钢管长度 K-烧损系数0.970.995，此处取0.98-机组总延伸系数最终4.6穿孔机调整参数为了计算方便起见，可以引用压缩带压下量的概念。压缩带压下量，进而求出轧辊间距b和顶头位置c。为了测量方便起见，顶头位置用y表示轧辊和导板构成穿孔机封闭的变形区。因此，轧辊间距b与上下导板间距a值的大小直接影响变形区椭圆度的大小，这对轧件的正常轧制有很大影响，4.7最终结果统计产品尺寸尺寸穿孔机轧管机定径机外径壁厚长度直径毛管外径毛管壁厚轧辊间距导板间距顶头位置顶头直径荒管外径荒管壁厚光管外径光管壁厚114.39.5611m5.12228.621.5168.211.75141.106.20单位：mm