至德鋼業(yè)冷軋不銹鋼無縫管材孔型設計優(yōu)化系統(tǒng)

  至德鋼業(yè)研究人員分析了二輥周期不銹鋼無縫管冷軋的具體過程及特點，編制了一套孔型設計優(yōu)化系統(tǒng)軟件并對其使用方法和具體界面做了簡要介紹，還給出了二輥周期不銹鋼無縫管冷軋模具系統(tǒng)三維模型的繪制方法。目前我國正處于一個鋼鐵大國向一個鋼鐵強國轉變的關鍵時期，如何提高鋼鐵產(chǎn)品的科技含量，增加高端產(chǎn)品在出口中的份額是轉型能否成功的一個關鍵。至德鋼業(yè)采用非線性數(shù)值計算方法模擬了二輥周期鋼管冷軋成形過程，并得到了不銹鋼無縫管在穩(wěn)定軋制階段和軋制完成后各個位置的位移和應力應變分布情況。至德鋼業(yè)對鋼管的彎曲成形回彈進行了研究，利用彈塑性變形理論推導出了材料的分段非線性本構方程，得到了回彈預測的近似公式。浙江至德鋼業(yè)有限公司基于有限元軟件，獲得了軋制過程中的金屬流動特點、溫度分布情況、應力應變變化規(guī)律。至德鋼業(yè)在二輥周期冷軋鋼管成形機理和孔型設計的研究基礎上將其理論體系從定性研究升級到定量研究層面。

  浙江至德鋼業(yè)有限公司研究車間內放著多行二輥周期鋼管冷軋示意圖，在二輥周期冷軋過程中，不銹鋼無縫管坯是在上下軋輥和芯棒組成的隨軋輥運動而不斷變化的封閉孔型內發(fā)生變形的?？仔驮O計優(yōu)化系統(tǒng)軟件的編制和數(shù)據(jù)輸出為了便于得到不同孔型參數(shù)下的孔型數(shù)據(jù)，通過對二輥周期鋼管冷軋的二輥模具設計的公式進行消化，借助于計算機進行編程，編制出了二輥周期冷軋不銹鋼無縫管二輥模具的計算程序，如圖所示。

  在系統(tǒng)內中區(qū)為軋機參數(shù)輸入?yún)^(qū)為產(chǎn)品參數(shù)輸入?yún)^(qū)，上區(qū)為工作區(qū)壓下段長度與精整段長度之比Q值的輸入?yún)^(qū)，只要輸入相應的參數(shù)即可得到相應的孔型數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)界面如下頁圖所示，可以直接指導軋輥的生產(chǎn)。同時也可以得到各個孔型參數(shù)值以及軋制力和電機功率值，如下頁圖。不銹鋼無縫管廠家在得到孔型參數(shù)后即可利用三維繪圖軟件進行皮爾格軋輥和芯棒的三維模型繪制工作。根據(jù)孔型數(shù)據(jù)的分段規(guī)程將連續(xù)輥形劃分成若干個一定間隔的面，位置如圖所示，根據(jù)孔型數(shù)據(jù)中每個截面的孔型深度和孔型半徑繪制出每個截面的草繪圖，然后進行混合掃描即可得到相應的軋輥三維模型。芯棒三維模型的建立與軋輥原理相同。利用公司的孔型模型編制出的二輥周期不銹鋼無縫管冷軋孔型設計優(yōu)化系統(tǒng)軟件，通過實踐應用擺脫了手工計算孔型數(shù)據(jù)的繁復工作量。