皮尔格冷轧管机关键工艺参数周期送进量研究

针对目前皮尔格冷轧中关键工艺参数周期送进量无定量计算、选择随机性大的缺点,在分析周期送进量对轧制过程无缝钢管变形特点影响的基础上,以轧制304不锈钢管为例,通过理论计算获得送进量数值,建立周期送进量数值模拟模型,研究其对轧制过程金属变形及成品质量的影响规律,为其工艺参数选择提供依据。利用三维有限元软件建立数值仿真模型,以之前求得的周期送进量为依据,开展轧制过程仿真,得到轧制成形过程中应力状态、成品管尺寸以及残余应力等关键数据,并结合现场轧制试验共同验证成品管能否达到预期的性能。通过理论计算、数值模拟及试验验证相结合的方法,为周期送进量的选取提供支持。有限元模拟与实际试验测量得到的结果相差不大,误差不超过8%,证明了有限元模拟结果的准确性。通过理论计算得出的10 mm送进量下的残余应力比依据生产经验选取的12 mm送进量下的残余应力要减小10%以上,进一步验证了周期送进量为10 mm能够在一定程度上提高实际生产成品管的质量。

皮尔格冷轧过程钢管周期送进量优化模型的建立与验证

以皮尔格轧机冷轧304不锈钢管为例,建立周期送进量优化模型。通过对拉伸试验获得的应力-应变曲线进行非线性拟合得到材料的本构关系方程;通过对钢管变形特征的分析得到了基于增量理论的钢管当量应变的计算方法;根据皮尔格轧制钢管截面变形特点导出截面横移量的计算方法;综合利用上述结果以及材料卸载定律解出冷轧304不锈钢钢管在指定回弹量下的周期送进量;通过有限元仿真和现场轧制试验验证了周期送进量优化模型的正确性。为皮尔格轧制工艺参数选择奠定理论基础。