热轧无缝矩形钢管截面轮廓理论模型分析

为优化轧机孔型参数,降低热轧无缝矩形钢管开发成本,提出一种横向截面轮廓预测理论模型。基于四辊式轧机工作原理和孔型结构特点,提出了钢管截面面积及中性层长度不变等假设条件,并在此基础上抽象出了钢管截面1/4中性层几何模型。基于几何学及数学原理,构建了钢管截面轮廓理论模型。以外径Φ123.42 mm、壁厚4.54 mm的圆管轧制为80 mm×120 mm矩形管的过程为研究对象,基于上述理论模型对截面轮廓参数进行了计算;利用有限元技术,对该矩形管的热轧过程进行了仿真。对比分析结果表明,理论模型在一定程度上能够预测钢管截面轮廓形状,二者圆角半径的误差为13.23%。且轧机数量越多,预测结果越准确。