大型管件三輥整體式矯圓工藝研究.pdf

1、隨著石油、天然氣等能源輸送管道向著極地、深海、荒漠等偏遠地區(qū)建設，對管件質量和性能提出了更為嚴格的要求。其中，橢圓度是鋼管在制造和安裝時必須要檢查的指標之一，根據(jù)美國石油學會API標準，規(guī)定管線橢圓度不應超過其公稱直徑的1.0％。而管件在生產(chǎn)中因成形方法和材料性能的波動以及定徑后殘余應力釋放、蠕變等因素的影響，往往會造成橢圓度不符合標準。傳統(tǒng)的擴徑和縮徑工藝會改變管坯的周向尺寸，過彎矯圓也只是應用在管端整形，而滾彎矯圓工藝卻可以在不改變

2、管件周向尺寸的情況下完成對整管橢圓度的矯正。
　　本文在小曲率平面彎曲理論和往復彎曲曲率統(tǒng)一定理的基礎上，提出了一種新的滾彎矯圓方法——三輥整體式矯圓工藝。即將待矯管坯置于三個輥軸之間，通過控制各輥的相對位置和旋轉運動，使管坯在滾動過程中經(jīng)過往復彎曲，產(chǎn)生塑性變形，卸載回彈后可實現(xiàn)曲率統(tǒng)一，減小整管橢圓度誤差。該工藝矯圓設備無需翻缸裝置，輥子剛度不足時，可為每個輥子設置支承輥，特別適用于長徑比較大、徑厚比較小的管材。
　　首

3、先對矯圓過程中管坯變形特征進行了彈復分析，管坯具有三個正彎曲區(qū)域與三個反彎曲區(qū)域，根據(jù)三點成圓理論，確定了兩種輥軸外置式的矯圓方案。對三輥整體式矯圓機的本體結構進行了設計，介紹了其工作原理和設備的特點。
　　通過ABAQUS對矯圓過程進行了模擬，得到了管坯在變形過程中正反彎曲區(qū)域的應力、應變分布情況和變化趨勢、各輥矯圓成形力隨時間變化的曲線，分析了管坯相對厚度對最佳壓下量的影響，確定了兩種材料管坯三輥整體式矯圓的最佳工藝參數(shù)，以及