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1、少機(jī)架限動芯棒連軋管機(jī)孔型設(shè)計的探討王鵬飛，連毓平，秦建新摘要：少機(jī)架限動芯棒連軋管機(jī)孔型設(shè)計是連軋管工藝的核心，對軋制過程的建立和產(chǎn)品質(zhì)量起著極其重要的作用。介紹了少機(jī)架限動芯棒連軋管機(jī)組的獨特優(yōu)點，并對其孔型設(shè)計進(jìn)行了初步探討。關(guān)鍵詞：無縫鋼管；少機(jī)架限動芯棒連軋管機(jī)；優(yōu)點；孔型設(shè)計中圖分類號：TG333.8文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1001－2311（2000）01－0018－04CursoryReviewofGrooveDesignofFewer－StandMandrelRetainedMPMWANGPeng－fei,L
2、IANYu－ping,QINJian－xin(TaiyuanHeavy－DutyMachineryDesignandResearchInstitute,Taiyuan030024,China) Abstract:AsthemostcriticalfactorofMPMprocess,thegroovedesignoffewer－standmandrel－retainedMPMsignificantlyaffectstherollingcourseaswellasproductquality.Presentedinthepap
3、eraretheuniqueadvantagesofthesaidMPMandacursoryreviewongroovedesignofthemill. Keyword：Seamlesssteeltube；Fewer－standmandrel－retainedMPM；Advantage；Groovedesign0 前言 眾所周知，限動芯棒連軋管工藝即MPM工藝是無縫鋼管生產(chǎn)領(lǐng)域中的最新技術(shù)，它克服了全浮芯棒連軋管工藝存在的因不穩(wěn)定的芯棒速度所引起的“竹節(jié)”缺陷和荒管沿長度方向外徑、壁厚的嚴(yán)重不均，同時減少了芯棒工作段的長
4、度及重量，擴(kuò)大了成品規(guī)格范圍，提高了荒管質(zhì)量，降低了生產(chǎn)成本，因此得到了廣泛的應(yīng)用?！ ∩贆C(jī)架限動芯棒連軋管（Mini－MPM）技術(shù)是MPM技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，它除了具備MPM的所有優(yōu)點之外，還具有自己的獨特優(yōu)點： ?。?）軋機(jī)機(jī)架數(shù)量減少，減輕了設(shè)備重量，縮短了軋制線長度，減少了裝機(jī)容量，從而降低了工程投資和生產(chǎn)成本，增強(qiáng)了產(chǎn)品的市場競爭力?！ 。?）Mini－MPM軋機(jī)可提高毛管入口速度及芯棒限動速度，降低工具消耗，提高工具壽命和荒管的內(nèi)表面質(zhì)量。 ?。?）Mini－MPM采用粗軋機(jī)架（大機(jī)架）與精軋機(jī)架（小機(jī)架）相組合，從
5、而使軋機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，有利于改善金屬的流動及變形，可進(jìn)一步減少芯棒及限動行程長度，從而改善鋼管壁厚公差，簡化芯棒限動操作?！ 。?）軋輥軸承座的結(jié)構(gòu)既利于換輥，又可減少備件庫存；平衡缸直接安裝于機(jī)架上，既節(jié)省費(fèi)用，又簡化操作。 ?。?)主傳動裝置及電控柜布置于軋機(jī)同側(cè)，大大減少了電纜布置、土建施工作業(yè)量。 ?。?)用液壓壓頭代替機(jī)電系統(tǒng)調(diào)整軋輥設(shè)定，并采用液壓自動控制系統(tǒng)（HCCS），可實現(xiàn)軋輥的在線調(diào)整，改善鋼管的壁厚公差；并可根據(jù)工藝要求實現(xiàn)對軋件頭尾的輾軋，減小頭尾部的壁厚，減小軋件在張力減徑機(jī)中的管壁增厚，提高金屬的收得率
6、?！ ¤b于Mini－MPM的上述優(yōu)點，90年代國外新建機(jī)組大都采用這種機(jī)型，因而對該技術(shù)的變形工藝進(jìn)行研究是非常必要的。1 Mini－MPM的孔型設(shè)計 目前，五機(jī)架Mini－MPM技術(shù)比較成熟，它具有MPM的所有優(yōu)點。本文主要分析五機(jī)架MPM的變形工藝?！ 「鶕?jù)在各種孔型中金屬的變形特點，五機(jī)架連軋管機(jī)的孔型選擇橢圓孔型與圓孔型。第一架的壓下量大，且毛管壁較厚，不存在鋼管抱芯棒的問題，故采用有利于咬入的橢圓孔型。第二至第五架采用圓弧側(cè)壁圓孔型，其中第四、五架精軋機(jī)架采用的孔型相同?！ ∵x擇最小壁厚所對應(yīng)的最大外徑毛管及荒管作
7、代表規(guī)格進(jìn)行孔型計算，其計算步驟如下： ?。?）計算總延伸系數(shù)μz。μz=A0/A5，其中A0為毛管斷面積，A5為荒管斷面積?！ 。?）分配各機(jī)架的延伸系數(shù)。各機(jī)架延伸系數(shù)的分配涉及到金屬流動過程中孔型各部分的應(yīng)力狀態(tài)、應(yīng)變平衡及體積不變等諸多因素，目前尚不具備精確求解的條件，只能按經(jīng)驗數(shù)據(jù)來確定。其分配原則及示例見圖1及表1。第一架的延伸系數(shù)較大，可以補(bǔ)償由于穿孔機(jī)設(shè)定不當(dāng)引起的毛管尺寸偏差；第二架可包容第一架的延伸；圖1 五機(jī)架連軋機(jī)延伸系數(shù)的分配表1 五機(jī)架連軋機(jī)延伸系數(shù)分配表機(jī)架號平均延伸系數(shù)孔型頂部延伸系數(shù)173孔型
8、系列266孔型系列173孔型系列266孔型系列系數(shù)對數(shù)百分比%系數(shù)對數(shù)百分比%系數(shù)對數(shù)百分比%系數(shù)對數(shù)百分比%11.57635.291.55035.141.87252.521.85753.2521.52532.741.50432.722.40073.332.33572.973
