橢圓鋼管張力減徑機(jī)組軋輥孔型設(shè)計(jì)方法

　　本發(fā)明涉及橢圓鋼管軋制領(lǐng)域，尤其是一種橢圓鋼管張力減徑機(jī)組軋輥孔型的設(shè)計(jì)方法。

　　橢圓鋼管的生產(chǎn)通常包括穿孔、軋制及定減徑三個(gè)工序。目前，穿孔工序通常采用二輥 斜軋工藝將實(shí)心的坯料軋制成空心的毛坯，軋制工序通常在包括一個(gè)空減機(jī)的五機(jī)架軋機(jī)中 將穿孔后的毛坯軋制成一定外徑及壁厚的鋼管，而定減徑工序?qū)⑽鍣C(jī)架連軋后的鋼管軋制成 滿足產(chǎn)品直徑和壁厚要求的成品鋼管。

　　目前，為了得到較小管徑的橢圓鋼管，通常在定減徑工序采用張力減徑的工藝將較大直 徑的鋼管減徑成較小管徑的成品鋼管。但由于張力減徑的特性，最終產(chǎn)品質(zhì)量的好壞與張力 減徑機(jī)組軋輥孔型的設(shè)計(jì)密切相關(guān)。當(dāng)孔型設(shè)計(jì)不合理時(shí)，容易造成鋼管管形不良，外表面 容易產(chǎn)生摩擦痕及青線等缺陷，而內(nèi)表面由于鋼管壁厚不均勻容易產(chǎn)生內(nèi)多邊形、直道等缺 陷。

　　傳統(tǒng)的橢圓鋼管張力減徑機(jī)組軋輥孔型曲線都采用偏心距不同的一段圓弧表示。當(dāng)偏心 距較大時(shí)，俗稱橢圓孔型，用于生產(chǎn)薄壁管;當(dāng)偏心距較小時(shí)，俗稱圓孔型，用于生產(chǎn)厚壁 管。

　　但由于一段圓弧曲線孔型的局限性，無(wú)法生產(chǎn)某些質(zhì)量要求較高的產(chǎn)品。因此，為了生 產(chǎn)質(zhì)量要求較高的產(chǎn)品，出現(xiàn)了由兩段、三段甚至多段圓弧組成的橢圓鋼管張力減徑機(jī)組軋 輥孔型曲線。根據(jù)無(wú)縫銅管軋輥孔型曲線的特點(diǎn)，其每一軋輥孔型曲線所對(duì)應(yīng)的圓心角是相 等的，如三輥軋機(jī)，每輥的孔型曲線所對(duì)應(yīng)的圓心角為120°，要確定該段圓弧，還須確定 其圓心位置即圓心相對(duì)于軋輥孔型中心的坐標(biāo)，以及其半徑大小。因此，在設(shè)計(jì)多段圓弧組 成的橢圓鋼管張力減徑機(jī)組軋輥孔型時(shí)，需要確定的未知變量較多，一段圓弧需要3個(gè)變量， 三段圓弧就需要9個(gè)變量，給優(yōu)化設(shè)計(jì)帶來(lái)很大困難。同時(shí)，由多段圓弧組成的孔型曲線， 圓弧間為相交連接，孔型曲線過(guò)渡不盡平滑，必然影響產(chǎn)品外表面質(zhì)量。

　　另外，傳統(tǒng)的橢圓鋼管張力減徑機(jī)組孔型設(shè)計(jì)方法，其優(yōu)化目標(biāo)一般是對(duì)薄壁管只考慮 管形最好，對(duì)厚壁管只考慮壁厚最均勻。隨著用戶對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提高，不僅要求無(wú)縫鋼 管管形要好，而且還要求壁厚均勻。