螺旋焊管成型内压辊形曲线初探

《螺旋焊管成型内压辊形曲线初探》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、维普资讯http://www.cqvip.com维普资讯http://www.cqvip.com1993年第2期王华生：螺旋焊管成型内压辊形曲线初探·29·或两点接触。控辊约束管坯的外周，从而得到必要的外如何从实际成型过程中分析和从理论上径。这样在成型辊下管坯弹复前的内半径推导出成型辊的辊形曲线并应用于实际．就R．通常是按照成品管的内半径，则是本文所要解决的问题。R—RO·5h(1)l式中：R。成品钢管中心屡半径；2基本假设^——钢管壁厚。2．1在成型器内管坯的直径按弹复前的直3．2内控辊式成型时的R．径

2、来考虑采用内控辊式成型器时，带钢在三辊弯2．2成型辊的垂直中心线与管坯的垂直中板机内进行较剧烈的弯曲变形，其后再由内心线重合。控辊从内向外扩管，从而得到必要的内径2．3管坯的厚度具有不可压缩性。这样，R．就要比成品管的内半径小。按照塑性弯曲理论，内控辊成型时．带3管坯弹复前曲率半径R钢在成型辊下的变形是属于线性的塑性弯曲目前，螺旋焊管辊式成型器可分为外控变形，因此，管坯弹复前的相对弯曲半径辊式和内控辊式成型器两种。如图2所示。为：r。在这两种成型器内管坯的弯曲程度是不同r=———的。所以其弹复前内半径R．

3、是不同的，现^l+2m分别讨论如下：’n式中：r一管坯弹复前通过横截面重心层的相对半径；：里f3)——管坯弹复前通过横截面重心层的半径}～管坯弹复后通过横截面重心层的相对半径；Rr一(4)m——相对弯曲力矩；hm一1·+i(5)——相对强化模数；。≈f6￡e一钢材平均延伸率。内控辊式成型器将式(3)、<4)、(5)，(6)代入式图2螺旋焊管成型器示意图(2)，经过适当变换后可得：3．1外控辊式成型时的R采用外控辊式成型时．带钢在三辊弯板机内进行微弱的弯曲变形．其后再由几排外维普资讯http://www.c

4、qvip.com·30·焊管第16卷总第64期则内控辊成型时+管坯弹复前内半径R系+则该椭圆的参数方程如下：{。。(10)为：一一0．5^Y一6sin式中．ff一长半轴；4成型辊辊形曲线的理论分析’一—一(11)cosⅡ带钢被弯血成型时，成型辊的方向与带6——短半轴；钢递送方向一致，成型辊的轴线与带钢工作b一(12jI宽度平行。如图3所示。成型辊辊面的工作位置就在该椭圆血线上。当成型辊的宽度6。确定后，可求出6在椭圆上所对应的角度和，如图5所不。I-一、／俏成型辊方向，式由～圈3成型辊位置示意图图5成型辊

5、辊形曲线示意圈按图3所示几何关系可知：、兰一B一-(g一，未lCoSⅡ式中：d——成型角；一6B——椭圆长轴。2=aTc~os()(14)在直径为2R的圆柱体上，用通过成因此+成型辊的辊形血线只要符合型辊轴线的A—A平面去斜截后所得的交和之间的椭圆曲线时，成型辊与管坯就线，即如图4所示的以为长半轴，以＆为能获得最佳的接触。短半轴的椭圆。在这个椭圆上建立直角坐标根据曲线上的曲率公式^一^一’lf1+)_Ilf(，y)可求出椭圆曲线上任一点的血率半径r．()。一．一对式(10)求二级导数可得：一图l斜截管内径

6、所得的辅圆示意图(17)维普资讯http://www.cqvip.com1993年第2期王毕生：螺旋焊管成型内压辊形曲线初搡·31·的，如管径、壁厚、成型角、材质、工作宽—一．08)度等。要加工出具有各种大小不同的椭圆曲将式(17)，(18)代入式(16)并化简线辊形的成型辊子来适应诸多因素的变化，可得也是不经济和不必要的。为了更接近实际应用，我们可找出主要的影响因素是管径和成(Ⅱsin+6cosz)‘型角。针对这两种因素，有两个途径，其一1()一———I__——(19)是每一种管径用一种椭圆曲线的辊子；

7、其二此式即为椭圆上任一点的曲率半径公式。是采用管径和成型角分档法，即几种管径和成型角共用一种辊形。这种辊形也可以按几5实际应用的讨论个规格中的中问规格的椭圆形曲线的辊形，为便于讨论，可求出成型辊面中点的曲也可以采用将一个档次中的几种规格的椭圆率半径，此时／2，则：曲线进行综合近似的椭圆曲线辊形或非椭圆c；=}2一㈣曲线辊形，等等。，这种椭圆曲线的辊形尚属理论分析推外控辊成型时导，也只能是实际状况的一种近似。真正用于实际，还须进一步探讨、研究和试验。T(；)一—一1)I鸣谢’本文得到彭治国总工程师的指导，谨

8、此由上式可知，成型辊面中点的曲率半径表示谢意。与管径和成型角成正比，与壁厚成反比。内控辊成型时参考文献R一———0+5hl奠趣宁．夸卷机和矫正机机械工业出版社，1958年】+2(1·5+薪一)2机械工程手册，第42篇．金属制作．机械工业出版I(；)=一———————2)COSd社，】980年由上式可知，内控辊型时，得到成型辊3杉山忠男等(日)．螺旋焊管成型中艘余应力的面中点的曲率除和外控辊时一样外，还与管影响及其控制．重型机械