隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,人們對高等級直縫焊管的關(guān)注也越來越多。高等級直縫焊管主要是石油油井用管、海底管線管、油氣輸送管以及一些特殊用途的專業(yè)用管等。目前生產(chǎn)高等級直縫焊管的成型工藝主要分為兩種,一種是排輥成型,另一種是FFX(Flexible Forming Excellent)成型,其中FFX成型是一種較先進(jìn)的成型工藝。雖然FFX成型技術(shù)已經(jīng)有了幾十年的發(fā)展,但國內(nèi)在這方面的研究很少,主要集中在FFX的先進(jìn)性及工藝特點(diǎn)的介紹方面,沒有對FFX成型工藝進(jìn)行深入的理論研究。因此,針對直縫焊管FFX成型工藝開展相關(guān)研究具有重要的學(xué)術(shù)意義和應(yīng)用價(jià)值。本文主要從兩個(gè)方面開展研究:(1)FFX成型彎曲解析理論研究;(2)FFX成型輥型花的設(shè)計(jì)。在FFX成型彎曲解析理論研究方面,基于經(jīng)典的彈塑性彎曲理論,分析了FFX成型中板帶與輥系的接觸狀態(tài),然后結(jié)合寬板三點(diǎn)彎曲解析方法和寬板四點(diǎn)彎曲解析方法,建立了“W”型寬板五點(diǎn)彎曲模型。對預(yù)成型段“W”型五點(diǎn)彎曲過程進(jìn)行理論分析,推導(dǎo)了相應(yīng)的解析公式,計(jì)算了彎曲曲率及回彈曲率,并利用實(shí)驗(yàn)方式對理論解析結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證。在FFX成型輥型花設(shè)計(jì)方面,從板帶變形特點(diǎn)出發(fā),結(jié)合傳統(tǒng)輥彎成型理論以及排輥成型的設(shè)計(jì)方法,推導(dǎo)出了FFX成型輥型花的邊緣端點(diǎn)方程和水平投影方程。此外,還采用了有限元仿真手段對直縫焊管FFX成型過程進(jìn)行數(shù)值模擬,分析了成型過程中板帶的Mises應(yīng)力、等效塑性應(yīng)變的分布情況以及成型花曲線,同時(shí),也分析了不同的下山量。最后,將數(shù)值模擬結(jié)果和工廠測量數(shù)據(jù)進(jìn)行了對比,不僅驗(yàn)證了有限元模型的正確性,也驗(yàn)證了輥型設(shè)計(jì)理論的正確性。
【學(xué)位單位】：太原科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TG306
【部分圖文】：

架水平輥＋2 架立輥）＋精成型（3 機(jī)架）＋1 架導(dǎo)縫輥＋1 架擠出輥＋1 架滾光機(jī)架＋1架拉出機(jī)架＋定徑機(jī)（3 架）＋土耳其頭（2 架），如圖 1.1 所示。圖1.1 輥式成型成型機(jī)布置Fig.1.1 The machine layout of Roll forming2）排輥成型[8]排輥成型對輥式成型進(jìn)行改進(jìn)，也被稱為籠式成型，是指利用三點(diǎn)彎曲原理，在精成型之前使用大量可調(diào)節(jié)位置的小軋輥去替換若干水平軋輥和立輥，從而使鋼帶按照設(shè)計(jì)的孔型形狀進(jìn)行變形。20 世紀(jì) 60 年代，美國 Torrance 公司開發(fā)出了排輥成型工藝，這種成型工藝大大的減少了鋼帶邊部產(chǎn)生缺陷，進(jìn)一步使得焊接的質(zhì)量得到了改善。早期的排輥成型機(jī)組只是在籠型機(jī)架上安裝了一些小輥，用于代替立輥機(jī)架的作用，這種成型機(jī)就是半排輥成型機(jī)組的雛形。到 1980 年以后，全排輥成型技術(shù)已經(jīng)是非常成熟了。這種成型工藝應(yīng)用于生產(chǎn)薄壁管和中等壁厚焊管時(shí)

圖1.2 Meer排輥成型成型機(jī)布置Fig.1.2 The machine layout of Meer cage roll-forming Forming Excellent)成型[10]型工藝無法生產(chǎn)厚壁管的問題，20 世紀(jì) 80 年代，型工藝，被稱為 FF 成型。經(jīng)過不斷的改進(jìn)，于 工藝。這種成型工藝是直縫焊管成型技術(shù)中最先 Forming Excellent）成型技術(shù)采用多步整體彎曲成

圖1.2 Meer排輥成型成型機(jī)布置Fig.1.2 The machine layout of Meer cage roll-forminglexible Forming Excellent)成型[10]輥成型工藝無法生產(chǎn)厚壁管的問題，20 世紀(jì) 80 年代，的成型工藝，被稱為 FF 成型。經(jīng)過不斷的改進(jìn)，于 20X 成型工藝。這種成型工藝是直縫焊管成型技術(shù)中最先lexible Forming Excellent）成型技術(shù)采用多步整體彎曲成半徑，分 5 個(gè)初預(yù)成型道次，逐步從邊部向鋼帶中心彎帶寬度。為了提高機(jī)組的兼容性，利用具有連續(xù)曲率的漸。同時(shí) FFX 成型技術(shù)中漸近線軋輥的使用、成熟的彎邊勢，使其迅速得到了推廣和應(yīng)用。它的先進(jìn)性體現(xiàn)在以完全兼用；(2)合理的成型量分配；(3)合理的成型方式；負(fù)擔(dān)降低；(6)內(nèi)在質(zhì)量好。
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2839376