阐述了大口径直缝焊管生产线中扩径工序的作用及机械扩径方式的优势,简析了机械扩径的胀形过程及行程设计方法,分析了决定扩径后钢管几何尺寸精度、残余应力状态和机械性能变化等质量指标的工艺技术参数,指出了扩径工具的结构和轮廓参数对获得良好的钢管扩径质量的意义,讨论了影响机械扩径力大小的因素,并给出了扩径力的简化计算方法。
利用非线性有限元软件,采用平面应变模型和轴对称模型,分析了大口径直缝焊管的机械扩径成形机理,得到直缝焊管全长扩径过程中的横截面和纵截面上的变形特征图。详细讨论了影响直缝焊管机械扩径质量的扩径率、轴向重叠量、管坯的形状误差和扇形块(扩径模具)与管坯内壁的摩擦与润滑等关键因素的作用。分析结果表明,尽管机械扩径过程非常复杂,影响成管质量的因素很多,但上述关键因素对成管的质量影响较大,掌握这些因素的影响规律,在实际生产中可以获得很好的扩径效果。
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