本课题依托于太原科达重工公司的旋压机项目,该设备主要用于对钢管的壁厚进行减薄,采用该设备可以提高生产效率,降低能耗,提高产品表面粗糙度。该设备采用的是强力旋压成形工艺,这种工艺方法主要适用于回转体类零件的成形,其具有无切削量,成形速度快,耗能低,成形效果好等优点。国外对旋压工艺研究较早,以美国,德国和日本等国家技术较先进,国内从20世纪60年代开始研究旋压工艺,在一些方面已经达到国际领先水平,在单旋压轮,双旋压轮以及三旋压轮旋压的应用研究方面比较出色,特别是对三旋压轮的应用较为广泛。但是四旋压轮旋压,因其设备的复杂性国内外对其应用较少,然而四旋压轮旋压对旋压件的表面粗糙度和力学性能的提高有着重要的意义。本课题主要研究针对管料在四轮强力旋压中出现的一些问题,重点研究旋压变形工艺参数对变形过程的影响以及主要旋压变形工艺参数的确定方法,并对Φ630mm旋压机进行了优化改进。本文首先介绍了旋压钢管工艺的应用及其生产工艺流程,然后对国内外关于旋压工艺技术的一些情况进行了简要介绍,进而通过运用理论解析法,分析了旋压变形工艺参数,如减薄率,管料送进速度,旋压架转速对旋压成形效果的影响;然后通过数值模拟的方法,利用DEFORM软件对Φ630mm无缝钢管冷旋压机在不同工艺参数条件下管料的旋压成形效果进行了模拟,通过对旋压成形过程中的金属流动性、应力应变等进行分析,研究了管料旋压成形的特点及其变形规律,进一步确定了各项工艺参数的范围;根据模拟研究所得,提出了四轮强力旋压的旋压变形工艺参数的确定方法及设备设计的关键技术参数,然后通试验验证了上述成形工艺条件下的成形效果,并对旋压前后的钢管材料的力学性能的变化进行了实验分析;最后,通过实验中测出的旋压力实际力的值与公式计算值的比较,对数学模型计算公式进行了优化。
