设备管理_螺纹孔型成型设备与工艺课件

螺纹孔型成型设备与工艺 Contents LOGO 引言 螺旋孔型轧制是斜轧技术之一 基本方法是将斜轧机的轧辊加工出螺旋状的沟槽或者突起 起断面可以是半圆形 梯形或者其他形状 从而使变形区形成螺旋状的孔型 在轧制过程中 轧辊使轧件螺旋前进 金属逐渐充满孔型 从而得到所需要的轧件 LOGO 螺旋孔型轧制的产品种类 LOGO 翅片管 主要生产方式 1 套装翅片2 镶嵌式螺旋翅片3 钎焊螺旋翅片管4 高频焊螺旋翅片5 三辊斜轧整体型螺旋翅片管 LOGO 锚杆 LOGO 丝杠 LOGO 轧制产品特点 LOGO 斜轧原理及设备介绍 斜轧原理 如图下图所示 斜轧成型的特点可以概括为 l 轧辊的轴心线之间交叉一个不大的角度 其旋转方向相同 2 轧件在轧辊的交叉中心线上做旋转前进运动 进出料靠轧辊自动完成 螺旋孔型斜轧即在轧辊的外表面上带有变高度的辊齿型槽 在它的作用下轧制出在长度方向上变断面的回转体产品 LOGO 从金属塑性变形的角度分析 螺纹管斜轧时 其金属变形可分为三个阶段 1 用带螺纹轧辊的咬入段咬入坯料 2 进入成形段孔型内 在轧辊 导板与芯棒的作用下 使坯料成形 3 成形后进入孔型精整段 精整 轧准轧件的形状和尺寸 并消除在成型段的各种轧制缺陷 使之达到设计要求 如为切断轧制 此段孔型还需有进一步切离轧件和精整断面的作用 LOGO LOGO 两棍轧机与三辊轧机区别 两棍轧机在轧制过程中 当管壁减薄时 轧辊更容易促使圆周方向金属流动 而不是促使金属纵向流动 因此不可避免的产生金属的交变弯曲 容易产生内表面缺陷 轧制力过大时 还容易引起管件轴向开裂 当需要减壁时 二辊轧机大部分变形靠芯棒产生 而芯棒对减壁并不起多大作用 因此这种轧机变形能力较差 延伸系数小 但是其扩径作用明显 LOGO 两棍轧机与三辊轧机区别 三辊轧机三辊斜轧由于变形段比较短 相邻断面的金属分子力所提供牵制效果特别好 三辊轧机又因为有碾轧角 加强了金属的纵向流动 所以轧制过程比较稳定 轧制力小 产品质量好 但是由于三辊斜轧的理论研究并不多 大多是从二辊轧机推得或引申 而且轧机参数调整难度较高 三辊轧机的前后台一般都有升降辊道或夹送辊 以及受料台和输送辊道 可以加工长度较长的丝杆和蜗杆等工件 轧制精度很高 LOGO 外螺纹管轧制 外螺纹轧制过程示意图 螺纹螺距 P 螺牙高度 T 螺牙圆弧半径 R 轧件成形角 牙形斜角刀 LOGO 轧制过程示意图 LOGO 轧制条件 螺旋孔型斜轧时轧件被旋转着的轧辊咬入 轧件一边被径向和轴向压缩 一边呈螺旋式前进 直到轧出合格的产品 一 斜轧的轧件咬入关系式 LOGO 二 旋转条件关系式 LOGO 减径轧制螺纹管成形 前面提到 在螺纹管的斜轧过程中 轧件是一边成形 一边成螺旋式前进 不管是在冷态还是热态下 成形原理和特点都是不会变的 但是 一般螺纹成形时 基本都是等径轧制 即是有减径量 也非常的小 但是有时原料不一定跟成品规格相一致 这就要求在一个轧辊上对穿孔后的毛管进行大幅度减径并轧制出螺纹 如果大幅度减径后再接着轧制螺纹 那么其中将建立连轧关系 成形的过程将变得更加复杂 二次咬入 咬入和成形段是大幅度减径段 精整段是轧制螺纹成形 管坯在大幅减径开始自然咬入 称为一次咬入当减径完成后 开始轧制螺纹时 必然受到来自螺纹凸棱的轴向阻力 当一次咬入积累足够的曳入力时 克服阻力 轧制才能得以顺利进行 称为二次咬入 LOGO 减径轧制螺纹管有限元分析 坯料被咬入时 等效应力的最大值发生在坯料与轧辊接触的边缘部分 应力分布的趋势是从外表面到内表面增大 LOGO 在集中减径段 应力变化趋势和咬入段一致 LOGO 在螺纹的成型段 等效应力最大值在坯料与轧辊凸棱接触部位 此时发生塑性变形不再是发生在整个金属的外表面 于集中减径的时候伴随增壁的作用 增壁发生在集中减径结束之后 螺纹成型段 LOGO 等效应力最大值在坯料上呈螺旋状 且仅发生在前两道螺纹与轧辊凸棱接触的地方 LOGO 应变图 LOGO 轧制影响参数 辊型曲线参数 辊型咬入段锥角 送进角 咬入段长度减径 压下量电机转速 LOGO 不同工艺参数的产品 LOGO LOGO LOGO 结语问题 目前大多