螺纹孔型成型设备与工艺课件(共29页).ppt

1、 Contents引言引言1斜轧原理及设备介绍斜轧原理及设备介绍2外螺纹管成型原理及设备外螺纹管成型原理及设备3减径轧制螺纹管成形减径轧制螺纹管成形引言引言v螺旋孔型轧制是斜轧技术之一，根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。螺旋孔型轧制的产品种类螺旋孔型轧制的产品种类翅片管翅片管翅片管，是为了提高换热效率，通常在换热管的表面通过加翅片，增大换热管的外表面积（或内表面积），从而达到提高换热效率的目的，这样一种换热管。主要生产方式：1、套装翅片

2、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三辊斜轧整体型螺旋翅片管锚杆锚杆锚杆，普遍应用于矿山、隧道、坝体等，锚杆位于岩土体内与岩土体形成一个新的复合体。这个复合体中的锚杆是解决围岩体的抗拉能力低的缺点。从而使得岩土体自身的承载能力大大加强。丝杠丝杠丝杆是将回转运动转化为直线运动，或将直线运动转化为回转运动的理想的产品。由于具有很小的摩擦阻力，被广泛应用于各种工业设备和精密仪器。轧制产品特点轧制产品特点1随着轧辊的旋转，轧制件短时成型，生产效率大幅提高。与铸造、锻造及切削加工相比，生产效率平均提高5一20倍;3产品力学性能优良，主要是由于金属纤维流线沿产

3、品轴线保持连续以及轧后晶粒细化所致;2材料利用率显著提高，斜轧成型产品的材料利用率一般不低于80%，而对于几何外形精度没有特殊要求的产品，可以达到无切削的程度;.4制轧时无噪音，工人劳动条件好。斜轧原理及设备介绍斜轧原理及设备介绍斜轧原理：如图以下图所示，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外表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。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

4、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，使之到达设计要求，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。两棍轧机与三辊轧机区别两棍轧机与三辊轧机区别v两棍轧机两棍轧机v 在轧制过程中，当管壁减薄时，轧辊更容在轧制过程中，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，因此不可防止的产生金属的交变弯曲，容流动，因此不可防止的产生金属的交变弯曲，容易产生内外表缺陷，轧制力过大时，还容易引起易产生内外表缺陷

5、，轧制力过大时，还容易引起管件轴向开裂，当需要减壁时，二辊轧机大局部管件轴向开裂，当需要减壁时，二辊轧机大局部变形靠芯棒产生，而芯棒对减壁并不起多大作用，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。其扩径作用明显。两棍轧机与三辊轧机区别两棍轧机与三辊轧机区别v三辊轧机三辊轧机v 三辊斜轧由于变形段比较短，相邻断面的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，所以轧因为有碾轧角，加强了金

6、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。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，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。杆和蜗杆等工件，轧制精度很高。外螺纹管轧制外螺纹管轧制1外螺纹轧制过程 示意图v 螺纹螺距螺纹螺距-P、v 螺牙高度螺牙高度-T、

7、v 螺牙圆弧半径螺牙圆弧半径-R、v 轧件成形角轧件成形角-v 牙形斜角刀牙形斜角刀-轧制过程示意图轧制过程示意图轧制条件轧制条件v 螺旋孔型斜轧时轧件被旋转着的轧辊咬入，轧件一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。出合格的产品。一、斜轧的轧件咬入关系式一、斜轧的轧件咬入关系式二、旋转条件关系式二、旋转条件关系式减径轧制螺纹管成形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，

8、根本都是等径轧制，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：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。减径轧制螺纹管减径轧制螺纹管有限元分析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局部，应力分布的趋势是从

9、外外表到内外表增大。在集中减径段，应力变化趋势和咬入段一致在螺纹的成型段，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外表。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应变图应变图轧制影响参数轧制影响参数v辊型曲线参数辊型咬入段锥角、送进角辊型曲线参数辊型咬入段锥角、送进角v咬入段长度咬入段长度v减径、压下量减径、压下量v电机转速电机转速不同工艺参数的产品不同工艺参数的产品螺纹管斜轧螺纹管斜轧的工艺特点的工艺特点结语问题结语问题v目前大多外螺纹管轧制原料用无缝钢管，能否设目前大多