【正文】 ??? 式中， 0d —— 毛管外徑，為 304mm ； 2? —— 軋輥出口錐錐角，取 2 12o? ? 故由 1l ， 2l 得出整個變形區(qū)的長度 012 12 2 7 0 2 4 0 3 0 4 2 4 0 1 9 9 . 2 52 ta n 2 ta n 2 ta n 1 7 2 ta n 1 2z oodbdbl l m m?? ?? ??? ? ? ? ? ? 上式中軋輥間距 b 取 240mm . 由于軋輥軸線和軋制軸線相交 8 15oo，所以實際變形區(qū)的長度要小些， 但計算誤差不超過 8 10% 。軸向力即為作用在頂桿上的壓力，軸向力的大小直接影響著頂桿強度及工作的穩(wěn)定性，特別是當穿孔壁厚又長的毛管時，頂桿往往由于直徑小何長度大，而不能承受很大的軸向力。最后是頂頭位置對軸向力的影響，一般頂頭伸出量越小，則軸向力越大，這是因為，當頂頭后移時，穿孔速度加快，滑移減小，單位壓縮量增加，最終導致軸向力加大。這是因為一方面前進角增大，軸向速度增加；另一方面前進角增大，單位壓縮量增加，導致軸向力增加。當接觸弧長度 l 與軋件平均高度 mh 的比值 ()mlh 大于1 時，不均勻變形較小，外區(qū)影響不明顯；當 1mlh? 時，不均勻變形較大，外區(qū)影響變得明顯；隨著 mlh 的減小，不均勻變形越加嚴重，因而外區(qū)影響也就逐漸加大。 mlh 指標綜合反映了變形區(qū)三個主要參數(shù) R ， 0h ， h? 對應力狀態(tài)的影響。 Ⅲ區(qū)稱為輾軋區(qū)，也就是 L2 段，該區(qū)段的作用是輾軋（均正）管壁，改善管壁尺寸精度和內(nèi)外表面質(zhì)量。隨后軋件繼續(xù)前進與頂頭的穿孔錐相遇，由于軋輥表面與頂頭表面之間的距離逐漸減小，使軋件在旋轉(zhuǎn)前進的同時壁厚受到壓縮而減薄，所以管坯 — 毛管在軋輥入口錐的變形是減徑和減壁。 直角坐標系 OXYZ 中， X 軸為輥軸的中點（兩壓下絲杠間的輥軸等分點）到軋制線的最短連線（ Z 軸相當于轉(zhuǎn)鼓的中心線）， ZOY 平面垂 直于軋制線，是軋機的等分面，如圖32 所示： 內(nèi) 蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書 15 圖 32 由圖 32 所示的幾何關系推倒出輥軸與 X, Y， Z 軸夾角的方向余弦 22001c o s 0 . 9 31 ta n ta n? ?????? 02200ta nc o s 0 . 2 51 ta n ta n?????? ? ??? 02200ta nc o s 0 . 2 51 ta n ta n???????? 0sin ? ? 0cos ? ? 0c o s 0 .9 3c o s 0 .9 6c o s 0 .9 6 6?? ?? ? ? o s1si n 2 ?? ?? 1c o sc o sc o s 222 ??? ??? 式中： ? —— 輥軸 L 與 X 軸的夾角； ? —— 輥軸 L 與 Y 軸的夾角； 內(nèi) 蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書 16 ? —— 輥軸 L 與 Z 軸的夾角； ? —— 輥軸 L 與 ZOX 平面的夾角； 0? —— 軋輥的送進角，取 o15 ； 0? —— 軋輥的輾軋角，取 o15 式中， “ ” 只表示方向，即 o90?? 速度分解圖 如圖 33 所示（ +X 區(qū)軋輥給軋件的速度） 圖 33 由公式 )c osc os(s in 212 ??? Rr yL ??? ? 式中 mmL o 15415tan575 ???? 內(nèi) 蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書 17 10 515c os57 570 02 ??? oy 所以 ) (s i n) (s i n 112 ??? ??? ??? 由公式 mmLLA rLy X 106)()( 575)(650)c os()c os( c os 222202????? ?????? ?? ? 以上公式中： mmmmecrX 575211501 ??? mmmmL 65021300 ?? mmA 7000 ? mmyo 10515c os5757002 ??? mmL o 15415tan575 ??? +X 區(qū)軋輥給軋件的速度 smnDV gXX ?? ???? ? 其中 DDX ??1150 （喉口處的軋輥直徑）； rpmng 140? （軋輥的轉(zhuǎn)速） )s i ns i ns i nc o s( c o s 0202 ????? ?? XXX VV ) i ns i n15c o ( c o ????? ooo ? )( ????? ? o o sc o s 2 ???? oXYX VV ?? ???? )c o ss i ns i ns i n( c o s 0202 ????? ?? XZX VV ) i ( c o ????? oo )( ?????? 內(nèi) 蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書 18 ? 2020222 )c oss i ns i ns i n(c os)c os(c os ??????? ??????? XXYZ VV 22 ) 1 9 () 9 ( ???????? 0 3 ??? ? 毛管的實際出口速度（ X 截面） smsmSV XXXXXX ?????? smsmSV YXXYZXYZ ????? ??? 軋輥轉(zhuǎn)速 PXn YXXXYZ SVV ???????? 2020222 )c oss i ns i ns i n(c os)c os(c os ??????? gXnD60?? YXS?????? 2020222 )c o ss i ns i ns i n(c o s)c o s(c o s ??????? PXPX nD ?? 60? 故gPXXPX nDDn ? YXS?????? 2020222 )c o ss i ns i ns i n(c o s)c o s(c o s ??????? 若忽略 ,2? 即認為 ,2? =0，則有： gPXXPX nDDn ? YXS??? 202 )s in(s inc os ??? )( 22 ?????? smrpm ?? 上述公式中： XD —— x 截面對應的輥徑； gn —— 軋輥轉(zhuǎn)速 rpm； XXV —— x 截面軋輥給軋件的軸向速度， sm ； 內(nèi) 蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書 19 XYZV? —— x 截面軋輥給軋件的切向速度， sm ； XX? —— x 截面實際軸向速度， sm ； XYZ?? —— x 截面實際切向速度， sm ； XXS —— x 截 面的軸向滑移系數(shù)（軋制效率）取 ； YXS —— x 截面的切向滑移系數(shù) 取 螺距 在斜軋穿孔過程中，軋件做螺旋運動，每 n1 轉(zhuǎn)受軋輥壓縮一次，每 n1 轉(zhuǎn)前進的距離稱為 n1 螺距（ n 為輥數(shù)），以 XZ 表示，即 601 PXXXX n rnZ ?? 經(jīng)數(shù)學推導得YXXXPXX SSDnZ ??? ?? 20202220202 )c oss i ns i ns i n(c os)c os(c os )s i ns i nc oss i n(c os ??????? ??????? ? 若忽略 2? ，即認為 2? =0，則 ))( ()s i n(s i nc os c oss i n 22202 0 ??? ??????? YXXXPXX SSDnZ ??? ??? ? 經(jīng)過上述各個條件的計算便可以對穿孔機咬入條件進行計算證明 第一次咬入條件 管坯旋轉(zhuǎn)條件，即 NT MM ? ，由圖 34 可以確定 T 的方向 內(nèi) 蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書 20 圖 34 對于咬入斷面， PPX DD ? ，近似取 DDX? 其中， PXD —— 咬入斷面管坯直徑； PD —— 管坯直徑， mm270?? ； XD —— 咬入斷面軋輥直徑； D—— 喉口處的軋輥直徑 由圖可以知道 )1( )1(tan XXXX YXY Z XXXXX Y Z XY Z X SV SVVV ?? ?????? ??? )1(c oss i n )1()0s i n(s i nc os 022XXYXS S?? ???? ?? ??? )( )()(22??? ????? ? YXXXSSc ????? 11)s i n(s i nc os c oss i nt a n 2020 ??? ??? 內(nèi) 蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書 21 )( 22 ????? ?? ? 1tan1 1s i n 22 ?????? ?? c 1tan1 1c os 22 ?????? ?? 由 NfT? ?s i n2121 ???? TDTDMPYZPT NNgDN Z 1 3 2 7 05 0 05 0 0 3 ?????? ? 其中 f —— 軋輥與軋件的摩擦系數(shù)，取 ； ZD —— 管坯直徑 所以， NNfT ???? mmNmmNTDTDMPYZPT ??????????? i n2121 ? NNNN YZ 1 3 2 3c o s 1 ??? ? )1(2)(2 ibDDDba PN ????，其中 DDi P? 122 0 t a n))0s i n(s i nc os c oss i n()1( ???? ??? ???? inDb P 該式中 o21?? 代入已知數(shù)據(jù)即可得： ob 2t a n))( ()(2 22 ??? ??? ? 然后根據(jù)公式 )1( iNbaNM NYZN ??? mmN ?????? )( 內(nèi) 蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書 22 比較 TM 和 NM 可知前者大于后者 )1()11())s i n( s i nc o s c o ss i n(1122020ibSSf D PYXXX?????? ????? YXXXP SSib fD ?????? 11)c oss i n )s i n(s i nc os(1))1((02022?? ??? 該式為一次咬入旋轉(zhuǎn)條件的表達式 一次咬入時， ,00?P ?? c o s,s i n,0 1 TTNNQ XXX ??? 220202)11()c o ss i n )s i n( s i nc o s(11YXXXXSSNfT?????????? 由 XX NT ? ，代入 1220202s i n)11()c o ss i n )s i n( s i nc o s(11 ???????????YXXXSSf 變換后得1)s i n(1c o ss i n)s i n( s i nc o s11210202????????????fSSYXXX 該式為一次咬入的前進條件 把前進條件與旋轉(zhuǎn)條 件聯(lián)解： 1)s i n(11))1(( 212?????fibfD P 即 21 ))(1(s inPDbif ??? ? 代入數(shù)據(jù)可得 ??f 第二次咬入條件 第二次咬入時，旋轉(zhuǎn)條件比第一次咬入增加一項頂頭和頂桿系統(tǒng)的慣性阻力矩，但該值很小，因此二次咬入的旋轉(zhuǎn)條件可視為與一次咬入的旋轉(zhuǎn)條件基本相同，二次咬入的關鍵是前進條件。 7 改變運動形式的機構(gòu)（連桿、凸輪）應布置在運動系統(tǒng)的末端或低速級。此時鋼管通過再加熱爐，到達下一道內(nèi) 蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書 11 工序即定張減區(qū)域進行擴徑，減徑處理，處理完的鋼管送到鏈式冷床冷卻，冷卻以后進入到管排鋸區(qū)以得到需要尺寸并進行切頭去尾，得到精確尺寸的鋼管達到矯直機進行矯直，矯直完以后將鋼管倒棱，探傷以后分三部分，分別進行水壓試驗和熱處理以及管端加厚，這個過程最重要的部分是鋼管的熱處理，熱處理過程是一個極其重要的環(huán)節(jié)，它可以進一步提高鋼管的各種力學性能，以便提升鋼管的價值，通過熱處