無(wú)縫鋼管斜軋?jiān)砑胺谴鷶?shù)曲面軋輥設(shè)計(jì)內(nèi)容簡(jiǎn)介

3個(gè)世紀(jì)以來(lái)，世界上絕大多數(shù)無(wú)縫鋼管研究者習(xí)慣于用肉眼、經(jīng)驗(yàn)來(lái)看待和分析鋼管斜軋機(jī)（曼氐二輥穿孔機(jī)、錐輥穿孔機(jī)、三輥軋管機(jī)、Accu-rollmill和擴(kuò)管機(jī)等），把軋機(jī)結(jié)構(gòu)特征和原理都理解錯(cuò)了。上述這些軋機(jī)圖紙不對(duì)，原理不清，工藝不精?！稛o(wú)縫鋼管斜軋?jiān)砑胺谴鷶?shù)曲面軋輥設(shè)計(jì)》針對(duì)前人的謬誤予以糾正，提出了鋼管研究和制造領(lǐng)域具有開(kāi)創(chuàng)性的無(wú)縫鋼管數(shù)學(xué)解析法和無(wú)縫鋼管制造新方法。

前人忽視了運(yùn)用牛頓數(shù)學(xué)原理，未對(duì)無(wú)縫鋼管制造方法提出和建立數(shù)學(xué)解析法，中小規(guī)格的無(wú)縫鋼管造不好，大無(wú)縫鋼管造不了。無(wú)縫鋼管數(shù)學(xué)解析法就是研究R曼氏兄弟和R.C.Stiefel等人的大部分專(zhuān)利涉及的輥形和軋輥布置以及金屬變形區(qū)等的幾何圖形之間的相互關(guān)系，提出怎樣和數(shù)建立一對(duì)一的因果聯(lián)系。亦即運(yùn)用人們能夠明白的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)圖紙、方程式和數(shù)碼表來(lái)表示軋制工具和被軋金屬間的關(guān)系。《無(wú)縫鋼管斜軋?jiān)砑胺谴鷶?shù)曲面軋輥設(shè)計(jì)》的任務(wù)旨在把這種關(guān)系化成一組數(shù)學(xué)公式，由公式表達(dá)各種工具和被軋金屬變形量值之間的關(guān)系，表達(dá)各種概念間的因果關(guān)系。將此方法運(yùn)用于工業(yè)生產(chǎn)，可極大地提高全球無(wú)縫鋼管生產(chǎn)制造效率，對(duì)推動(dòng)我國(guó)鋼管制造業(yè)從“中國(guó)制造”向“中國(guó)創(chuàng)造”的轉(zhuǎn)變將具有革命性意義，同時(shí)也將深遠(yuǎn)影響世界鋼鐵工業(yè)發(fā)展。

第1章 緒論

第2章 共軛運(yùn)動(dòng)與共軛幾何

2.1 共軛運(yùn)動(dòng)與共軛幾何

2.2 斜軋的本質(zhì)斜軋（幾何）原理

第3章 第一類(lèi)斜軋機(jī)：曼氐二輥穿孔機(jī)、狄賽兒軋管機(jī)等

第4章 第一類(lèi)曲輥斜軋機(jī)如何改進(jìn)曼氏穿孔機(jī)和狄賽兒軋管機(jī)

4.1 直接法：CRP-1和CRM-1

4.2 迭代法

第5章 第二類(lèi)錐輥穿孔機(jī)和錐輥軋管機(jī)Accu-rollmill

5.1 （菌式）錐輥穿孔機(jī)傳統(tǒng)表示方法的缺點(diǎn)和錯(cuò)誤

5.2 幾何原理圖解法圖解出軋機(jī)開(kāi)度（變形區(qū)）曲線R

5.3 數(shù)學(xué)分析方法迭代法求軋機(jī)開(kāi)度（變形區(qū)）R

5.4 斜軋速度計(jì)算-點(diǎn)上的軋制能力和有效角

5.5 錐輥穿孔機(jī)的幾何原理圖和軋機(jī)系統(tǒng)歸一圖

5.6 例題1

5.7 錐輥軋管機(jī)圖示不對(duì)“Accu-rolimill”原是冒充專(zhuān)利

5.8 錐輥軋管機(jī)軋管原理和軋機(jī)系統(tǒng)歸一圖

5.9 第二類(lèi)錐輥斜軋機(jī)下的變形區(qū)R計(jì)算用公式集C3和CI

第6章 發(fā)明和立項(xiàng)背景

6.1 發(fā)明背景

6.2 立項(xiàng)背景

6.3 發(fā)明CRP-2（穿孔）總體想法

6.4 用圖解法和迭代法求出R（C4）

6.5 直接法求曲輥CR-2的R（C2）

6.6 直接法C2例題2

6.7 主要技術(shù)發(fā)明點(diǎn)

6.8 關(guān)于CRM-2的總體想法

6.9 cRM-2具體技術(shù)方案和計(jì)算步驟

6.1 0CRPM-2；CRM-2；cRJ-2C2和C4程序公式集例題3

第7章 非代數(shù)曲面軋輥應(yīng)用及創(chuàng)新的意義

7.1 CRM-2的應(yīng)用

7.2 與當(dāng)前國(guó)內(nèi)外同類(lèi)技術(shù)主要參數(shù)、效益、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的比較

第8章 第三類(lèi)錐輥斜軋機(jī)

8.1 不完整的第三類(lèi)錐輥斜軋機(jī)

8.2 完整的第三類(lèi)錐輥斜軋機(jī)

8.3 迭代法求第三類(lèi)斜軋機(jī)的變形區(qū)R

8.4 直接法求第三類(lèi)斜軋機(jī)變形區(qū)或開(kāi)度

第9章 第三類(lèi)曲輥斜軋機(jī)CR-3（CRP-3，CRM-3）

9.1 迭代法

9.2 直接法求第三類(lèi)綜合式曲輥半徑R

9.3 公式集

第10章 制造大無(wú)縫鋼管406～1020的機(jī)組CR-2

10.1 巨龍穿孔機(jī)CRP-2

10.2 制造直徑為1m的鋼管斜軋機(jī)組CR-2機(jī)組

第11章 三類(lèi)矯直機(jī)：CRJ-1,CRJ-2，CRJ-3

11.1 普通的矯直機(jī)軋輥曲線CRJ-l屬一類(lèi)例題4

11.2 第二類(lèi)曲輥矯直機(jī)CRJ-2

11.3 第三類(lèi)曲輥矯直機(jī)CRJ-3

第12章 擴(kuò)管機(jī)CR-3BKCR-3K

12.1 第三類(lèi)曲盤(pán)擴(kuò)管機(jī)CR-3BK

12.2 完整的第三類(lèi)蘑菇頭擴(kuò)管機(jī)CR-3K

12.3 蘑菇頭擴(kuò)管機(jī)cR-2ZK

……

第13章 技術(shù)總結(jié)

第14章 無(wú)縫鋼管工業(yè)新世紀(jì)的發(fā)展方向

主要參考文獻(xiàn)

附件

后記 2100433B

斜軋成形分3類(lèi)：

1.無(wú)縫鋼管生產(chǎn)中應(yīng)用的斜軋，包括斜軋穿孔、斜軋延伸、均整和斜軋定徑；

2.孔型斜軋，其特點(diǎn)是軋輥表面上帶有變高度、變螺距的軋槽，能軋制出長(zhǎng)度上變斷面的回轉(zhuǎn)體產(chǎn)品，如鋼球軋制，絲杠軋制等；

3.仿形斜軋，它借助于液壓或機(jī)械的仿形板控制三個(gè)旋轉(zhuǎn)的錐形軋輥，作相對(duì)于軋件中心的徑向運(yùn)動(dòng)以完成變斷面軸的軋制。仿形斜軋主要用來(lái)生產(chǎn)比較長(zhǎng)的變斷面軸產(chǎn)品，如紡織錠桿、刀剪、手術(shù)器械等毛坯料。

斜軋方法已經(jīng)在無(wú)縫鋼管的生產(chǎn)過(guò)程中得到廣泛應(yīng)用，它除了應(yīng)用在穿孔這個(gè)主要工序之外，還應(yīng)用在軋管、均整、定徑、延伸、擴(kuò)徑和旋壓等基本工序中。斜軋與縱軋和橫軋不同之處主要表現(xiàn)在金屬的流動(dòng)性上。縱軋時(shí)金屬流動(dòng)的主要方向與軋輥表面的運(yùn)動(dòng)方向相同，橫軋時(shí)金屬流動(dòng)的主要方向與軋輥表面的運(yùn)動(dòng)方向相同，斜軋則處與縱軋與橫軋之間，變形金屬的流動(dòng)方向與變形工具軋輥的運(yùn)動(dòng)方向成一角度，金屬除了前進(jìn)運(yùn)動(dòng)外，還有繞本身軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)，作的是螺旋前進(jìn)運(yùn)動(dòng)。生產(chǎn)中所用的斜軋機(jī)有二輥和三輥兩種系統(tǒng) 。

當(dāng)今無(wú)縫鋼管生產(chǎn)中穿孔工藝更加合理，穿孔過(guò)程實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，斜軋穿孔整個(gè)過(guò)程可以分為3 個(gè)階段：

1.不穩(wěn)定過(guò)程。管坯前端金屬逐漸充滿變形區(qū)階段，即管坯同軋輥開(kāi)始接觸到前端金屬出變形區(qū)，這個(gè)階段存在一次咬入和二次咬入。

2.穩(wěn)定過(guò)程。這是穿孔過(guò)程主要階段，從管坯前端金屬充滿變形區(qū)到管坯尾端金屬開(kāi)始離開(kāi)變形區(qū)為止。

3.不穩(wěn)定過(guò)程。為管坯尾端金屬逐漸離開(kāi)變形區(qū)到金屬全部離開(kāi)軋輥為止。

穩(wěn)定過(guò)程和不穩(wěn)定過(guò)程有著明顯的差別，這在生產(chǎn)過(guò)程中很容易觀察到的。如一只毛管上頭尾尺寸和中間尺寸就有差別，一般是毛管前端直徑大，尾端直徑小，而中間部分是一致的。頭尾尺寸偏差大是不穩(wěn)定過(guò)程特征之一。造成頭部直徑大的原因是：前端金屬在逐漸充滿變形區(qū)中，金屬同軋輥接觸面上的摩擦力是逐漸增加的，到完全變形區(qū)才達(dá)到最大值，特別是當(dāng)管坯前端與頂頭相遇時(shí)，由于受到頂頭的軸向阻力，金屬向軸向延伸受到阻力，使得軸向延伸變形減小，而橫向變形增加，加上沒(méi)有外端限制，從而導(dǎo)致前端直徑大。尾端直徑小，是因?yàn)楣芘魑捕吮豁旑^開(kāi)始穿透時(shí)，頂頭阻力明顯下降，易于延伸變形，同時(shí)橫向展軋小，所以外徑小。

生產(chǎn)中出現(xiàn)的前卡、后卡也是不穩(wěn)定特征之一，雖然3 個(gè)過(guò)程有所區(qū)別，但它們都在同一個(gè)變形區(qū)內(nèi)實(shí)現(xiàn)的。變形區(qū)是由軋輥、頂頭、導(dǎo)盤(pán)構(gòu)成 。