橢圓鋼管張力減徑機組軋輥孔型設計方法

　　本發明涉及橢圓鋼管軋制領域，尤其是一種橢圓鋼管張力減徑機組軋輥孔型的設計方法。

　　橢圓鋼管的生產通常包括穿孔、軋制及定減徑三個工序。目前，穿孔工序通常采用二輥 斜軋工藝將實心的坯料軋制成空心的毛坯，軋制工序通常在包括一個空減機的五機架軋機中 將穿孔后的毛坯軋制成一定外徑及壁厚的鋼管，而定減徑工序將五機架連軋后的鋼管軋制成 滿足產品直徑和壁厚要求的成品鋼管。

　　目前，為了得到較小管徑的橢圓鋼管，通常在定減徑工序采用張力減徑的工藝將較大直 徑的鋼管減徑成較小管徑的成品鋼管。但由于張力減徑的特性，最終產品質量的好壞與張力 減徑機組軋輥孔型的設計密切相關。當孔型設計不合理時，容易造成鋼管管形不良，外表面 容易產生摩擦痕及青線等缺陷，而內表面由于鋼管壁厚不均勻容易產生內多邊形、直道等缺 陷。

　　傳統的橢圓鋼管張力減徑機組軋輥孔型曲線都采用偏心距不同的一段圓弧表示。當偏心 距較大時，俗稱橢圓孔型，用于生產薄壁管;當偏心距較小時，俗稱圓孔型，用于生產厚壁 管。

　　但由于一段圓弧曲線孔型的局限性，無法生產某些質量要求較高的產品。因此，為了生 產質量要求較高的產品，出現了由兩段、三段甚至多段圓弧組成的橢圓鋼管張力減徑機組軋 輥孔型曲線。根據無縫銅管軋輥孔型曲線的特點，其每一軋輥孔型曲線所對應的圓心角是相 等的，如三輥軋機，每輥的孔型曲線所對應的圓心角為120°，要確定該段圓弧，還須確定 其圓心位置即圓心相對于軋輥孔型中心的坐標，以及其半徑大小。因此，在設計多段圓弧組 成的橢圓鋼管張力減徑機組軋輥孔型時，需要確定的未知變量較多，一段圓弧需要3個變量， 三段圓弧就需要9個變量，給優化設計帶來很大困難。同時，由多段圓弧組成的孔型曲線， 圓弧間為相交連接，孔型曲線過渡不盡平滑，必然影響產品外表面質量。

　　另外，傳統的橢圓鋼管張力減徑機組孔型設計方法，其優化目標一般是對薄壁管只考慮 管形最好，對厚壁管只考慮壁厚最均勻。隨著用戶對產品質量的不斷提高，不僅要求無縫鋼 管管形要好，而且還要求壁厚均勻。