一种非标孔型系统的制作方法

技术领域：
：本发明属于钢铁生产
技术领域：
，具体涉及一种非标孔型系统。
背景技术：
：：张力减径机（后称：张减机）为钢管生产行业重要的一道工序，其为钢管空心不带芯棒的减径和减壁连续轧制形成生产过程。通常，张减机要求有较大的减径和减壁量，以实现用大规格荒管生产多规格、多品种的目的，因而工作机架数目之多，可称之为轧钢设备之最。但在目前经济市场的前提下，我国无缝钢管还仅仅只是停留在标准规格的生产和设计上，对于不同用户对钢管品种、规格要求的不同，现有技术已无法满足市场频繁更换规格的要求，急需一套关于张减机一种新的模型进行生产，以此来满足多规格、多品种的市场要求。目前，国内无缝钢管行业张减机孔型系统只有两种孔型系统：一种是椭圆孔型系统，一种是圆孔型系统。生产薄壁管时，考虑到避免外表面质量“青线”“指甲印”缺陷，采取椭圆孔型系统，但不能生产厚壁管规格，生产厚壁管时，钢管内表面出现“内六方”缺陷，且电机轧制负荷高；生产厚壁管时，避免钢管内表面质量“内六方”缺陷，采取圆孔型系统，但生产薄壁管时，钢管外表面易出“青线”“指甲印”缺陷，所以两种孔型系统无法通用，无法满足目前的产品品种多样化、多规格，且企业生产成本高。根据用户使用产品的多样性，钢管标准规格已经完全不能满足其使用要求，为了满足客户要求，开拓市场，开发相关非标准规格孔型。技术实现要素：：为了解决上述技术问题，本发明提出了一种非标准孔型系统，结合椭圆孔型外表质量优点-外表面质量无“青线”“指甲印”和圆孔型内表面质量优点-内表面质量无“内六方”，重新设计孔型系统，既满足了市场的多样化需求，同时也大大降低了企业的生产成本。本发明采用的技术方案为：一种非标孔型系统，所述非标孔型由三个弧段组成，分别为分段分段圆弧r1、分段圆弧r2及分段圆弧r1和分段圆弧r2的之间的过渡圆弧；所述分段圆弧r1采用圆孔型，所述分段圆弧r2采用椭圆孔型。本发明的有益效果：目前，国内无缝钢管行业张减机孔型系统只有两种孔型系统：一种是椭圆孔型系统，一种是圆孔型系统。考虑到钢管表面质量问题，椭圆度孔型系统只能生产薄壁管，而圆孔型系统只能生产厚壁管，实际生产时，因订单的多样化需求，考虑到表面质量问题，生产排产繁杂，工模具成本较高。为了解决上述技术问题，提出了一种非标准孔型系统，结合椭圆孔型外表质量优点-外表面质量无“青线”“指甲印”和圆孔型内表面质量优点-内表面质量无“内六方”，重新设计孔型系统，既满足了市场的多样化需求，同时也大大降低了企业的生产成本。附图说明：图1是非标孔型系统的模型示意图；图2是非标孔型系统的装配示意图。具体实施方式：实施例一参照图1和图2，一种非标孔型系统，所述非标孔型由三个弧段组成，分别为分段分段圆弧r1、分段圆弧r2及分段圆弧r1和分段圆弧r2的之间的过渡圆弧；所述分段圆弧r1采用圆孔型，所述分段圆弧r2采用椭圆孔型。分段圆弧r1：轧制厚壁管时，宽展量较小，且考虑到钢管内表面质量“内六方”缺陷的出现，r1采用圆孔型。分段圆弧r2：轧制薄壁管时，宽展量较大，且为了避免钢管外表面出现“青线”“指甲印”等缺陷，r2圆弧采用椭圆孔型；且r1和r2圆弧之间为圆滑过渡。为了解决现有钢管表面质量“青线”“指甲印”“内六方”缺陷，在设计新型的非标孔型系统时，必须推翻现有的设计理念，采取“一套孔型系统中既有宽展又有收缩”的理念进行设计，在设计计算时，推翻原有的一段圆弧设计理念，采用“三段圆弧”的理念来设计。结合轧钢理念，因其管壁、变形压力等因素，薄壁管轧制时，孔型中的金属易往辊缝出流动；厚壁管轧制时，孔型中的金属主要集中在辊底；结合这个理念，在设计时，采用“辊底为圆孔型，侧壁为宽展型孔型”的理念进行计算设计。实施例二一种非标孔型系统的设计方法，所述设计方法包括以下步骤：第一步、根据“轧钢轧温度”原理，在分配减径率时，采用轧制负荷前移的理念进行设计；第二步、根据钢管壁厚及相应的钢级计算变形抗力，从而分配分段圆弧r1和r2的弧长；第三步、计算侧壁圆弧时，考虑到外表面质量和塑性较差的金属，宽展系数采取值为：0.988～0.991之间。实施例二一种非标孔型系统的生产工艺设计方法，所述生产工艺设计方法包括以下步骤：步骤一、孔型设计基本公式：孔型直径：d=a+b椭圆度：ρ=a/b减径率：ρi=((di-1-di)/di)×100%宽展量：ci=ai-bi-1；步骤二、根据钢管壁厚及钢级计算变形抗力确定r1和r2弧长分布关系；如下表所示：机架位r1弧长（mm）r2弧长（mm）r1/r2角度（°）第1架79.5211.5726第2架74.4114.4429第3架70.5615.5229第4架68.2414.9829第5架64.5815.8529第6架62.4615.2729第7架60.4114.7329第8架58.4214.1929第9架56.5013.6828第10架54.6513.1828第11架52.8512.6928第12架51.1212.2328第13架50.5210.7028第14架48.8610.3028第15架47.259.9128第16架45.709.5328第17架44.209.1728第18架42.758.8228第19架41.358.4928第20架39.998.1628第21架38.677.8428机架位靠前的粗轧机架位共用机架，在生产多规格、多品种的产品时，只需要更换后面三架精轧机架即可，只需要考虑外径规格，不需要考虑壁厚，大大提高了生产效率和降低了生产成本。通过本技术方案设计后，前面的粗轧机架可重复使用，大大降低了生产成本，在应对多规格、多品种的产品时，较之前的传统孔型系列，也不需要多次更换轧辊，对于同外径不同壁厚的产品，可使用一套轧辊进行生产。本项目试验成功后，生产了48种规格，如φ73.02×5.51、φ99.00×8.50、160.05×17.80等规格，轧制160.05×17.80钢管外径精度为：0.45mm，壁厚精度为：0.85mm，且钢管内、外表面质量良好，未出现表面质量缺陷；轧制φ73.02×5.51时，钢管外径精度0.10mm，壁厚精度为0.40mm，未出现表面质量缺陷。生产气瓶管时，如φ140×4.50、φ159×4.50、φ108×4.50等规格时，钢管外表面质量未出现“青线”等缺陷，且质量稳定。当前第1页12