國民經濟對無縫鋁管的需求量日益增長,二輥周期冷無縫鋁管機孔型設計近年來中國經濟高速發(fā)展.同時對無縫鋁管質量提出更高的要求.冷軋不銹無縫鋁管,因其具有強度高,表面質量好以及尺寸精度高等諸多優(yōu)點,油氣工程以及海洋工程等許多工業(yè)部門用途廣泛.周期式冷無縫鋁管機的性能和結構也在不斷發(fā)展和優(yōu)化,本文將在某鋼鐵公司CRTM–350三輥冷軋機設備基礎上,重點開展如下關鍵技術的研究:1冷軋塑性變形理論基礎上,結合空間解析幾何原理,推導大直徑三輥冷無縫鋁管機軋輥和芯棒的孔型設計計算公式,以及軋機力能參數(shù)的計算公式;2為了提高大直徑三輥冷無縫鋁管機的孔型參數(shù)精度,以Solidwork三維CA D軟件為平臺,使用C#語言結合SolidworkAPI函數(shù)進行二次開發(fā),實現(xiàn)軋輥三維模型的參數(shù)化設計,使孔型計算軟件得到參數(shù)自動建模;3為了驗證和指導理論與實驗研究,采用Simufact軟件對大直徑三輥冷無縫鋁管機軋制的完整過程進行模擬,對無縫鋁管的延伸情況,軋制力以及外徑和壁厚的變化情況進行了分析.最后結合現(xiàn)場的軋制生產進行了系列試驗,驗證了孔型設計的合理性與可行性.萊茵哈爾德和曼乃斯曼于1884年發(fā)明了用圓斷面實心管坯或鋼錠在軋機上生產無縫鋁管的新方法,當時的軋輥軸線不是平行的.雖然這種發(fā)明可以視為無縫鋁管生產技術的重大進步,但第一批專利并沒能完成發(fā)明者所提出的條件,即用這種軋機時能夠軋出成品無縫無縫鋁管.伴隨著中國經濟快速發(fā)展,各行各業(yè)對無縫鋁管的需求量也越來越大,冷軋無縫鋁管以其優(yōu)越的物理性能使得其在生產應用中越來越普遍.作為冷無縫鋁管生產的設備周期冷無縫鋁管機在結構和性能上也在不斷改進.二輥周期冷無縫鋁管機孔型設計關系到無縫鋁管產品優(yōu)劣的關鍵問題之一,其軋輥孔型作為一變斷面孔型,其設計過程繁瑣,設計參數(shù)多.傳統(tǒng)設計中設計人員由于受經驗,理論和計算量的限制,難以設計出合理可靠的孔型.隨著計算機技術的發(fā)展,人們利用計算機輔助設計的功能,將設計理論和生產經驗有機結合起來,可實現(xiàn)孔型優(yōu)化設計方法科學化,規(guī)范化.計算機輔助孔型設計提高了無縫鋁管的質量和成材率,同時也使工藝設計人員從繁瑣的計算工作中能解脫出來,使周期軋機孔型設計工作簡單快捷.本文闡述了計算機輔助孔型設計的作用,綜述了CA RD系統(tǒng)的發(fā)展概況;并對周期無縫鋁管機這一特殊復雜的孔型進行了深入研究和探討,通過對周期軋機孔型的變形原理,設計過程及參數(shù)的選取,綜合地考慮各種因素,建立了周期無縫鋁管機軋輥孔型優(yōu)化的數(shù)學模型,并使用VisualC++進行計算機輔助孔型設計,編制出的孔型優(yōu)化CA RD軟件具有孔型數(shù)據(jù)計算,管理功能.為正確的工藝決策和孔型優(yōu)化提供了依據(jù),使孔型設計達到最優(yōu)化效果.設計過程中,本文應用了有限元軟件ABA BQUS建立了冷軋模型,對材質為304L無縫鋁管冷軋過程進行仿真計