无缝方矩管的变形过程分析

　　无缝方矩管变形过程有拉拔式和顶推式无缝方矩管工艺。其变形过程分为三个阶段：在顶头锥面的作用下，坯料管的管壁首先发生弯曲变形;随着顶头直径的逐渐增大，对钢管进行扩径、减壁;由顶头圆柱段对扩径后的荒管定径、展直。显然，扩径主要发生在第二阶段。无缝方矩管过程主要的产品缺陷是：钢管表面开裂与管体开裂、壁厚不均、内直道、皱折、内麻坑、弯曲等。

　　斜轧无缝方矩管工艺起源于二次穿孔工艺。是带有两个锥形轧辊并且水平布置的斜轧管机。轧辊的直径从变形区的入口到出口逐渐增大。轧辊轴线与轧制线呈空间交叉，构成送进角和碾轧角。两个轧辊为单支撑，分别由2台电机单独传动，传动机构位于轧管机的出口侧。轧辊的位置可沿轧制线轴线调整。导板呈上下布置。其变形区分为三部分：压扁减径区、减径区、转圆区。

　　压扁减径变形：坯料管首先接触呈悬臂梁状态的锥形轧辊，在摩擦力的作用下前进。此时，坯料管仅仅与轧辊接触，不与顶头接触。其变形主要是压扁减径变形。当减径量过大时钢管管壁有时也会增厚。压扁减径区的大小与顶头位置有关系，顶头的位置调整主要是为了顺利实现坯料管的一次咬入并为二次咬入和减壁扩径变形创造良好的力学和运动学条件。

　　减壁扩径变形：是斜轧无缝方矩管的主要变形区。在此区坯料管发生减壁和扩径。由于延伸系数接近1，根据金属体积不变定律，钢管管壁减薄的金属几乎全部变成因外径增大而需要补充的金属。金属的变形主要发生在坯料管的周向和径向。由于轧辊和顶头均可以沿各自的轴线方向移动，因此，只要改变轧辊和顶头的位置，就可以改变所扩制的钢管的规格。当轧辊和顶头的位置调整以后，减壁区的变形量也不在发生变化。

　　方管协会刊登：转圆变形：坯料管在经过减壁扩径变形以后，不再与顶头接触而进入转圆区。在表面摩擦力的作用下，钢管顺利脱离变形区。

　　斜轧无缝方矩管减壁扩径工艺，延伸系数为1。在发生主变形时，不可避免地发生一些多余的附加变形。金属的附加变形会导致钢管缺陷的产生，并增加轧制能耗。金属的附加变形包括附加扭转变形、附加轴向剪切变形、附加周向剪切变形。附加变形的产生原因、变形过程与带送进角和碾轧角的二辊锥形辊斜轧穿孔机、轧管机工艺基本相同。但是由于斜轧无缝方矩管时，无缝方矩管顶头的锥角比较大，加之采用的是固定导板而不是主动的导盘，轧辊的长度也是比较短的。