六角钢管张力减径是如何的

　　六角钢管张力减径过程仿真方法

　　本发明涉及一种六角钢管张力减径过程的数学建模及仿真方法，尤其涉及 一种关于建立张力减径过程中六角钢管的纵向壁厚变化的分布参数数学模型及结合张力减径过程特点进行模型的计算机数值求解的六角钢管张力减径过程仿 真方法。

　　张力减径轧制是一种制造六角钢管或焊接钢管的热轧工艺过程。其工艺原理是不采用芯棒等内变形工具，使经过穿孔机和连轧机轧制出的毛管或荒管依 次通过具有近似圆形截面孔型的相互紧靠的串联机架，将荒管的管径减少到所 要求的尺寸。现代化张力减径轧机成型工艺是在非调节式三轧辊机座中进行。 在三辊轧机上，三个轧辊围绕轧道中心线成120°配置，相邻机座的轧辊成60° 错位排列。

　　张力减径机是六角钢管热轧生产的最后一组设备，是对钢管质量影响最大的一个环节，控制好张力减径成品钢管的壁厚对六角钢管轧制收得率的提高及 降低生产成本有着重要的现实意义。一个准确的张力减径过程壁厚模型及其快 速的计算机求解算法是实施张力减径过程钢管壁厚实时控制的关键。六角钢管 张力减径过程在轧制钢管头段、中段和尾段时具有不同的轧制特性，“管端增 厚”现象是张力减径过程固有的特性。给定一组六角钢管张力减径机各机架轧 辊的速度制度和相关的工艺参数，依据张力减径工艺设计所用的张力减径过程 的传统静态数学模型，只能得到成品钢管的平均壁厚，而无法了解成品钢管的 管端增厚段的长度。

　　为了了解张力减径成品钢管壁厚的整个分布情况，建立以轧制过程中钢管 壁厚变化为输出的分布参数模型十分必要。目前张力减径机分布参数模型的研 究方法主要有两种：一种是根据详细的机理建立以有限元分析为基础的复杂分 布参数模型;另一种是通过神经网络等利用数据拟合的方法对张力减径过程进 行建模。这两种方法都有不足之处，基于有限元的计算模型的计算量巨大，需要大量的计算资源，无法适应实际生产现场实时性的要求;而基于数据拟合的计算模型则脱离了工艺原理，模型的参数物理意义不明确，模型的有效性得不到保证。