17 冷轧管材成形原理
冷轧钢管变形原理
冷轧钢管变形原理关于冷轧管轧管过程、变形和应力状态、瞬时变形区、滑移和轴向力、轧制力等的基本理论。
二辊式冷轧管机的轧管过程二辊式冷轧管机工作时，其工作机架借助于曲柄连杆机构作往复移动。
管子的轧制(图1)是在一根拧在芯棒杆7上的固定不动的锥形芯棒和两个轧槽块5之间进行的。
在轧槽块的圆周开有半径由大到小变化的孔型。
孔型开始处的半径相当于管料1的半径，而其末端的半径等于轧成管2的半径。
图1二辊式冷轧管机1-管料；2-轧成管；3-工作机架；4-曲柄连杆机构；5-轧槽块6-轧辊；7-芯棒杆；8-芯棒杆卡盘；9-管料卡盘；10-中间卡盘；11-前卡盘在送进和回转时，孔型和管体是不接触的，为此，轧槽块5上在孔型工作部分的前面和后面，分别加工有一定长度的送进开口(半径比管料半径大)和回转开口(半径比轧成管的半径大)。
在轧制过程中，管料和芯棒被卡盘8、9夹住，因此，无论在正行程轧制或返行程轧制时，管料都不能作轴向移动。
工作机架由后极限位置移动到前极限位置为正行程；工作机架由前极限位置移动到后极限位置为返行程。
轧制过程中，当工作机架移到后极限位置时，把管料送进一小段，称送进量。
工作机架向前移动后，刚送进的管料以及原来处在工作机架两极限位置之间尚未加工完毕的管体，在由孔型和芯棒所构成的尺寸逐渐减小的环形间隙中进行减径和管壁压下。
当工作机架移动到前极限位置时，管料与芯棒一起回转60。
～90。
工作机架反向移动后，正行程中轧过的管体受孔型的继续轧制而获得均整并轧成一部分管材。
轧成部分的管材在下一次管料送进时离开轧机。
图2多辊式冷轧管机1-柱形芯棒；2-轧辊；3-轧辊架；4-支承板；5-厚壁套筒；6-大连杆；7-摇杆；8-管子多辊式冷轧管机的轧管过程多辊式冷轧管机轧制管材时见(图2)，管子在圆柱形芯棒1和刻有等半径轧槽的3～4个轧辊2之间进行变形。
轧辊装在轧辊架3中，其辊颈压靠在具有一定形状的支承板(滑道)4上，支承板装在厚壁套筒5中，而厚壁套筒本身就是轧机的机架，它安装在小车上。
钢管冷轧机工作原理
钢管冷轧机工作原理钢管冷轧是一种常见的金属加工工艺，其工作原理主要基于材料塑性变形和金属在加工过程中的力学性能。
钢管冷轧机是一种专用设备，通过连续加工工艺将热轧钢卷或钢板经过一系列冷轧工序加工成所需要的规格尺寸的钢管。
钢管冷轧机主要包括送料系统、轧制系统、切割系统和收卷系统等组成部分。
下面将详细介绍钢管冷轧机的工作原理。
1. 送料系统：钢卷通过送料机构进入钢管冷轧机。
送料机构通常由卷料车、开卷机和导向装置组成。
卷料车将热轧钢卷从卷盘上取出并输送给开卷机，开卷机将钢卷展开成平板，然后由导向装置引导进入轧制系统。
2. 轧制系统：经过展平后的钢卷经过一系列的轧辊，在压下力的作用下经历塑性变形，逐步被轧制成钢管形状。
轧制系统通常由一组上、下两个轧辊和辅助辊组成。
在轧制过程中，通过调整轧辊间隙和轧辊的转速，控制钢材的压下量和形变。
同时，冷却装置也会在轧制过程中对钢材进行冷却，以提高钢材的硬度和强度。
3. 切割系统：经过轧制后，钢管在冷轧机上继续前进，当达到设定长度时，就会通过切割系统将钢管切割成相应的长度。
切割系统通常由切割刀具、送料机构和切割控制装置组成。
4. 收卷系统：切割完成后，钢管经由收卷系统被连续收卷成卷筒状，方便运输和存储。
收卷系统通常由收卷机、收卷装置和卸卷装置组成，通过调整装置的工作方式和张力控制，确保钢管在收卷过程中的平整度和卷取质量。
钢管冷轧机的工作原理主要是通过上述的流程实现的，但在实际生产中，还需要多种辅助设备和控制系统的配合，以确保冷轧过程的稳定性和钢管质量的稳定。
总结：钢管冷轧机通过塑性变形，将热轧钢卷经过一系列的冷轧工序加工成所需的钢管。
其中，送料系统将钢卷引导进入冷轧机，轧制系统通过调整轧辊间隙和转速，实现钢材的塑性变形，切割系统将钢管切割成设定长度，收卷系统将切割完成的钢管连续收卷成卷筒状。
这些步骤的配合与调整，最终决定了钢管的质量和尺寸。
钢管冷轧机在实际生产中已经得到广泛应用，并对钢材加工工艺的提升和钢管质量的改善起到了重要作用。
轧制技术的原理
轧制技术的原理轧制是冷轧带钢生产中的最重要的工序，对它的基本要求是轧件较快地通过轧机，对轧银产生较小的损伤，并生产出厚度在公差范围内、具有良好板性和表面质量的产品。
所有这些，与坯料状况、设备类型及其特性、轧制方式、工艺制度与操作等一系列因素都有尖。
1、加工硬化现象冷轧中金属产生剧烈的加工硬化现象。
按严格的定义，金属在再结晶温度以下进行轧制称作冷轧。
但是，习惯上将带钢不经过加热而在常温下进行轧制统称作冷轧。
从宏观上看，经过冷轧过程产生的变形，轧件厚度被压薄，纵向上产生相应的延伸。
由于不发生在结晶行为，金属内部冷变形的结果与特性被保留下来，与轧件的宏观变形相似，晶粒被压成扁平状，甚至被压成薄片状，在纵向上延伸成长条状，甚至呈纤维状。
而且，在晶粒内部，除可出现滑移带、李晶组织和变形带外，还可使晶内缺陷增加，出现新的压晶、位错、空位、间隙原子和层错等。
同时，当变形量相当大时，各个晶粒的转动方向会趋于一致，出现择优取向而形成织构，以及晶粒和晶界的排列规则也有不同程度的破坏，等等。
金属组织、结构的变化，必然导致其性能发生变化，金属性能最大的变化，是力学性能的变化，一般的规律是强度极限。
b和屈服极限。
S随着变形程度£的增大而增大‘延伸率3和断面收缩率©随着变形程度的增大而减小。
上述现象表明，即金属经过冷变形其强度指标（° 匕和° s）和塑性指标（3和©）随变形量£变化而变化的现象，叫做加工硬化现象。
在冷轧过程中，金属会产生剧烈的加工硬化现象，从而导致变形抗力增大而使能耗增加，以及当加工硬化超过一定的程度之后，由于轧件过分硬脆而容易产生裂边和难以继续轧制，而不得不进行软化处理。
因此，很好地掌握各种金属材料的加工硬化特性，对正确确定总变形率和选取坯料规格，合理安排轧程和用尽可能少的轧程进行轧制，正确进行轧制力计算和制定压下制度与张力制度等，都有重要的意义。
不锈钢管成型原理.
不锈钢管成型原理.
不锈钢管的成型原理涉及到金属加工工艺和材料特性。
不锈钢
管的成型通常通过冷拔、冷轧、冷拉、冷挤压、热轧等工艺来实现。
这些工艺都是通过对不锈钢材料进行塑性变形来实现管材的成型。
首先，冷拔是将不锈钢坯料在室温下通过模具的拉拔作用，逐
步减小截面积，使得管坯产生塑性变形，最终形成不锈钢管。
冷拔
工艺可以获得高精度、光洁度好的管材。
其次，冷轧是将不锈钢板材或带材通过辊压机在室温下进行轧制，使其产生塑性变形，最终形成管材。
冷轧工艺可以获得尺寸精
度高、表面光洁度好的管材。
冷拉和冷挤压是通过将不锈钢坯料或者管坯在室温下通过模具
的挤压或拉拔来实现管材的成型，这些工艺可以获得高强度、高精
度的管材。
而热轧则是将不锈钢坯料加热至一定温度后进行轧制，由于材
料在高温下的塑性好，可以更容易地进行成型，热轧工艺可以获得
大直径、壁厚的不锈钢管材。
总的来说，不锈钢管的成型原理是通过对不锈钢材料进行塑性变形来实现管材的成型，不同的成型工艺可以获得不同性能和形状的不锈钢管材。
同时，成型过程中还需考虑材料的性能、成型设备的选型和工艺参数的控制等因素。
冷轧钢管变形原理
冷轧钢管变形原理关于冷轧管轧管过程、变形和应力状态、瞬时变形区、滑移和轴向力、轧制力等的基本理论。
二辊式冷轧管机的轧管过程二辊式冷轧管机工作时，其工作机架借助于曲柄连杆机构作往复移动。
管子的轧制(图1)是在一根拧在芯棒杆7上的固定不动的锥形芯棒和两个轧槽块5之间进行的。
在轧槽块的圆周开有半径由大到小变化的孔型。
孔型开始处的半径相当于管料1的半径，而其末端的半径等于轧成管2的半径。
图1二辊式冷轧管机1-管料；2-轧成管；3-工作机架；4-曲柄连杆机构；5-轧槽块6-轧辊；7-芯棒杆；8-芯棒杆卡盘；9-管料卡盘；10-中间卡盘；11-前卡盘在送进和回转时，孔型和管体是不接触的，为此，轧槽块5上在孔型工作部分的前面和后面，分别加工有一定长度的送进开口(半径比管料半径大)和回转开口(半径比轧成管的半径大)。
在轧制过程中，管料和芯棒被卡盘8、9夹住，因此，无论在正行程轧制或返行程轧制时，管料都不能作轴向移动。
工作机架由后极限位置移动到前极限位置为正行程；工作机架由前极限位置移动到后极限位置为返行程。
轧制过程中，当工作机架移到后极限位置时，把管料送进一小段，称送进量。
工作机架向前移动后，刚送进的管料以及原来处在工作机架两极限位置之间尚未加工完毕的管体，在由孔型和芯棒所构成的尺寸逐渐减小的环形间隙中进行减径和管壁压下。
当工作机架移动到前极限位置时，管料与芯棒一起回转60。
～90。
工作机架反向移动后，正行程中轧过的管体受孔型的继续轧制而获得均整并轧成一部分管材。
轧成部分的管材在下一次管料送进时离开轧机。
图2多辊式冷轧管机1-柱形芯棒；2-轧辊；3-轧辊架；4-支承板；5-厚壁套筒；6-大连杆；7-摇杆；8-管子多辊式冷轧管机的轧管过程多辊式冷轧管机轧制管材时见(图2)，管子在圆柱形芯棒1和刻有等半径轧槽的3～4个轧辊2之间进行变形。
轧辊装在轧辊架3中，其辊颈压靠在具有一定形状的支承板(滑道)4上，支承板装在厚壁套筒5中，而厚壁套筒本身就是轧机的机架，它安装在小车上。
冷轧机工作原理
冷轧机工作原理
冷轧机是一种常用的金属加工设备，其工作原理主要包括下面几个步骤：
1. 准备工作：首先，需要将待加工的金属坯料放置在冷轧机的进料机构上，并通过辊子的传送装置将其送入机台内。
2. 切割与整形：金属坯料进入机台后，会经过一系列辊子的压制与整形。
辊子的设计和形状会根据加工要求来确定，有的辊子用于切割金属坯料，有的用来收缩、整形和改变金属坯料的形状。
3. 冷轧加工：经过切割与整形后，金属坯料被送入冷轧机的工作区域。
冷轧机主要通过辊子的连续转动来实现金属坯料的加工。
在此过程中，辊子会将金属坯料不断地压制，使其发生塑性变形。
这种变形有助于改善金属的物理性能和表面质量。
4. 轧制与调整：金属坯料在通过冷轧机的不同工作区域后，会逐渐变薄和延展。
同时，通过辊子的调整，可以控制金属坯料的加工厚度和轧制速度，以达到所需的加工效果。
5. 完工与后续处理：经过冷轧加工后，金属坯料会成为所需的板材、卷材或其他形式的成品。
在冷轧机的出料机构上，可以将加工好的金属产品收集起来，并进行必要的检测和后续处理，如裁切、表面处理、热处理等。
以上就是冷轧机的工作原理。
整个加工过程需要精确的控制和调整，以保证最终产品的质量和规格要求。
管件成型技术
管件成型技术管件成型技术是一种用于制造管道连接件的加工方法。
它在工业领域中广泛应用，为管道系统的安装和维护提供了便利。
本文将介绍管件成型技术的原理、应用和发展趋势。
一、管件成型技术的原理管件成型技术主要通过加工和变形来制造管道连接件。
常见的管件成型技术包括锻造、冷冲压、热冲压和铸造等。
这些技术可以根据不同的材料和要求，选择合适的加工方法。
锻造是一种常用的管件成型技术，它通过对金属材料施加压力和热力，使其在模具中发生塑性变形，最终得到所需形状的管件。
锻造可以提高管件的强度和密封性能，适用于制造高压管道连接件。
冷冲压是一种利用冷态金属板材进行成型的技术。
通过在模具中施加压力，使金属板材发生塑性变形，最终得到所需形状的管件。
冷冲压具有成本低、生产效率高的优点，适用于制造大批量的管道连接件。
热冲压是一种利用热态金属板材进行成型的技术。
通过加热金属板材，使其在模具中发生塑性变形，最终得到所需形状的管件。
热冲压可以提高金属板材的塑性，适用于制造复杂形状的管道连接件。
铸造是一种将熔融金属注入模具中，经冷却凝固后得到所需形状的管件的技术。
铸造可以制造各种形状和尺寸的管道连接件，适用于制造大型和特殊形状的管件。
管件成型技术广泛应用于石油、化工、电力、航空航天等领域。
它可以制造各种类型的管道连接件，如弯头、三通、法兰等。
这些管件在管道系统中起到连接、转向和分流的作用，保证了管道系统的正常运行。
管件成型技术还可以根据不同的工艺要求，制造出具有特殊功能的管道连接件。
例如，阀门和管道支架等。
这些特殊功能的管件可以满足管道系统在不同工况下的需求，提高系统的安全性和可靠性。
三、管件成型技术的发展趋势随着科技的进步和工艺的改进，管件成型技术也在不断发展。
未来，管件成型技术将朝着以下几个方向发展：1. 自动化生产：随着自动化技术的应用，管件成型生产线将实现全自动化生产，提高生产效率和产品质量。
2. 材料创新：新型材料的应用将推动管件成型技术的发展。
冷轧的工作原理
冷轧的工作原理
冷轧是一种金属加工工艺，被广泛应用于钢铁工业中。
它的工作原理可以概括为以下几个步骤：
1. 原料准备：冷轧过程使用的原料通常是热轧钢板或钢卷。
这些材料会先经过酸洗或其他清洁方法处理，去除表面的污垢和氧化物。
2. 进料和预处理：原料被送入冷轧机的进料区域，通过滚筒或其他传送设备逐渐进入轧机。
在进入轧机之前，原料可能会经过预处理，如去除表面油脂或去除表面氧化层。
3. 冷轧过程：原料在冷轧机中经历一系列轧制工序。
冷轧机通常由多个辊子组成，通过不同的辊轧制和压制原料，使其逐渐变薄和增长长度。
冷轧过程产生的应力和压力有助于改变材料的结构和性能。
轧制过程中的应力还会导致金属晶粒的改变和材料的冷加工硬化。
4. 附加处理：在冷轧过程中，还有一些其他操作可以应用于原料。
这些包括热处理、拉拔、裁剪、切割、洗涤和表面处理等。
5. 最终产品：经过冷轧和附加处理之后，原料变成了冷轧卷或者冷轧板。
这些产品通常具有更高的强度、更好的表面质量和尺寸精度。
冷轧产品可以进一步用于制造汽车零部件、家电、建筑材料等各种应用领域。
冷轧钢管生产技术资料
冷轧钢管生产技术资料冷轧钢管是一种常用的钢管产品，具有广泛的应用领域。
本文档旨在提供关于冷轧钢管生产技术的资料，以帮助读者了解其制造过程和相关要点。
1. 冷轧钢管的定义冷轧钢管是通过在常温条件下将热轧钢板进行冷轧加工而成的钢管产品。
相对于热轧钢管，冷轧钢管具有更高的精度和平整度。
2. 冷轧钢管的生产过程2.1 材料准备冷轧钢管生产的首要步骤是材料准备。
通常使用的原材料是热轧钢板，其具有较高的强度和韧性。
2.2 冷轧加工在冷轧加工过程中，热轧钢板经过多道次的冷轧操作，以减小截面尺寸和增加钢管的密度。
这包括冷轧、拉拔、冷拔、校直等工序。
2.3 热处理和调质冷轧钢管的热处理和调质过程对于提高其性能至关重要。
通过对钢管进行加热和冷却处理，可以改变其组织和性能，使其达到所需的硬度、韧性和耐腐蚀性。
2.4 表面处理最后一步是对冷轧钢管的表面进行处理，以提高其防锈性和外观质量。
常见的表面处理方法包括镀锌、喷涂和抛光等。
3. 冷轧钢管的特点和应用3.1 特点冷轧钢管具有以下特点：- 尺寸精准：冷轧工艺能够提供更高的尺寸精度和形状一致性。
- 表面平整：冷轧过程可以减小钢管的表面缺陷，并提供更光滑的表面。
- 机械性能优良：冷轧钢管具有较高的强度、韧性和耐腐蚀性。
3.2 应用领域冷轧钢管在以下领域有广泛的应用：- 建筑和结构：冷轧钢管可用于建筑和结构上的支撑、桁架等部件。
- 汽车制造：冷轧钢管被广泛应用于汽车底盘、车身结构等部件。
- 机械制造：冷轧钢管可用于机械零部件的制造，如轴承、轴等。
- 管道输送：冷轧钢管适用于石油、天然气等介质的输送管道。
4. 总结本文档提供了关于冷轧钢管生产技术的资料，包括生产过程、特点和应用领域等方面。
通过了解这些内容，读者可以更好地理解冷轧钢管的制造过程及其在各个行业中的应用。
17 冷轧管材成形原理
17 冷轧管材塑性成形原理17.1 周期式轧管法塑性变形原理17.1.1 轧制过程图17－1所示为二辊周期式冷轧管法进程轧制工作简图。
轧制过程可分解为以下过程：（1）送进管料：轧辊位于进程轧制的起始位置，也称起点Ⅰ，管料送进m 量值，Ⅰ移至Ⅰ1Ⅰ1，轧制锥前端由ⅡⅡ移至Ⅱ1Ⅱ1，管体内壁与芯棒间形成间隙Δ；（2）进程轧制：轧辊向前滚轧，轧件随着向前滑动，轧辊前部的间隙随之扩大。
变形区由两部分组成：瞬时减径区和瞬时减壁区，分别对应中心角θp 、θo ，分别定义为减径角和减壁角。
两者之和为咬入角θz ，整个变形区定义为瞬时变形区；（3）转动管料和芯棒：滚轧到管件末尾后，在稍大于成品外径的孔型内将管料转动60°～90°，芯棒也同时转动，但转角略小，以求磨损均匀。
轧件末端滑移至 Ⅲ Ⅲ。
轧至中间任意位置时，轧件末端移至Ⅱx Ⅱx ；（4）回程轧制：又称回轧，轧辊从轧件末端向回滚轧。
由于进程轧制时轧机有弹跳，管体沿孔型横向也有宽展，所以转动角度后回程轧制仍有相当的减壁量，约占一个轧制周期的30％～40％。
回轧时瞬时变形区与进程轧制相同，由减径和减壁区构成。
金属流动方向为原流动方向。
图17－1 二辊周期式冷轧管机进程轧制过程 图17－2 二辊式冷轧管机轧槽底部展开图 （a ）送进；（b ）滚轧；（c ）转动管料和芯棒 1－空转送进部分；2－减径段；3－压下段；17.1.2 主要变形参数的确定 4－预精整段；5－精整段；6－空转回转部分 按进程轧制将轧辊孔型展开（图17－2），“1”－空转管料送进部分；“6”－空转回转部分；其余为变形区，可分为四段变形区： “2”－减径段：对应压缩管料外径直至内表面与芯棒接触为止。
因为冷轧管料一般较薄，减径时壁厚增加，塑性降低，横剖面压扁扩大了芯棒两侧非接触区，变形均匀性变差，容易轧折，所以减径量越小越好。
一般管料内径与芯棒最大直径间的间隙取在管料内径的3％～6％以下。
钢管冷轧机工作原理
钢管冷轧机工作原理钢管冷轧机是一种重要的冷处理设备，用于将热轧钢坯或钢管进行冷加工，使其形成规定尺寸和表面质量的冷轧钢管。
在钢管冷轧机中，通过多道辊轧制的过程，将钢坯的截面尺寸和机械性能进行改变，获得所需的冷轧钢管。
钢管冷轧机的工作原理主要包括给料系统、调辊系统、冷轧系统和出料系统。
首先，钢管冷轧机的给料系统将热轧钢坯或钢管送入冷轧机的工作区域。
通常采用机械手或辊道来实现钢坯的进料。
给料系统的目的是将钢坯准确地放置在辊轧区域中，并确保钢坯与辊轧系统保持适当的压力和传动速度。
其次，调辊系统用于调整冷轧机中辊轧的间距和角度。
通过调整辊轧系统的间距和角度，可以实现对钢坯的不同加工要求。
辊轧系统由上下两组辊轧组成，辊轧的操作方式可以是单向轧制或者双向轧制，以实现不同工艺要求下的冷轧加工。
接下来，冷轧系统是钢管冷轧机中最关键的工作部分。
在冷轧系统中，通过辊轧的力量和冷却液的作用，将钢坯的截面尺寸和机械性能进行改变。
辊轧系统由多道辊轧组成，每道辊轧负责完成不同的冷轧工序。
钢坯通过多道辊轧的过程，逐渐减小截面尺寸，使得钢坯变为冷轧钢管。
最后，出料系统将冷轧完成的钢管从钢管冷轧机中取出。
出料系统通常采用机械手或辊道，将冷轧钢管妥善地运送到下一个工序或存储区域。
总的来说，钢管冷轧机通过给料系统将热轧钢坯或钢管送入冷轧机的工作区域，通过调辊系统调整辊轧的间距和角度，然后通过冷轧系统进行多次辊轧的过程，最终通过出料系统将冷轧钢管取出。
这个过程中，钢坯的截面尺寸和机械性能得到了有效地改变，满足了不同的工程要求。
钢管冷轧机具有高效、精准的冷加工能力，广泛应用于建筑、制造、石化等行业。
通过了解钢管冷轧机的工作原理，可以更好地理解冷轧钢管的生产过程，为冷轧钢管的生产和使用提供指导。
在实际应用中，还需要根据具体的冷轧工艺和材料特性，合理调整冷轧机的参数，以获得理想的冷轧效果。
17冷轧管材成形原理
17冷轧管材成形原理冷轧是一种常用的金属加工方式，广泛应用于管材的制造中。
冷轧管材成形原理主要涉及材料的塑性变形和金属的力学性质等方面。
以下是关于冷轧管材成形原理的详细解释。
1.冷轧管材的基本概念冷轧管材是指通过冷轧工艺加工而成的钢管或其他金属管材。
与热轧不同，冷轧在常温下进行，因此具有很多优点，如精度高、表面质量好、机械性能优良等。
2.冷轧管材的成形工艺冷轧管材的成形工艺主要包括轧制、拉拔和挤压等。
其中，轧制是最常用的成形方式。
轧制是通过辊轧将原材料加工成所需的管材形状。
冷轧轧机通常由多组辊轧机构组成。
根据加工方式的不同，可以分为单辊轧制、两辊轧制、三辊轧制、四辊轧制等。
在冷轧的过程中，辊轧机构对金属材料施加了强大的压力。
在压力的作用下，原材料发生塑性变形，形成所需的管材形状。
同时，辊轧机构还会将金属材料进行厚度的调整和表面的光洁处理。
3.冷轧管材的成形原理冷轧管材的成形原理主要涉及材料的塑性变形和金属的力学性质等方面。
在冷轧的过程中，金属材料会发生塑性变形。
塑性变形是材料受到外力作用后，发生形状或体积变化，而不会恢复原状的现象。
这种塑性变形是在金属内部发生的，且伴随着材料的位移、应变和应力等变化。
冷轧管材的成形原理可以通过金属的力学性质来解释。
在冷轧的过程中，金属材料受到辊轧机构施加的压力。
这个压力会产生应变和应力，引起金属材料内部晶粒的位移和重新排列。
同时，冷轧还会改变金属材料的晶体结构。
在冷轧过程中，金属的晶粒会被拉伸、挤压并细化，从而形成细小的晶粒。
这些细小的晶粒会提高冷轧管材的强度和硬度，并改善其机械性能。
4.冷轧管材的应用领域冷轧管材广泛应用于各个领域，如建筑、制造业、交通运输和能源等。
在建筑领域，冷轧管材常用于制作钢结构、钢桁架和管道等，其高强度和良好的韧性使得建筑结构更加牢固和稳定。
在制造业领域，冷轧管材通常用于制作汽车零部件、机械设备和电子产品等。
其尺寸精度高、表面光洁度好等特点，使其能够符合制造业对精密度的要求。
冷轧的原理
冷轧的原理冷轧是一种金属板材或条材加工的方法，其原理是通过在低温条件下对金属进行塑性变形，使得金属材料的尺寸和形状得到调整和改变。
下面将详细介绍冷轧的原理。
冷轧的原理主要可以分为三个方面：金属材料的塑性变形特性、轧制设备和工艺参数的选择以及冷轧过程中可能出现的变形和硬化。
首先，金属材料的塑性变形特性是冷轧的基础。
金属材料的塑性变形主要是通过外力作用下的金属晶体滑移和重结晶来实现的。
当应力作用在金属上时，金属晶体中的滑移系统激活，使得晶体沿着滑移面滑移，继而产生塑性变形。
而在冷轧过程中，由于材料的温度较低，使得滑移速度减慢，晶粒和位错的运动受到限制，从而增加了材料的强度和硬度。
此外，冷轧还可以通过重组晶体结构，消除和修复位错，提高材料的抗变形能力。
其次，轧制设备和工艺参数的选择对于冷轧的效果至关重要。
轧制设备主要包括轧机和辅助设备。
轧机根据材料的形状和规格选择不同的工作方式，如单辊式、双辊式或多辊式。
辅助设备包括冷却系统、润滑系统、张力控制系统等，能够对金属材料的温度、润滑和张力进行控制，以保证冷轧过程的顺利进行。
工艺参数的选择包括轧制速度、轧制压力和轧制温度等。
轧制速度决定了材料的变形速率和变形程度，过高的轧制速度会导致材料的变形不均匀和表面质量的下降；轧制压力可以控制材料的变形量和厚度的变化，过大的轧制压力会导致应变的集中而形成裂纹；轧制温度能够控制材料的强度和硬度，过低的轧制温度会导致材料的可塑性下降，过高的轧制温度会导致材料的回弹和回复能力降低。
最后，冷轧过程中可能出现的变形和硬化是冷轧的关键。
在冷轧过程中，金属材料会受到压力和摩擦力的作用，从而在轧制方向上发生形变。
这种形变可以通过金属材料内部的滑移和变形来实现。
同时，金属材料还会受到塑性变形引起的硬化作用，即材料的硬度和强度逐渐增加。
硬化是由位错的运动和累积引起的，随着冷轧的进行，位错会逐渐堆积形成高密度的晶界，使得金属材料的塑性变形能力减弱。
冷轧管机工作原理
冷轧管机工作原理
冷轧管机的工作原理是通过将热轧管或热轧卷板进行冷轧加工，以改变管材的尺寸、形状和机械性能。
具体工作原理如下：
1. 原料准备：将热轧管或热轧卷板清洗、除油、除锈等处理，并经过切割机或剪板机切割成所需长度。
2. 加热：通过加热炉将管材加热至适宜的温度，一般温度控制在900°C到1300°C之间，使得管材变软，易于加工。
3. 预弯：在加热回火炉内对管材进行矫直、预弯等形成工序，以便获取所需的弯曲度和形状。
4. 冷轧：将加热回火后的管材送入冷轧机进行加工。
冷轧机主要包括一对或多对辊轧机，辊轧机通过辊系使管材径向受到挤压和拉伸，形成轧制力，固定辊轧机的间距决定了管材的壁厚。
5. 脱管：冷轧成型后的管材通过脱管机组进行排列、切断、整理等操作，使其具备一定的尺寸和形状的要求。
6. 检测和修整：经过脱管后的冷轧管材会进行质量检测，包括外径、壁厚、弯曲度、表面平整度等方面的检测。
如有需要，还会进行修整操作。
7. 检验和包装：经过检测和修整后的冷轧管材会进行全面检验，
检查其机械性能、化学成分等，同时进行包装，以确保产品符合标准要求。
以上即为冷轧管机的工作原理，通过上述工艺过程，可以生产出具备一定性能和精度要求的冷轧管材。
冷轧机工作原理
冷轧机工作原理
冷轧机是一种用于压制金属板材、线材、钢管等金属材料的设备。
在工业生产中，冷轧机的应用非常广泛。
它能够将金属材料加工成各种形状和规格的产品，可以生产出高精度、高强度的金属制品。
下面我们来了解一下冷轧机的工作原理。
冷轧机的工作过程可以分为以下几个步骤：
1. 疏通材料：将金属材料放入冷轧机的进料口，通过切辊机切割成所需长度，然后送入下一道工序。
2. 预处理：将金属材料送入预处理机构中，进行清洗、除锈、除油等处理，以确保材料表面光洁度和质量。
3. 轧制：将预处理后的金属材料送入冷轧机的轧辊之间，进行轧制。
轧辊是冷轧机的核心部件，它们通过一定的轧制方式将金属材料压制成所需厚度和形状。
4. 整形：将轧制后的金属材料送入整形机构中，进行整形加工。
整形机构可以将金属材料加工成平板、圆管、方管、角钢等不同形状和规格的产品。
5. 切割：将整形加工后的金属材料送入切割机构中，进行切割。
切割机可以将金属材料切割成所需长度，并进行后续加工。
6. 翻辊：将切割后的金属材料送入翻辊机构中，进行翻辊加工。
翻辊可以将金属材料的表面变得更加光滑，去除残余应力。
7. 包装：将翻辊后的金属材料送入包装机构中，进行包装加工。
包装机可以将金属材料包装成所需的包装形式，以方便运输和储存。
以上就是冷轧机的工作原理及工作过程。
冷轧机的应用范围非常广泛，它可以生产出高质量、高精度的金属制品，在工业生产中发挥着重要的作用。
冷轧的原理
冷轧的原理
冷轧是一种重要的金属加工工艺，它通过冷变形来改善金属材料的性能和表面质量。
在冷轧过程中，金属材料经过多道次的轧制和加工，最终得到所需的厚度和形状。
冷轧的原理涉及到材料的塑性变形、晶粒结构的改变以及应力和变形的分布等方面。
下面将从这几个方面来详细介绍冷轧的原理。
首先，冷轧的原理与金属材料的塑性变形有关。
在冷轧过程中，金属材料在室温下进行变形，这就要求金属材料具有足够的塑性，能够在室温下发生变形而不发生断裂。
通过冷轧，金属材料的晶粒会发生滑移和再结晶等变化，从而改善了金属的塑性和韧性。
其次，冷轧的原理还涉及到晶粒结构的改变。
在冷轧过程中，金属材料的晶粒会发生变形和再结晶，从而使晶粒尺寸得到细化，晶界得到清晰化，从而提高了金属材料的强度和硬度。
此外，冷轧还可以消除材料中的组织缺陷，提高材料的均匀性和稳定性。
另外，冷轧的原理还与应力和变形的分布有关。
在冷轧过程中，金属材料受到了较大的应力和变形，这些应力和变形会导致材料内部的晶粒发生改变，从而改善了材料的力学性能。
通过合理控制轧制力和轧制温度，可以使金属材料得到均匀的应力和变形分布，从而提高了材料的整体性能。
总的来说，冷轧的原理是通过控制金属材料的塑性变形、晶粒结构的改变以及应力和变形的分布，来改善金属材料的性能和表面质量。
冷轧是一种重要的金属加工工艺，它在提高金属材料力学性能的同时，还可以提高材料的表面光洁度和尺寸精度。
因此，冷轧在钢铁、有色金属等行业都有着广泛的应用。
通过深入了解冷轧的原理，可以更好地掌握冷轧工艺，提高产品的质量和生产效率。
管材,线材的冷成形磷化和润滑
管材，线材的冷成形磷化和润滑的原理介绍
在本世纪初，已经开始把化学处理用于帮助金属的冷成形。
如果没有磷化锌和表面润滑工艺，整个钢铁制造工业至关重要的冷成形工艺将不可实现。
冷成形是指工件不作预加热而成形加工。
工件的非切削加工是通过外力（拉伸、压制、切变力）来完成的，材料受到的外力超过了材料的屈服点，然后使塑性材料变成外加模具所限定的形状。
在此过程中，材料的重量和组成不会发生变化，但材料内部晶体原子位置发生了永久改变，这种晶体变化会使材料发生所谓的切变硬化，增加了材料的拉伸强度和硬度。
与其它金属相比，钢的冷成形需要较高的机械能，因此在工件与模子接触的成形区会达到较高温度，这种高温将削弱甚至使通常的润滑剂失效。
另一方面，在加工中工件的表面积增大，因此对润滑又提出了新的要求。
在成形区的主要摩擦是混合摩擦。
在这种摩擦中，工件表面有一层几个分子厚度的润滑层，由于润滑层的糙度所构成的纹理可防止工件冷成形加工时，在压力不过高时的咬死或轧住。
在压力加工时的压力区域，这层粗糙的润滑层可作为润滑剂的接收区。
挤出压力区或模槽的润滑剂处于滑动摩擦状态。
在冷成形中，主要问题是二个接触表面的咬死和轧住。
模具和工件表面化学和物理化学性质对此极有关系。
在条件有利时，咬住和轧住的现象决不会出现。
将工艺作表面处理是为了达到这种表面条件的目的之一。
轧制变形基本原理
1 第四章 轧制变形基本原理金属塑性加工是利用金属能够产生永久变形的能力，使其在外力作用下进行塑性成型的一种金属加工技术，也常叫金属压力加工。
基本加工变形方式可以分为：锻造、轧制、挤压、分为：热加工、冷加工、温加工。
金属塑性加工的优点(1)因无废屑，可以节约大量的金属，成材率较高；(2)可改善金属的内部组织和与之相关联的性能；(3)生产率高，适于大量生产。
第一节 轧钢的分类轧钢是利用金属的塑性使金属在两个旋转的轧辊之间受到压缩产生塑性变形，从而得到具有一定形状、尺寸和性能的钢材的加工过程。
被轧制的金属叫轧件；使轧件实现塑性变形的机械设备叫轧钢机；轧制后的成品叫钢材。
一、根据轧件纵轴线与轧辊轴线的相对位置分类轧制可分为横轧、纵轧和斜轧。
如图１、２、３。
横轧：轧辊转动方向相同，轧件的纵向轴线与轧辊的纵向轴线平行或成一定锥角，轧制时轧件随着轧辊作相应的转动。
它主要用来轧制生产回转体轧件，如变断面轴坯、齿轮坯等。
纵轧：轧辊的转动方向相反，轧件的纵向轴线与轧辊的水平轴线在水平面上的投影相互垂直，轧制后的轧件不仅断面减小、形状改变，长度亦有较大的增长。
它是轧钢生产中应用最广泛的一种轧制方法，如各种型材和板材的轧制。
斜轧：轧辊转动方向相同，其轴线与轧件纵向轴线在水平面上的投影相互平行，但在垂直面上的投影各与轧件纵轴成一交角，因而轧制时轧件既旋转，又前进，作螺旋运动。
它主要用来生产管材和回转体型材。
图1 横轧简图1—轧辊；2—轧件；3—支撑辊图2 纵轧示意图图3 斜轧简图1—轧辊；2—坯料；3—毛管；4—顶头；5—顶杆二、根据轧制温度不同又可分为热轧和冷轧。
所有的固态金属和合金都是晶体。
温度和加工变形程度对金属的晶体组织结构及性能都有不可忽视的影响。
金属在常温下的加工变形过程中，其内部晶体发生变形和压碎，而引起金属的强度、硬度和脆性升高，塑性和韧性下降的现象，叫做金属的加工硬化。
把一根金属丝固定于某一点在手中来回弯曲多次后，钢丝就会变硬、变脆进而断裂，这就是加工硬化现象的一个例子。
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17 冷轧管材塑性成形原理17.1 周期式轧管法塑性变形原理17.1.1 轧制过程图17－1所示为二辊周期式冷轧管法进程轧制工作简图。
轧制过程可分解为以下过程：（1）送进管料：轧辊位于进程轧制的起始位置，也称起点Ⅰ，管料送进m 量值，Ⅰ移至Ⅰ1Ⅰ1，轧制锥前端由ⅡⅡ移至Ⅱ1Ⅱ1，管体内壁与芯棒间形成间隙Δ；（2）进程轧制：轧辊向前滚轧，轧件随着向前滑动，轧辊前部的间隙随之扩大。
变形区由两部分组成：瞬时减径区和瞬时减壁区，分别对应中心角θp 、θo ，分别定义为减径角和减壁角。
两者之和为咬入角θz ，整个变形区定义为瞬时变形区；（3）转动管料和芯棒：滚轧到管件末尾后，在稍大于成品外径的孔型内将管料转动60°～90°，芯棒也同时转动，但转角略小，以求磨损均匀。
轧件末端滑移至 Ⅲ Ⅲ。
轧至中间任意位置时，轧件末端移至Ⅱx Ⅱx ；（4）回程轧制：又称回轧，轧辊从轧件末端向回滚轧。
由于进程轧制时轧机有弹跳，管体沿孔型横向也有宽展，所以转动角度后回程轧制仍有相当的减壁量，约占一个轧制周期的30％～40％。
回轧时瞬时变形区与进程轧制相同，由减径和减壁区构成。
金属流动方向为原流动方向。
图17－1 二辊周期式冷轧管机进程轧制过程 图17－2 二辊式冷轧管机轧槽底部展开图 （a ）送进；（b ）滚轧；（c ）转动管料和芯棒 1－空转送进部分；2－减径段；3－压下段；17.1.2 主要变形参数的确定 4－预精整段；5－精整段；6－空转回转部分 按进程轧制将轧辊孔型展开（图17－2），“1”－空转管料送进部分；“6”－空转回转部分；其余为变形区，可分为四段变形区： “2”－减径段：对应压缩管料外径直至内表面与芯棒接触为止。
因为冷轧管料一般较薄，减径时壁厚增加，塑性降低，横剖面压扁扩大了芯棒两侧非接触区，变形均匀性变差，容易轧折，所以减径量越小越好。
一般管料内径与芯棒最大直径间的间隙取在管料内径的3％～6％以下。
壁厚增量000j d d 0.8)S ~(0.7S ∆∆≈ （17－1）第 四 篇 管 材 生 产 式中 d 0、0d ∆、S 0—管料外径、外径减缩量和壁厚。
“3”－压下段：主要变形阶段，同时减径和减壁；“4”－预精整段：最后定壁，主要变形结束；“5”－精整段：定径，同时进一步提高表面质量和尺寸精度。
假设F 0是管料横截面积，那么每个轧制周期管料送进体积为m F 0，设F 1是轧件出口横截面积，按体积不变条件，每个轧制周期延伸总长度m m F F L 10∑μ∆==（17－2） 式中 ∑μ—总延伸系数。
因为周期式冷轧是依次送进，逐渐轧到成品管尺寸，变形区内任意横剖面总是经过若干轧制周期后才达到要求尺寸。
除上述总变形量外，对于变形区内任意剖面，定义变形瞬间的变形量为“瞬时变形量”，相对于管料的变形量为“积累变形量”。
定义变形区内任意横剖面F x 的瞬时延伸系数等于与F x 相距Δx 的前一截面F Δx 与F x 之比。
可以证明：此两截面间包含的体积等于该轧制周期的送进体积，即m m F F x x x0∑μ∆== （17－3） 设管料的外径、内径、壁厚分别以d 0、d 0／、S 0表示，相应的成品管尺寸分别以d 1、d 1／、S 1表示，以d x 、d x ／、S x 表示F x 的尺寸，以d Δx 、d Δx ／、S Δx 表示F Δx 的尺寸，则各变形参数可分别表示如下： ⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎬⎫='+'+==='+'+==⨯='+'+==1011100010x 0x x x x 000x 0x x x x x x x x x x x x x x x x x x S -S S )d (d S )d (d S F F S -S S )d (d S )d (d S F F 100S S -S S S S -S S )d (d S )d (d S F F ∑∑∑∑∆∆∆∆∆∆∆∆∆μ∆μ∆∆μ总减壁量总延伸系数积累减壁量积累延伸系数％＝瞬时减壁率瞬时减壁量瞬时延伸系数 （17－4） 由式（17－3）可知变形区内任一断面在每一轧制周期中向前移动Δx 在变形区不同位置是逐渐增大的，所以计算任一断面在变形区内承受的加工次数比较复杂。
不同的送进量、变形程度以及孔型形状等都会使各断面在变形区内的加工次数发生变化。
如果孔型压下段的展开线为抛物线，则任意断面在变形区内承受的加工次数，即变形分散系数n 1可近似按下式计算：)2m(13l n 11∑μ+=（17－5） 式中 l 1—压下段水平长度。
从生产率来看，n 1愈小愈好，但过小会加大每个周期变形量，易在成品管上于孔型开口处出现横裂等缺陷。
为此，轧制不同材料的管材时对应不同的最小变形分散系数，常见值见表17－1。
17.2 冷轧变形区应力分析17 冷 轧 管 材 塑 性 成 形 原 理冷轧管变形区内各部分金属的应力状态比较复杂，而且还会随着轧制条件的变化而变化，它主要与外摩擦、变形的均匀性以及轧制制度等有关。
表17－1 各种合金最小变形分散系数合金变形程度／％ N 1 紫铜H62（挤压后退火）H62H68HSn70－1B5T A1T A7TC21Cr18Ni9Ti 85 85~88 85~88 80~85 73~78 70~80 70~80 50~65 60~70 81 5.5~7 6.7~10 10~14 5~5.5 7.2~9.0 5~5.5 7.5~8 14~15 10~11 11~1217.2.1 外摩擦的影响图17－3是冷轧管机进程轧制时变形区出口垂直剖面轧槽内各点的速度分布。
如图所示，轧辊绕主动齿轮节圆周上一点O 1旋转，O 1是瞬时中心，变形区出口垂直剖面上各点的速度：轧辊轴心G ，v G =R j ωG ；孔型槽底C ，v c =(R j －ρc )ωG ；孔槽边缘b ，v b =(R j －ρb )ωG ；孔型内任一点x ，v x =(R j －ρx )ωG 。
R j 为主动齿轮节圆半径，ωG 为轧辊转速。
图17－3 进程轧制时变形区出口垂直剖面轧槽内各点的速度分布假设出口垂直剖面金属以v m 流动，与机架运行方向相同的速度为正，则变形区出口垂直剖面上轧槽各点对接触金属的相对速度v xd 如图17－4（a ）所示。
接触辊面上任意点相对轧件的速度等于）－（－－x j G m x m xd R v v v v ρω== （17－6） v xd >0为前滑区；v xd <0为后滑区；v xd ＝0的各点为中性点，连接中性点构成中性线，如图17－4（b ）中的曲线ABC ，在ABC 以内为后滑区，出口剖面上点A 、C 所对应的轧辊半径成为轧制半径ρz ，轧制半径满足)-(R v z j G m ρω= （17－7）如果减少变形量，变形区内金属流动速度会下降，后滑区则相应扩大。
变形区内工具给轧件接触表面的摩擦力方向如图17－4（b ）所示。
由于变形金属只向机架进程轧制的运动方向流动，则在前滑区金属承受三向附加压应力，在后滑区承受轴向附加拉应力，其他两向为压应力。
第四篇管材生产图17－4 进程轧制时工具接触表面的相对速度和轧件的摩擦力方向回程轧制时，金属仍沿进程轧制的方向流动，轧辊作反向旋转，变形区出口剖面内轧辊接触表面相对轧件的速度如图17－5（a）所示。
设仍以与机架运行方向相同的速度为正，由式（17－6）可得回程轧制时前、后滑区的分布情况和摩擦力方向如图17－5（b）所示，BDD／B／为后滑区。
所以回程轧制时槽底部分金属在外摩擦力作用下受三向附加压应力，槽缘部分金属受轴向拉应力，其余两向为压应力。
与进程轧制时相反。
图17－5 回程轧制时工具接触表面的相对速度和轧件的摩擦力方向由于轧件始终向机架进程轧制的运动方向延伸，芯棒接触表面的摩擦力方向总是与回轧时机架的运动方向相同，对接触表面的金属造成三向附加压应力。
17.2.2 不均匀变形的影响与一般纵轧孔型一样，周期式冷轧孔型也有一定的开口度，以防止啃伤、轧折等缺陷的发生。
轧制时在孔型开口处形成一定的非接触区，无论正轧或回轧，开口处金属皆受到附加拉应力作用，槽底部分金属受到附加轴向压应力作用。
综上所述，周期式轧管出口剖面最常可能出现的工作应力状态分布如图17－6所示。
孔型开口处始终承受拉应力，严重时甚至可能出现横裂，这是限制冷轧管一次变形率的主要原因。
17.2.3 变形分散程度的影响轧制时的附加应力轧后必然以残余应力的状态保留下来，无论从正轧或回轧造成的残余应力分析，只要回轧前旋转60°～90°，残余应力都能部分互相抵消。
如果减小每次变形量，增加加工次数，就会降低每次产生的残余应力，而且不断互相抵消，促使轧件内残余应力均匀化，利于金属塑17 冷 轧 管 材 塑 性 成 形 原 理 性的提高。
但是，变形分散程度的增加又会降低生产率，所以压下段分散系数应按不同材料规定一个允许的最低值，以控制产品质量。
图17－6 周期式冷轧管工作应力状态图（a ）进程轧制；（b ）回程轧制17.3 二辊周期式冷轧管作用力计算冷轧管时的作用力主要是轧制力及轴向力。
17.3.1 轧制力计算与一般纵轧轧制力计算类似，在轧制过程中，计算断面的金属对轧辊轧制力可用下述方法：F p P = （17－8）式中 p ——平均单位压力；F ——金属与轧槽接触面积。
p 可用ю.ф.舍瓦金公式计算。
进程轧制时⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+=x j j dx dx x 0w bx S S 21-S S f n p ρ∆ρρσ）（ （17－9） 回程轧制时 ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+=x dx h dx j x 0w bx S S 21-S S f 2.5~2.0n p ρ∆ρρσ）（）（ （17－10） 式中 bx σ—金属在计算断面变形程度下的抗拉强度；w n —考虑中间主应力的影响系数，其值为1.02~1.08，一般取为1.05；0S 、x S —管料壁厚和所取计算断面轧件壁厚；j ρ、dx ρ—主动传动齿轮节圆半径和计算断面孔槽底部轧辊半径；f ——摩擦系数，对钢、铝合金为0.08~0.1；对紫铜、黄铜及其他有色金属为0.05~0,07；j S ∆、h S ∆—进程和回程时管壁绝对压下量，进程时为70％～80％总压下量，回程时为20％～30％总压下量。
F 可以近似用压下段接触面积的水平投影表示：x dx x S 2B F ∆ρ= （17－11）式中 B x ——计算断面孔槽宽度；x S ∆——计算断面管料厚度绝对压下量。
第 四 篇 管 材 生 产 当轧制强度高的钢、钛及黄铜等合金时，弹性压扁对接触面积影响较大，接触面积水平投影可按下式计算：）（＝6D -0.393D 103.9S 2D F x 0x bx 4-x dx x ρσ∆ρη⨯+ （17－12） 式中 η —形状系数，二辊轧机为1.26，三辊轧机为1.10；x D —计算断面轧槽直径；0ρ—孔型块半径，即轧辊半径17.3.2 冷轧管时的轴向力周期式冷轧管机轧件从变形区轧出的速度取决于轧辊的主动传动齿轮的节圆半径，不是由轧辊的瞬时轧制半径决定，从而使变形工具对轧件产生一定的轴向力。