Os produtos acabados de tubos de aço sem costura e tubos de aço de precisão apresentam o problema de espessura excêntrica irregular. Tubos de aço excêntricos são mais propensos a serem produzidos durante o processo de fabricação de tubos de aço laminados a quente. A maioria das irregularidades ocorre durante a perfuração a quente: De acordo com a análise anatômica do tubo de aço realizada em laminadores automáticos de tubos, acredita-se que, após a laminação do tubo perfurado pela máquina automática de laminação, a espessura irregular da parede nas direções vertical e horizontal mantém as características de distribuição da espessura irregular da parede do tubo perfurado, ou seja, o tubo de aço ainda apresenta um formato helicoidal após a laminação. A espessura irregular da parede, tanto na direção vertical quanto na horizontal, aumenta significativamente.
As razões para a espessura irregular da parede na máquina automática de laminação de tubos são: ① A forma e a gravidade da irregularidade na espessura da parede do tubo capilar perfurado afetam diretamente a forma e a gravidade da irregularidade na espessura da parede do tubo de aço laminado. ② Quando o tubo é laminado na máquina automática, a posição do plugue se desvia do centro da passada devido à curvatura da haste ejetora, resultando em espessura irregular da parede. A espessura da parede e a posição da espessura mínima da parede no tubo e em cada seção transversal da extremidade do tubo sofrem alterações quase fixas; enquanto o grau de irregularidade da espessura da parede aumenta gradualmente da extremidade do tubo até a extremidade. Portanto, reduzir a curvatura residual da haste ejetora e reduzir a força axial da haste ejetora durante a laminação do tubo têm um efeito significativo na redução do grau de irregularidade da espessura da parede. ③ Quanto maior a redução da espessura da parede, mais grave será a irregularidade na espessura da parede do tubo. Quando a redução da espessura da parede é pequena, a máquina automática de laminação de tubos pode reduzir a espessura irregular da parede do tubo capilar perfurado. ④ O ajuste da passada não está correto. Quando a folga entre os rolos não é paralela, a espessura irregular da parede do tubo de esgoto será agravada.
Realizamos a transformada de Fourier nos dados de espessura de parede medidos em tubos em branco nos quatro processos de laminação de uma unidade automática de laminação de tubos de Φ400mm: perfuração, perfuração secundária (extensão), laminação automática e nivelamento. Obtivemos, então, uma análise quantitativa da irregularidade da espessura da parede. Com base nisso, propomos uma maneira de reduzir a irregularidade da espessura da parede em tubos de aço.
① Após a perfuração secundária (extensão), as características de distribuição da espessura irregular da parede em espiral no tubo de esgoto são mantidas até o tubo finalizado. Portanto, aprimorar a perfuração secundária (extensão) é fundamental para melhorar a precisão da espessura da parede do tubo finalizado. A principal medida consiste em aprimorar o projeto da ferramenta, melhorando a concentricidade do pino ejetor e do tampão com a linha de rolamento durante a rotação.
② A melhoria da espessura irregular da parede do capilar perfurado é um ponto importante. As principais medidas são melhorar a uniformidade do aquecimento do tubo em branco, a precisão do furo de centragem, aumentar o comprimento da faixa uniforme do plugue e do cone reverso, e melhorar a concentricidade entre o pino ejetor e o plugue com a linha de laminação durante a rotação.
③ Embora ocorram irregularidades significativas na espessura da parede simétrica durante a laminação do tubo, isso tem um certo efeito na redução das irregularidades na espessura da parede em espiral. Portanto, ao laminar o tubo, ele deve ser laminado duas vezes e o tubo em branco deve ser girado 90° entre as passagens.
④ O processo de nivelamento pode basicamente eliminar a espessura irregular das paredes simétricas, mas tem pouco efeito na eliminação da espessura irregular das paredes em formato espiral. Portanto, a capacidade da máquina de nivelamento deve ser aprimorada.
⑤A transformada de Fourier é um meio eficaz para estudar a espessura irregular da parede no processo de laminação transversal, e esse método também pode ser usado para pesquisar a espessura irregular da parede em outras unidades de produção de tubos de aço.
Tubos de aço laminados e tubos de aço trefilados a frio também apresentam problemas de excentricidade devido à perfuração: qualquer fator que comprometa a correção geométrica da zona de deformação formada pelo rolo, plugue e placa guia agravará a espessura irregular da parede do tubo capilar.
(1) Cabeçalho. ① Para o projeto do formato do tampão, o cone de rolamento do tampão ideal deve ser paralelo ao cone de saída do rolo. Se o tampão for projetado de acordo com a fórmula tradicional de Matveyev, o cone de rolamento do tampão não será paralelo ao cone de saída do rolo. A deformação em tal folga que se expande gradualmente levará inevitavelmente a um rolamento insuficiente da parede do tubo, resultando em espessura de parede irregular do tubo capilar, e a espessura irregular da parede do tubo capilar se tornará mais grave com o aumento do ângulo de alimentação; ② Devido à rigidez insuficiente da haste ejetora, ocorre flexão durante o processo de perfuração, de modo que o tampão não consegue manter a posição centralizada, resultando em espessura irregular do tubo capilar que passa por ele; ③ desgaste irregular ou danos ao tampão.
(2) Placa guia. ①A distância entre as placas guia é muito grande. Durante o processo de perfuração, a linha central da perfuração é mantida pela restrição da placa guia. Se a distância entre as placas guia for grande, a posição do tampão muda muito, tornando-o instável e causando espessura de parede irregular do capilar. ②O desgaste irregular das placas guia superior e inferior também agravará a espessura irregular da parede.
(3) Rolo. ① Desvio da linha central do rolo: Durante o processo de produção, devido à instalação incorreta dos parafusos de pressão em ambos os lados da máquina de perfuração, ou devido ao desgaste da rosca e do rolamento, a direção axial entre os dois rolos sofre um desvio horizontal, e os ângulos de alimentação dos dois rolos ficam inconsistentes. Isso distorce a zona deformada, resultando em espessura de parede irregular. ② O cone de rolamento do plugue e do rolo fica mais desalinhado sob um grande ângulo de alimentação. ③ A velocidade inadequada do rolo também afetará a precisão da espessura da parede.
(4) Centralização e aquecimento do tubo bruto. Tanto os furos de centralização excêntricos quanto o aquecimento desigual (lados macho e fêmea) causarão espessura de parede desigual.
(5) Rigidez, estrutura e ajuste da máquina de puncionamento. A rigidez do corpo da máquina de puncionamento não é suficiente e o mecanismo de travamento é pouco confiável; o dispositivo de centralização da haste ejetora não está ajustado com precisão, a operação é instável e a distância do corpo é grande; o ajuste da linha central de laminação geralmente é inferior à linha central do laminador, com o objetivo de melhorar a estabilidade da peça laminada. Se o ajuste for muito grande, a relação entre as ferramentas na zona de deformação mudará assimetricamente após o deslocamento da linha de laminação para baixo, o que também afetará a espessura irregular da parede do tubo. Portanto, não há como evitar completamente a espessura excêntrica irregular do tubo de aço sem costura, sendo necessário um controle rigoroso e gradual para minimizá-la.
Data da publicação: 30 de março de 2023