小直径直缝焊管辊弯成形的研究

随着科学技术的不断发展，金属板材辊弯成形装备正向着数字化、柔性化、高速低耗和人性化的方向发展，代表国际先进板材辊弯成形技术水平的德国曼内斯曼德马克、奥地利钢铁联合公司、美国维尔森、日本中田制作所等公司先后推出了多款自动化、柔性化程度高的中大直径的直缝焊管辊弯成形机组，而仅日本中田制作所推出了一款小直径直缝焊管ＦＦＸ無弯成形机组，粗成形部分直径２１ｍｎ＞６３ｍｍ之间可调，而国内目前也只是管径１００ｍｍ以上的摇弯成形线成形段有柔性可调功能，而尚无管径１００ｍｍ以内的辕弯成形产品，可见，目前国内外直缝焊管無弯柔性成形研究主要集中在中大直径管，直径１００ｍｍ以内的小直径管很少涉及。

开展小直径直缝焊管辊弯柔性成形机械的研发，有利于推进精密掩弯成形机产品升级换代和产业升级，带动国家数控板材加工产业基地中数控板材柔性轨制成形生产线集成技术的进步，引领国内精密数控海弯柔性成形机的发展，带动周边配套企业的技术进步，促进下游制管产业的跨越式发展，为国巧焊管、建材、汽车行业、电子行业、工程机械等领域的发展发挥了重要的支撑作用；有利于提升企业和产业自主创新能力，缩短与国外先进技术差距，加快我国精密辕弯柔性成形机械与国际接轨，提升我国机床行业在国际市场中的竞争能力；有利于扩大就业，促进相关产业发展。

为缩小国内辊弯成形机与国外先进辊弯成形机的差距，随着国内外焊管生产企业对辊弯成形机自动化、柔性化要求的提高，急需解决小直径焊管柔性掩弯成形技术，提高成形机的适应能力和水平。本课题针对目前市场对小直径直缝焊管無弯柔性成形的需求和发展庭势，按照双半径成形法设计結花图，采用ＦＦＸ与排据成形技术相结合，利用分组平银和立竊的调节实现中小直径焊管变尺寸的柔性制造，通过对柔性成形的变形图进行设计，确定分组成形机架与立摇的结构、位置和调整参数；建立直缝焊管柔性成形机组的有限元模型，模拟成形过程，分析研巧其变形规律，并研制出原理样机。

通过该课题的研究，可加快混弯成形设备向柔性化方向发展的进程，进一步发展焊管柔性成形工艺的基础理论，焊管的生产效率和产品质量进一步提升，开展本课题研巧具有重要的理论意义与实用价值，研究成果具有广阔的应用前景。

本课题以南京理工大学承担的江苏省前瞻性联合研究项目高速柔性掩弯成形关键技术研究（ＢＹ２０１５００４－０８）为背景，与江苏某公司合作开展小直径直缝焊管柔性成形机设计研究。