无缝钢管顶管生产中出口模架中空心管坯的金属轴向流动速度与芯棒的运动速度的关系_工程技术

在无缝钢管的顶管生产中，除出口模架之外，所有模架均为后滞模架，芯棒的运行速度大于空心管坯的前进速度。因此，芯棒与空心管坯内表面的金属之间存在相对滑动，其间的滑移系数视模架的位置不同而不同，表现为人口模架的最小，出口模架的最大。具体到每一个模架而言，因为芯棒的顶推速度是按辊模出口模架的荒管出口速度来设定的，所以，出口模架中空心管坯的金属轴向流动速度与芯棒的运动速度相等，即该模架中的空心管坯与芯棒间的滑移系数等于1。除此之外，其他各模架中空心管坏的运动速度都小于芯棒的前进速度，即滑移系数都小于1，其滑移系数的大小为该模架的辊模线速度与出口模架的辊模线速度(芯棒速度)之比值。

这样一来，由于芯棒在各个模架中的运动速度是同一个速度，因此，带来了各个模架中空心管坯的管壁从内表面到外表面的金属沿轧制方向存在不同流动速度的趋势。这种趋势会造成空心管坯的管壁沿径向产生搓轧变形。但变形金属本身是一个整体，它不会因搓轧变形而发生分层，其结果是在变形金属中带来了沿轴向的附加剪切应力和附加剪切变形。

当空心管坯包住芯棒之后，空心管坯内表面和芯棒之间会产生摩擦力，作用在芯棒上的顶推力，一部分作用在空心管坯的杯底上，而另一部分则由摩擦力来平衡。空心管坯把芯榨包得越紧，二者之间的摩擦力就越大，作用在空心管坯杯底上的顶推力也就越小。为了减少顶穿管坯杯底的生产事故，应合理地设计空心管坯内径与芯棒直径的差值，使空心管坯内表面尽早地将芯棒包住，并且芯棒和空心管坯之间的摩擦力要“恰到好处”。此摩擦力的大小既要保证不发生芯棒顶穿空心管坯杯底的生产事故，又要防止因摩擦力太大而阻碍金属的轴向延伸。此外，还应注意前面几个空减模架之间的相对安装位置。