冷彎成型是一種傳統(tǒng)工藝，廣泛用于制造成本效益高的焊管，其中金屬工件是經(jīng)過(guò)多組軋輥逐步成形。根據(jù)初始橫截面和最終型材的幾何形狀以及要施加的應(yīng)變?cè)隽浚o出不同類型的輥?zhàn)樱拷M輥?zhàn)佣季哂刑囟ǖ墓δ堋ｋ娮韬福‥RW）鋼管已廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，特別是在天然氣和石油運(yùn)輸中。ERW焊管主要采用輥壓成型工藝，通常包括開(kāi)卷、調(diào)平、輥軋成型、焊接、定徑、矯直等多種工藝。然而，在工業(yè)生產(chǎn)中，冷輥軋成形主要采用試錯(cuò)法。工件隨著各輥組的轉(zhuǎn)動(dòng)而逐漸連續(xù)變形，形成一個(gè)圓形的十字形管。由于材料非線性、幾何非線性和邊界非線性，板料輥軋成形過(guò)程非常復(fù)雜。然而，花卷設(shè)計(jì)和花型設(shè)計(jì)主要依靠工人的經(jīng)驗(yàn)，理論指導(dǎo)和參考較少。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，有限元分析作為早期設(shè)計(jì)和優(yōu)化階段必不可少的工具，在輥彎成形工業(yè)中得到了越來(lái)越多的應(yīng)用。

在管材冷彎成形過(guò)程中，如果不能很好地平衡各參數(shù)，這種方法可能會(huì)產(chǎn)生沿工件橫截面上的幾何和機(jī)械性能的非均勻分布，以及管子在后續(xù)過(guò)程（即彎曲）中的不穩(wěn)定行為。所以確定一些衡量工件均勻性和加工質(zhì)量的指標(biāo)是很重要的，研究主要工藝參數(shù)對(duì)這些指標(biāo)的影響是主要目的。

基本設(shè)置

圖2 橫截面信息示意圖

圖3 輥軸反應(yīng)力

圖4 變形體橫截面在各輥軸組下的有效應(yīng)變分布

圖5 變形管材上表面單元的有效應(yīng)變歷史曲線，演化規(guī)律

圖6 變形管材一半單元的厚度歷史曲線，演化規(guī)律

圖7 管材橫截面上環(huán)向應(yīng)變變形過(guò)程的演化

圖 8 經(jīng)過(guò)第一組輥軸時(shí)變成板上下表面的壓力

圖9 管材最終的橫截面應(yīng)變和厚度的分布以及通過(guò)第一和最后一組輥軸時(shí)的變形

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