權利要求書： 1.一種軋機孔型設計方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟1，確定軋前管坯的直徑Da、壁厚Ha和軋后成品管直徑Db、壁厚Hb的數(shù)值；

步驟2，通過以下第一公式計算管坯壓下段總的等效應變值εd：第一公式中:

εz為管坯的軸向主應變；

εj為管坯的徑向主應變；

εc為管坯的周向主應變；

εd為管坯壓下段總的等效應變值；

步驟3，通過單向壓縮實驗確定管坯材料的應力應變關系σ(ε)；

步驟4，將管坯壓下段沿長度Lp方向n等分，n為40?60；

步驟5，使管坯壓下段劃分的最后截面處的應變值等于總的等效應變值，并對應力應變曲線積分求得應變能密度κ；

步驟6，通過以下第二公式計算各截面的應變能密度變化值Δκi：第二公式中：

Δκ1為第1次管坯變形時某截面的應變能密度變化值；

Δκ2為第2次管坯變形時某截面的應變能密度變化值；

Δκ3為第3次管坯變形時某截面的應變能密度變化值；

Δκx為第x次管坯變形時某截面的應變能密度變化值；

εx為管坯壓下段x截面處管坯的等效應變值；

步驟7，計算管坯壓下段x處的等效應變值εx；

步驟8，通過以下第三公式計算管坯壓下段x處的管坯厚度Hx第三公式中：

Dx為管坯壓下段x截面處的孔型直徑；

Hx為管坯壓下段x截面處管坯的壁厚；

步驟9，確定芯棒的形狀并通過以下第四公式計算管坯壓下段x處的芯棒直徑dx：第四公式中：

dx為管坯壓下段x截面處的芯棒直徑；

d0為芯棒圓柱段直徑；

Δd為工作段長度L方向上芯棒直徑的總改變量；

步驟10，通過以下第五公式計算管坯壓下段x處的孔型直徑Dx：Dx＝dx+2Sx，進而確定出軋輥的孔型曲線。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種軋機孔型設計方法，其特征在于，步驟3中，所述的實驗是指，將所述管坯材料做成實驗試件，進行3?6次單向壓縮實驗，根據(jù)插值方法將最后所得的應力應變曲線進行分析計算，得到所述管坯材料的應力應變關系為以下第六公式：

5 4 3 2

σ(ε)＝12996×ε?30124×ε+26731×ε?11047×ε+3015×ε+269。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種軋機孔型設計方法，其特征在于，步驟4中所述管坯壓下段沿長度Lp方向進行50等分。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種軋機孔型設計方法，其特征在于，在步驟5中，在所述管坯壓下段劃分的最后截面處的應變值等于總的等效應變值的設定下，通過以下第七公式計算出應變能密度：

5.根據(jù)權利要求1所述的一種軋機孔型設計方法，其特征在于，在步驟7中，可以通過所述的應變能密度變化值Δκ1、Δκ2、Δκ3等來確定所述第x次管坯變形時某截面的應變能密度變化值Δκx，進而計算出積分上限的所述管坯壓下段x截面處管坯的等效應變值εx。

6.根據(jù)權利要求1所述的一種軋機孔型設計方法，其特征在于，在步驟9中，芯棒采取拋物線類型芯棒。

7.一種管材質量檢驗方法，其特征在于，用于檢測權利要求1?6中任意一種軋機孔型設計方法設計并生產(chǎn)的成品管的質量，成品管質量檢驗的維度一為成品管的變形錐內表面是否光滑，通過以下第八公式計算成品管的變形錐各截面緊密結合度檢驗：第八公式中：

γX為管坯變形錐在X處截面的緊密結合度；

S'X為管坯變形錐內在X處芯棒的橫截面積；

SX為管坯變形錐在X處管坯最內層與芯棒組成的圓形面積。

8.根據(jù)權利要求7所述的管材質量檢驗方法，其特征在于，成品管質量檢驗的維度二為成品管的壁厚偏差率β，通過以下第九公式計算成品管的壁厚偏差率β：第九公式中：

β為成品管的壁厚偏差率；

Hmax為成品管的最大壁厚值；

Hmin為成品管的最小壁厚值；

H為成品管的標準壁厚值；

其中，所述成品管的外徑最大允許偏差是0.15mm，所述成品管的壁厚最大允許偏差是

0.1mm。

9.根據(jù)權利要求7所述的管材質量檢驗方法，其特征在于，成品管質量檢驗的維度三為成品管的外徑橢圓度 通過以下第十公式計算成品管的外徑橢圓度為成品管的外徑橢圓度；

Dmax為成品管最大外徑值；

Dmin為成品管最小外徑值。

說明書： 一種軋機孔型設計方法及管材質量檢驗方法技術領域[0001] 本發(fā)明涉及金屬管材冷軋技術領域，更具體地說，涉及一種軋機孔型設計方法及管材質量檢驗方法。背景技術[0002] 無縫鋼管是一種用途廣泛并且價格經(jīng)濟的管材，其具有精度高、表面粗糙度小、耐腐蝕等優(yōu)良性能，所以被廣泛應用于精密儀器設備、汽車零部件、輸送石油和天然氣等流體的管道等領域上。無縫鋼管的內表面光滑度以及形狀誤差控制已經(jīng)成為檢驗產(chǎn)品合格的重要指標，而軋輥孔型的進一步優(yōu)化設計將是提高內表面光滑度以及降低形狀誤差重要途徑。[0003] 管材的變形主要發(fā)生在軋具孔型的壓下段，孔型設計的主要任務是進行壓下段的孔型脊部曲線、芯棒曲線和孔型側壁開口的設計。針對二輥皮爾格冷軋管機孔型曲線的設計，目前典型的設計方法有以下兩種：第一種是將金屬在冷軋過程中因加工硬化而塑性降低的情況考慮在內，按壁厚相對壓下量沿孔型長度按照相應規(guī)律逐漸減少的原則來設計軋具孔型；第二種方法是按照冷軋過程中金屬對軋輥壓力不變的原則，在沿著孔型長度方向上按照一定規(guī)律設計壁厚絕對壓下量。[0004] 目前傳統(tǒng)的軋輥孔型設計方法，需要根據(jù)經(jīng)驗選取大量的待定參數(shù)，并且其根據(jù)管坯材料確定軋輥孔型設計參數(shù)的流程也較為繁瑣，對企業(yè)設計人員的專業(yè)知識以及經(jīng)驗水平要求較高，成本花費較大。[0005] 顯而易見，依據(jù)經(jīng)驗設計的軋輥孔型經(jīng)常出現(xiàn)表面質量問題；對軋機減徑率分配的孔型設計方法沒有考慮到管坯在變形階段的應力應變關系，因此會影響管材的機械性能、外形以及內表面光滑度。[0006] 另外，目前實際操作中也缺少一種更方便、更準確的管材質量檢驗方法。發(fā)明內容[0007] 本發(fā)明的目的一在于提供一種軋機孔型設計方法，對企業(yè)生產(chǎn)人員的工作經(jīng)驗要求不高，能夠降低生產(chǎn)成本，同時，提供了一種合理的設計方案，能夠降低軋輥孔型設計的難度，同時擴大軋機所能軋制管坯規(guī)格的范圍。[0008] 一種軋機孔型設計方法，包括以下步驟：[0009] 步驟1，確定軋前管坯直徑Da、壁厚Ha和成品管直徑Db、壁厚Hb的數(shù)值；[0010] 步驟2，通過以下第一公式計算管坯壓下段總的等效應變值εd：[0011][0012] 第一公式中:[0013] εz為管坯的軸向主應變；[0014] εj為管坯的徑向主應變；[0015] εc為管坯的周向主應變；[0016] εd為管坯壓下段總的等效應變值；[0017] 步驟3，通過單向壓縮實驗確定管坯材料的應力應變關系σ(ε)；[0018] 步驟4，將管坯壓下段沿長度Lp方向n等分,n為40?60；[0019] 步驟5，使管坯壓下段劃分的最后截面處的應變值等于總的等效應變值，并對應力應變曲線積分求得應變能密度κ；[0020] 步驟6，通過以下第二公式計算各截面的應變能密度變化值Δκi：[0021][0022] 第二公式中：[0023] Δκ1為第1次管坯變形時某截面的應變能密度變化值；[0024] Δκ2為第2次管坯變形時某截面的應變能密度變化值；[0025] Δκ3為第3次管坯變形時某截面的應變能密度變化值；[0026] Δκx為第x次管坯變形時某截面的應變能密度變化值；[0027] εx為管坯壓下段x截面處管坯的等效應變值；[0028] 步驟7，計算管坯壓下段x處的等效應變值εx；[0029] 步驟8，通過以下第三公式計算管坯壓下段x處的管坯厚度Hx[0030][0031] 第三公式中：[0032] Dx為管坯壓下段x截面處的孔型直徑；[0033] Hx為管坯壓下段x截面處管坯的壁厚；[0034] 步驟9，確定芯棒的形狀并通過以下第四公式計算管坯壓下段x處的芯棒直徑dx：[0035][0036] 第四公式中：[0037] dx為管坯壓下段x截面處的芯棒直徑；[0038] d0為芯棒圓柱段直徑；[0039] Δd為工作段長度L方向上芯棒直徑的總改變量；[0040] 步驟10，通過以下第五公式計算管坯壓下段x處的孔型直徑Dx：Dx＝dx+2Sx，進而確定出軋輥的孔型曲線。[0041] 優(yōu)選的，步驟3中，所述的實驗是指，將所述管坯材料做成實驗試件，進行3?6次單向壓縮實驗，根據(jù)插值相關知識將最后所得的應力應變曲線進行分析計算，得到所述管坯材料的應力應變關系為以下第六公式：[0042] σ(ε)＝12996×ε5?30124×ε4+26731×ε3?11047×ε2+3015×ε+269。[0043] 優(yōu)選的，步驟4中所述管坯壓下段沿長度Lp方向進行50等分。[0044] 優(yōu)選的，在步驟5中，在所述管坯壓下段劃分的最后截面處的應變值等于總的等效應變值的設定下，通過以下第七公式計算出應變能密度：[0045][0046] 優(yōu)選的，在步驟7中，可以通過所述的應變能密度變化值Δκ1、Δκ2、Δκ3等來確定所述第x次管坯變形時某截面的應變能密度變化值Δκx，進而計算出積分上限的所述管坯壓下段x截面處管坯的等效應變值εx。[0047] 優(yōu)選的，在步驟9中，所述芯棒采取拋物線類型芯棒。[0048] 塑性應變能密度可以作為材料表面塑性失穩(wěn)的判斷依據(jù)，材料表面的塑性應變能密度也越大，表面褶皺缺陷產(chǎn)生的可能性也越大；合理設計芯棒的形狀既可減少正行程軋制開始時的減徑量，又可以使得金屬的主要變形發(fā)生在錐度小的那部分芯棒上；[0049] 本發(fā)明通過采用上述技術方案，通過對管材材料進行的多次應力應變實驗，得到合理的應力應變曲線，并考慮到其應變能密度的合理分配，為軋輥孔型設計提供理論依據(jù)，其孔型設計過程方便，對企業(yè)生產(chǎn)人員的工作經(jīng)驗要求不高，能夠降低生產(chǎn)成本；另外，由于傳統(tǒng)的軋輥孔型設計在軋制一段或者一定直徑的無縫鋼管時，會在管坯內表面出現(xiàn)褶皺等表面質量問題，不宜更長或者更大直徑的管坯軋制，而采用本發(fā)明的孔型設計能夠改善這種質量缺陷，同時也能適應更大規(guī)格范圍的管坯軋制。[0050] 本發(fā)明的目的二在于提供一種管材質量檢驗方法，[0051] 一種管材質量檢驗方法，用于檢測上述方案中任意一種軋機孔型設計方法設計并生產(chǎn)的成品管的質量，成品管質量檢驗的維度一為成品管的變形錐內表面是否光滑，通過以下第八公式計算成品管的變形錐各截面緊密結合度檢驗：[0052][0053] 第八公式中：[0054] γX為管坯變形錐在X處截面的緊密結合度；[0055] S'X為管坯變形錐內在X處芯棒的橫截面積；[0056] SX為管坯變形錐在X處管坯最內層與芯棒組成的圓形面積。[0057] 優(yōu)選的，成品管質量檢驗的維度二為成品管的壁厚偏差率β，通過以下第九公式計算成品管的壁厚偏差率β：[0058][0059] 第九公式中：[0060] β為成品管的壁厚偏差率；[0061] Hmax為成品管的最大壁厚值；[0062] Hmin為成品管的最小壁厚值；[0063] H為成品管的標準壁厚值；[0064] 其中，所述成品管的外徑最大允許偏差是0.15mm，所述成品管的壁厚最大允許偏差是0.1mm。[0065] 優(yōu)選的，成品管質量檢驗的維度三為成品管的外徑橢圓度 通過以下第十公式計算成品管的外徑橢圓度[0066][0067] 為成品管的外徑橢圓度；[0068] Dmax為成品管最大外徑值；[0069] Dmin為成品管最小外徑值。[0070] 通過采用上述技術方案，以成品管的變形錐各截面緊密結合度為主，以成品管的外徑最大允許偏差、外徑橢圓度、壁厚最大允許偏差和壁厚偏差率為輔，檢測簡單方便，且按該方法檢測的成品管，能夠保證產(chǎn)品質量，降低產(chǎn)品的不合格率。附圖說明[0071] 圖1為冷軋管機軋管過程的工作示意圖；[0072] 圖2為軋輥孔型設計的流程圖；[0073] 圖3為軋輥孔型沿主動齒輪分度圓展開圖；[0074] 圖4為管坯變形錐在x處的橫截面示意圖。具體實施例

[0075] 下面結合附圖1?4對本發(fā)明做進一步說明。[0076] 實施例一[0077] 如圖1所示，在軋管過程，需要將芯棒2置于軋前管坯1的通孔中，并在軋前管坯1的兩側設置軋輥3，兩側的軋輥3沿反方向運動，軋輥3從后極限位置運動至前極限位置的過程稱為正行程，反之稱為返行程。一個正行程和一個返行程的組合稱為一個軋制周期，軋輥3重復式的往返運動實現(xiàn)了管材的周期軋制變形，而管坯1的送進回轉動作均在兩個極限位置完成。位于兩個極限位置之間的的管料被稱之為工作錐。[0078] 如圖2所示，一種軋機孔型設計方法，包括以下步驟：[0079] 步驟1，確定軋前管坯1直徑Da、壁厚Ha和成品管直徑Db、壁厚Hb的數(shù)值；[0080] 步驟2，通過以下第一公式計算管坯1壓下段總的等效應變值εd：[0081][0082] 第一公式中:[0083] εz為管坯1的軸向主應變；[0084] εj為管坯1的徑向主應變；[0085] εc為管坯1的周向主應變；[0086] εd為管坯1壓下段總的等效應變值；[0087] 步驟3，通過單向壓縮實驗確定管坯1材料的應力應變關系σ(ε)，這里所謂的具體實驗是指，將所述管坯1材料做成實驗試件，進行3?6次單向壓縮實驗(進行每次壓縮量為10％，累計壓縮量為30％?60％)，根據(jù)插值相關知識將最后所得的應力應變曲線進行分析

5 4

計算，得到所述管坯1材料的應力應變關系為以下第六公式：σ(ε)＝12996×ε?30124×ε+

3 2

26731×ε?11047×ε+3015×ε+269；

[0088] 步驟4，將管坯1壓下段沿長度LP方向n等分(此處需說明的是，將孔型壓下段分為n段，按照每次軋制變形的應變能密度增量相同原則把總的等效應變量分成n等份，即將變形量進行分散，以使得在整個軋制過程中，鋼管受到均勻分布的縱向軋制力，以實現(xiàn)平穩(wěn)軋制；n為正整數(shù)，選值為40?60，優(yōu)選為沿長度LP方向進行50等分)；[0089] 步驟5，在所述管坯1壓下段劃分的最后截面處的應變值等于總的等效應變值的設定下，通過以下第七公式計算出應變能密度κ：[0090][0091] 步驟6，通過以下第二公式計算各截面的應變能密度變化值Δκi：[0092][0093] 第二公式中：[0094] Δκ1為第1次管坯1變形時某截面的應變能密度變化值；[0095] Δκ2為第2次管坯1變形時某截面的應變能密度變化值；[0096] Δκ3為第3次管坯1變形時某截面的應變能密度變化值；[0097] Δκx為第x次管坯1變形時某截面的應變能密度變化值；[0098] εx為管坯1壓下段x截面處管坯1的等效應變值；[0099] 步驟7，計算管坯1壓下段x處的等效應變值εx，可以通過所述的應變能密度變化值Δκ1、Δκ2、Δκ3等來確定所述第x次管坯1變形時某截面的應變能密度變化值Δκx，進而計算出積分上限的所述管坯1壓下段x截面處管坯1的等效應變值εx；[0100] 步驟8，通過以下第三公式計算管坯1壓下段x處的管坯1厚度Hx[0101][0102] 第三公式中：[0103] Dx為管坯1壓下段x截面處的孔型直徑(此處需說明的是，孔型的橫截面并不是完美的圓形只是接近圓形，孔型側壁的間隙應當允許鋼管在軋制過程中的橫向寬展、管坯1的回轉送進以及潤滑劑的循環(huán)等，橢圓型孔型軋制的三個截面的內壁貼合度均超過95％，而切線型開口孔型和圓弧型開口孔型軋制的鋼管內壁貼合度相接近，數(shù)值基本上接近100％)；

[0104] Hx為管坯1壓下段x截面處管坯1的壁厚；[0105] 步驟9，確定芯棒2的形狀(此處需說明的是，芯棒2按外形一般分為錐形芯棒2和拋物線形芯棒2，相比于錐形芯棒2，拋物線形芯棒2具有以下優(yōu)點：在沿工作錐長度上，內徑的瞬時壓下量逐漸下降，可以消除厚壁管內表面常見的缺陷，如褶皺、微裂紋等；提高軋機回轉送進機構工作的穩(wěn)定性，也可以減少管料的回退和突進，降低最大軋制力；調整方便，無困難。因此，本發(fā)明優(yōu)選采取拋物線類型芯棒2，圖2所示為軋輥3孔型沿主動齒輪分度圓展開圖，芯棒2形狀如圖2所示)并通過以下第四公式計算管坯1壓下段x處的芯棒2直徑dx：[0106][0107] 第四公式中：[0108] dx為管坯1壓下段x截面處的芯棒2直徑；[0109] d0為芯棒2圓柱段直徑；[0110] Δd為工作段長度L方向上芯棒2直徑的總改變量；[0111] 步驟10，通過以下第五公式計算管坯1壓下段x處的孔型直徑Dx：Dx＝dx+2Sx，進而確定出軋輥3的孔型曲線。[0112] 需要說明的是，在本發(fā)明中，軋機類型是二輥冷軋管機，在軋制中是循環(huán)往復工作，直至將初始的管坯1軋成合格的產(chǎn)品。在軋機冷軋過程中，軋件的變形是以軸向，徑向和周向的主應變?yōu)橹?，故忽略其他方向的應變，其軸向，徑向和周向的主應變分別用εz、εj和εc表示，其中軸向、徑向、周向的主應變分別采用以下公式進行計算：[0113][0114][0115][0116] 舉例：一種軋機孔型設計方法，包括以下步驟：[0117] 步驟1，確定軋前管坯1直徑Da＝50mm、壁厚Ha＝4.0mm和成品管直徑Db＝30mm、壁厚Hb＝2.0mm的數(shù)值；[0118] 步驟2，通過以下第一公式計算管坯1壓下段總的等效應變值εd＝1.195，相關計算公式為：[0119][0120] 步驟3，通過單向壓縮實驗確定管坯1材料的應力應變關系σ(ε)，這里所謂的具體實驗是指，將所述管坯1材料做成實驗試件，進行5次單向壓縮實驗(進行每次壓縮量為10％，累計壓縮量為50％)，根據(jù)插值相關知識將最后所得的應力應變曲線進行分析計算，

5 4

得到所述管坯1材料的應力應變關系為以下第六公式：σ(ε)＝12996×ε?30124×ε+26731

3 2

×ε?11047×ε+3015×ε+269；

[0121] 步驟4，將管坯1壓下段沿長度LP方向50等分；[0122] 步驟5，在所述管坯1壓下段劃分的最后截面處的應變值等于總的等效應變值的設定下，通過以下第七公式計算出應變能密度κ＝1443.90MPa：[0123][0124] 步驟6，通過以下第二公式計算各截面的應變能密度變化值Δκi＝28.878MPa，相關計算公式如下：[0125][0126] 步驟7，計算管坯1壓下段x處的等效應變值εx，可以通過所述的等效應變值ε1＝0.0785、ε2＝0.1370、ε3＝0.1884等來計算出積分上限的所述管坯1壓下段x截面處(此處需說明的是，本文中所有提及的x均是指管坯1壓下段于某一截面處)管坯1的等效應變值εx；

[0127] 步驟8，通過以下第三公式計算管坯1壓下段x處的管坯1厚度Hx，比如算出的H1＝3.846mm、H2＝3.713mm、H3＝3.585mm。相關計算公式如下：

[0128][0129] 步驟9，確定芯棒2的形狀，并通過以下第四公式計算管坯1壓下段x處的芯棒2直徑dx，相關計算公式如下：[0130][0131] 步驟10，通過以下第五公式計算管坯1壓下段x處的孔型直徑Dx：Dx＝dx+2Sx，進而確定出軋輥3的孔型曲線，圖3為將孔型展開后，錐形的孔型曲線。[0132] 需要說明的是，在本發(fā)明中，軋機類型是二輥冷軋管機，在軋制中是循環(huán)往復工作，直至將初始的管坯1軋成合格的產(chǎn)品。在軋機冷軋過程中，軋件的變形是以軸向，徑向和周向的主應變?yōu)橹?，故忽略其他方向的應變，其軸向，徑向和周向的主應變分別為εz、εj和εc表示，如圖3所示，在x＝1處的值為εz＝0.1273、εj＝?0.0393、εz＝?0.0873，在x＝2處的值為εz＝0.2021、εj＝?0.0745、εz＝?0.1278，其中軸向、徑向、周向的主應變分別采用以下公式進行計算：[0133][0134][0135][0136] 并且根據(jù)質量檢驗方法算出本例子的參數(shù)值：[0137] 表1管坯1的變形錐各截面緊密結合度檢驗指標[0138][0139] 表2成品管質量檢驗指標[0140][0141][0142] 在對管坯1進行檢驗時，如果管坯1的變形錐各截面緊密結合度符合表1的各項指標，則該管坯1為合格品；如果管坯1的變形錐各截面緊密結合度符合表1的各項指標，但其誤差范圍在表2規(guī)定的范圍內，則該管坯1為合格品；反之，則管坯1為不合格品。[0143] 實施例二[0144] 本發(fā)明的管材質量檢驗方法，用于檢測實施例一中提及的軋機孔型設計方法設計并生產(chǎn)的成品管的質量，該管材質量檢驗方法以管坯1的變形錐各截面緊密結合度為主，以成品管的外徑最大允許偏差、外徑橢圓度、壁厚最大允許偏差和壁厚偏差率為輔。[0145] 本發(fā)明管材質量檢驗方法中，成品管質量檢驗的維度一為成品管的變形錐內表面是否光滑，圖3為管坯1變形錐在x處的橫截面示意圖，管坯1變形錐在X處截面的緊密結合度主要是考慮管坯1變形錐在X處管坯1最內層與芯棒2組成的圓形面積部分，通過以下第八公式計算成品管的變形錐各截面緊密結合度檢驗：[0146][0147] 第八公式中：[0148] γX為管坯1變形錐在X處截面的緊密結合度；[0149] S'X為管坯1變形錐內在X處芯棒2的橫截面積；[0150] SX為管坯1變形錐在X處管坯1最內層與芯棒2組成的圓形面積。[0151] 成品管質量檢驗的維度二為成品管的壁厚偏差率β，通過以下第九公式計算成品管的壁厚偏差率β：[0152][0153] 第九公式中：[0154] β為成品管的壁厚偏差率；[0155] Hmax為成品管的最大壁厚值；[0156] Hmin為成品管的最小壁厚值；[0157] H為成品管的標準壁厚值；[0158] 其中，所述成品管的外徑最大允許偏差是0.15mm，所述成品管的壁厚最大允許偏差是0.1mm。[0159] 成品管質量檢驗的維度三為成品管的外徑橢圓度 通過以下第十公式計算成品管的外徑橢圓度[0160][0161] 為成品管的外徑橢圓度；[0162] Dmax為成品管最大外徑值；[0163] Dmin為成品管最小外徑值。[0164] 本發(fā)明利用上述方法對某φ250二輥可逆冷軋機軋輥3孔型曲線進行優(yōu)化設計，以下介紹設計過程和設計結果。[0165] 設計過程：[0166] ①確定φ250二輥可逆冷軋機設備參數(shù)及產(chǎn)品規(guī)格范圍。[0167] 軋輥3輥縫為1mm，軋輥3孔型曲線影響系數(shù)為2.6；冷軋管機入口荒管直徑為40mm、壁厚為3.0mm，成品管直徑為20mm、成品管壁厚為1.8mm，產(chǎn)品材料為45#鋼。[0168] ②將管坯1材料做成實驗試件，進行5次單向壓縮實驗，根據(jù)插值方法將最后所得的應力應變曲線進行分析計算，得到管坯1材料的應力應變關系按下列公式計算：[0169] σ(ε)＝12996×ε5?30124×ε4+26731×ε3?11047×ε2+3015×ε+269。[0170] 根據(jù)軋前管坯1直徑、壁厚、成品管直徑和壁厚的數(shù)值計算得到總的等效應變值εd為1.226，使管坯1壓下段劃分的最后截面處的應變值等于總的等效應變值，對σ(ε)積分求得總的應變能密度κ＝1575.58MPa。[0171] ③將管坯1壓下段沿長度Lp方向50等分。[0172] ④通過第二公式計算各截面的應變能密度變化值Δκi：[0173][0174] 由上式計算出Δκ1＝31.51MPa，ε1＝0.084；[0175] 并且遞推計算出管坯1壓下段x截面處的等效應變值εx，通過第三公式計算出x截面處的管坯1壁厚Hx的表達式：[0176][0177] 同時通過第四公式計算出x截面處的芯棒2直徑dx的表達式：[0178][0179] ⑥通過第五公式計算得到x截面處的孔型直徑Dx：Dx＝dx+2Sx，從而得到冷軋機軋輥3孔型曲線。[0180] 采用本發(fā)明方法設計的φ250二輥冷軋機軋輥3孔型曲線參數(shù)見表3，采用該套孔型曲線參數(shù)進行工業(yè)生產(chǎn)，產(chǎn)品不僅大大減少表面質量問題如褶皺等出現(xiàn)的可能性，而且管形良好，質量合格率高。[0181] 設計結果：[0182] 表3某φ250二輥冷軋機軋輥3孔型曲線參數(shù)[0183][0184] 說明：表3中只給出了部分截面軋輥3孔型曲線參數(shù)，其余截面軋輥3孔型曲線參數(shù)也可采用同樣的方法得到。[0185] 采用管材質量檢驗方法，得到管坯1的變形錐各截面緊密結合度、成品管的外徑最大允許偏差、外徑橢圓度、壁厚最大允許偏差和壁厚偏差率參數(shù)見表1和表2，通過此管材質量檢驗方法，能夠保證產(chǎn)品質量，減少不合格品。[0186] 表1管坯1的變形錐各截面緊密結合度的檢驗指標[0187][0188] 表2成品管質量檢驗指標[0189][0190] 在對管坯1進行檢驗時，如果管坯1的變形錐各截面緊密結合度符合表1的各項指標，則該管坯1為合格品；如果管坯1的變形錐各截面緊密結合度符合表1的各項指標，不符合表1的各項指標，但其誤差范圍在表2規(guī)定的范圍內，則該管坯1為合格品；反之，則管坯1為不合格品。[0191] 表4常用的其他兩種孔型軋制后管坯1的變形錐各截面緊密結合度(％)的檢驗指標[0192] 孔型 減徑段 中部壓下段 末端壓下段 定徑段橢圓型孔型 79.224 93.519 94.249 95.358

切線型開口孔型 85.160 99.305 98.732 99.779

[0193] 表5常用的其他兩種孔型成品管質量檢驗指標[0194][0195] 通過表1、表2與表4、表5的對比可知，本發(fā)明的管坯1的變形錐各截面緊密結合度的指標高于常用的其他兩種孔型軋制后管坯1的變形錐各截面緊密結合度，且采用本發(fā)明的軋機孔型設計方法及管材質量檢驗方法得到的管坯，能夠滿足表1和表2的指標。因為緊密結合度越高，則芯棒2和管坯1內壁貼合越好，管坯1內壁缺陷越少，則管坯1質量越高。[0196] 對比可知，采用該套孔型曲線參數(shù)進行工業(yè)生產(chǎn)，產(chǎn)品不僅大大減少表面質量問題如褶皺等出現(xiàn)的可能性，而且管形良好，質量合格率高。[0197] 上述實施方式僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，不能以此來限定本發(fā)明保護的范圍，本領域的技術人員在本發(fā)明的基礎上所做的任何非實質性的變化及替換均屬于本發(fā)明所要求保護的范圍。