成海宝，赵铁勇，郝 瑾，纪松山，展京乐，张 杰

(中国重型机械研究院有限公司，陕西 西安 710032)

0 前言

钢管冷轧是金属塑性成型过程较为复杂的工艺之一，由于其具有道次变形量大、金属成材率高。轧材的内外表面质量和力学性能较高等诸多优点，其产品广泛应用于石油化工、航空航天、核电、汽车工业等领域［1］。

钢管冷轧过程中，管坯的每个断面在纵向固定的锥形芯棒和变断面辊环构成的环形间隙内间歇的进行管径和壁厚压下［2］，图1给出了轧制过程示意图。轧辊在曲柄连杆的驱动下做周期性往复运动，由于轧辊轴上同步齿轮与固定在机座上的齿条啮合，辊环在往复运动的同时还绕自身轴线旋转，因此，沿轧制变形区，管坯的内外径和壁厚都逐渐减小。当机架运动到后死点位置时，辊环孔型直径大于管坯直径，此时管坯和辊环脱离接触，在辊环再次与管坯接触之前，管坯要向前送进一小段以使前端金属得到进一步的轧制;当机架运行到前死点位置时，辊环孔型直径大于成品管直径，管坯与辊环再次脱离接触，在机架返回运动到使管坯和辊环再次接触之前，管坯连同芯棒要回转一个角度(60°～90°)，从而使管坯锥形部分得到进一步的均整，然后机架返回到起始位置，重复这一过程。从皮尔格轧机轧制过程可以看出，对每一送进体积的管坯从开始轧制到轧出成品都要经过数十次如上描述的循环过程，在这个过程中金属要经过数十次小增量的变形以及拉、压交替的应力应变状态。……