黃 文 程世清

(武漢重工鑄鍛有限責(zé)任公司，武漢430084)

在編制無縫鋼管制管工藝過程中，往往需要用到大量的公式計算鋼錠的重量、鍛造比、拔伸變形率等工藝參數(shù)，并根據(jù)沖孔—頂伸工藝規(guī)范來確定相關(guān)參數(shù)。每份制管工藝中一般有12個以上的參數(shù)需要通過復(fù)雜的計算得出，有6個以上的參數(shù)需要查閱沖孔—頂伸工藝規(guī)范來確定。目前制管工藝的編制一般采用人工方法來完成，由于參數(shù)多，計算量大，不僅效率低下，而且很容易出錯。用Visual Basic軟件設(shè)計一套制管工藝編制軟件來解決上述問題，可以快捷、準(zhǔn)確地得到工藝參數(shù)結(jié)果，實用性強。

1 制管工藝流程

2 制管工藝的編制方法

制管工藝的編制，主要是通過成品鋼管的規(guī)格，估算鍛件的幾何尺寸。由鍛件的幾何尺寸及鋼錠利用率確定鋼錠重量。通過計算鍛造比確定鋼錠錠型，查閱工裝、模具表確定最終鍛件的幾何尺寸及要選用的工裝、模具。

2.1 成品管及鍛件重量的計算

優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼管、合金結(jié)構(gòu)鋼管每米的理論重量(鋼管的密度為7.85 kg/dm2)按公式(1)計算：

W=0.024 66(D-S)S

(1)

式中W——鋼管每米理論重量，kg；

S——鋼管的公稱壁厚，mm；

D——鋼管的公稱外徑，mm。

把芹菜、蘆蒿洗凈，切成1cm的長度，各取100 g于300 ml錐形瓶中，用超聲波提取30 min；常溫；超聲波強度為65W.過濾，濾液備用.

2.2 鍛件內(nèi)徑d0，外徑D0和長度L0的確定

2.2.1 根據(jù)訂貨尺寸(內(nèi)徑d和外徑D)，按公式(2)、(3)計算熱鍛件目標(biāo)尺寸：

d01=(d-a1)K內(nèi)

(2)

D01=(D+a1)K外

(3)

式中d——內(nèi)徑定貨尺寸，mm；

d01——熱鍛件內(nèi)徑目標(biāo)尺寸，mm；

K內(nèi)——內(nèi)徑熱膨脹冷縮率，mm；

a1——目標(biāo)鍛造余量，mm；

D——外徑定貨尺寸，mm；

D01——熱鍛件外徑目標(biāo)尺寸，mm；

K外——外徑熱膨脹冷縮率。

2.2.2 根據(jù)熱鍛件目標(biāo)尺寸，按以下條件選取適用的終鍛頂桿、終鍛模圈的外徑和內(nèi)徑(d1、D1)：

d1≤d01的最大值，mm；

D1≥D01的最小值，mm。

終鍛頂桿和終鍛模圈確定后，按公式(4)、(5)計算確定鍛件的實際尺寸：

d0=d1/K內(nèi)

(4)

D0=D1/K外

(5)

式中d0——冷鍛件最終的實際內(nèi)徑，mm；

D0——冷鍛件最終的實際外徑，mm。

2.2.3 按公式(6)計算鍛件長度：

L0=L+L1

(6)

式中L——成品長度，mm；

L1——常規(guī)試驗用料長度，mm。

2.3 鋼錠重量WP

由公式(7)計算鋼錠重量WP：

WP=W/A

(7)

式中W——鍛件的重量，kg；

A——鋼錠的利用率。

2.4 鍛造比、拔伸變形率的計算

鍛造比(Y)和拔伸變形率(ε)按公式(8)、(9)計算：

Y=Fg/Fd

(8)

ε=(1-Fd/Fc)×100%

(9)

式中Fg——鋼錠橫截面積，mm2；

Fd——鍛件橫截面積，mm2；

Fc——沖孔坯橫截面積，mm2。

3 程序設(shè)計

由上可見，編制制管工藝時需要確定的參數(shù)很多，計算量大。如果采用Visual Basic可視化編程計算，只需要在對話框中輸入成品管的規(guī)格，按計算按鈕，工藝參數(shù)便立即得到。

采用Visual Basic的數(shù)據(jù)庫控件可視化數(shù)據(jù)管理器Visdata 來實現(xiàn)計算制管工藝參數(shù)的應(yīng)用程序。Visdata是微軟公司開發(fā)的數(shù)據(jù)庫框架，它為Windows應(yīng)用程序的開發(fā)提供了強大的全新接口。由于微軟公司在Visdata的設(shè)計過程中遵循了簡化、實用等風(fēng)格，因此，基于Visdata的Windows應(yīng)用程序具有簡潔高效的特點，是目前最流行的Windows應(yīng)用程序開發(fā)接口工具之一。

圖1 計算過程的程序設(shè)計流程圖Figure 1 The flow diagram of the program design for the computational process

圖2 制管工藝參數(shù)計算對話框Figure 2 The dialog box for calculating the technological parameter for producing pipe

圖3 工藝參數(shù)計算結(jié)果對話框Figure 3 The dialog box for calculating results of the technological parameter

運用Visdata類庫編寫基于對話框的應(yīng)用程序。用戶通過對話框與應(yīng)用程序進(jìn)行交互來實現(xiàn)計算目的。用戶在相應(yīng)對話框中輸入成品管的規(guī)格，點擊確定按鈕，便可計算出鍛件的尺寸，然后可自動或手動選擇終鍛頂桿、終鍛模圈尺寸，點擊確定按鈕，計算出鍛件的重量；自動或手動確定鋼管利用率，自動或手動選擇合適的沖桿、陰模后，點擊確定按鈕，計算出鍛件的最終鍛造比、拔伸變形率。鋼錠錠型的選取、沖孔坯數(shù)據(jù)由程序在后臺調(diào)用事先設(shè)定好的數(shù)據(jù)庫文檔進(jìn)行處理。為實現(xiàn)一次計算出多組數(shù)據(jù)，將計算后的結(jié)果數(shù)據(jù)導(dǎo)入庫中存貯，計算完畢之后可分組打印結(jié)果。圖1是計算過程的程序流程圖。

通過Visual Basic 窗體為程序添加成員變量和消息映射，并添加功能實現(xiàn)的源代碼。

4 實例

啟動程序后，以訂貨重量為11.5 t，材質(zhì)為SA106B，規(guī)格為?610 mm×56 mm×5 000 mm鋼管的訂貨合同為例進(jìn)行計算，制管工藝參數(shù)計算過程及結(jié)果分別見圖2和圖3。

5 結(jié)束語

運用Visual Basic編程計算制管工藝參數(shù)，效率高、實用性強。由于程序界面是對話框，運行于Windows操作系統(tǒng)，使用起來比較直觀。通過對話框的提示，用戶輸入數(shù)據(jù)也不易遺漏，免去了許多繁瑣的重復(fù)計算。

下一步將解決制管工藝卡片與制管工藝參數(shù)的接口問題，實現(xiàn)程序自動生成制管工藝卡片的功能。