Visual Basic编程在编制制管工艺中的应用

黄 文 程世清

(武汉重工铸锻有限责任公司，武汉430084)

在编制无缝钢管制管工艺过程中，往往需要用到大量的公式计算钢锭的重量、锻造比、拔伸变形率等工艺参数，并根据冲孔—顶伸工艺规范来确定相关参数。每份制管工艺中一般有12个以上的参数需要通过复杂的计算得出，有6个以上的参数需要查阅冲孔—顶伸工艺规范来确定。目前制管工艺的编制一般采用人工方法来完成，由于参数多，计算量大，不仅效率低下，而且很容易出错。用Visual Basic软件设计一套制管工艺编制软件来解决上述问题，可以快捷、准确地得到工艺参数结果，实用性强。

1 制管工艺流程

2 制管工艺的编制方法

制管工艺的编制，主要是通过成品钢管的规格，估算锻件的几何尺寸。由锻件的几何尺寸及钢锭利用率确定钢锭重量。通过计算锻造比确定钢锭锭型，查阅工装、模具表确定最终锻件的几何尺寸及要选用的工装、模具。

2.1 成品管及锻件重量的计算

优质碳素结构钢管、合金结构钢管每米的理论重量(钢管的密度为7.85 kg/dm2)按公式(1)计算：

W=0.024 66(D-S)S

(1)

式中W——钢管每米理论重量，kg；

S——钢管的公称壁厚，mm；

D——钢管的公称外径，mm。

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2.2 锻件内径d0，外径D0和长度L0的确定

2.2.1 根据订货尺寸(内径d和外径D)，按公式(2)、(3)计算热锻件目标尺寸：

d01=(d-a1)K内

(2)

D01=(D+a1)K外

(3)

式中d——内径定货尺寸，mm；

d01——热锻件内径目标尺寸，mm；

K内——内径热膨胀冷缩率，mm；

a1——目标锻造余量，mm；

D——外径定货尺寸，mm；

D01——热锻件外径目标尺寸，mm；

K外——外径热膨胀冷缩率。

2.2.2 根据热锻件目标尺寸，按以下条件选取适用的终锻顶杆、终锻模圈的外径和内径(d1、D1)：

d1≤d01的最大值，mm；

D1≥D01的最小值，mm。

终锻顶杆和终锻模圈确定后，按公式(4)、(5)计算确定锻件的实际尺寸：

d0=d1/K内

(4)

D0=D1/K外

(5)

式中d0——冷锻件最终的实际内径，mm；

D0——冷锻件最终的实际外径，mm。

2.2.3 按公式(6)计算锻件长度：

L0=L+L1

(6)

式中L——成品长度，mm；

L1——常规试验用料长度，mm。

2.3 钢锭重量WP

由公式(7)计算钢锭重量WP：

WP=W/A

(7)

式中W——锻件的重量，kg；

A——钢锭的利用率。

2.4 锻造比、拔伸变形率的计算

锻造比(Y)和拔伸变形率(ε)按公式(8)、(9)计算：

Y=Fg/Fd

(8)

ε=(1-Fd/Fc)×100%

(9)

式中Fg——钢锭横截面积，mm2；

Fd——锻件横截面积，mm2；

Fc——冲孔坯横截面积，mm2。

3 程序设计

由上可见，编制制管工艺时需要确定的参数很多，计算量大。如果采用Visual Basic可视化编程计算，只需要在对话框中输入成品管的规格，按计算按钮，工艺参数便立即得到。

采用Visual Basic的数据库控件可视化数据管理器Visdata 来实现计算制管工艺参数的应用程序。Visdata是微软公司开发的数据库框架，它为Windows应用程序的开发提供了强大的全新接口。由于微软公司在Visdata的设计过程中遵循了简化、实用等风格，因此，基于Visdata的Windows应用程序具有简洁高效的特点，是目前最流行的Windows应用程序开发接口工具之一。

图1 计算过程的程序设计流程图Figure 1 The flow diagram of the program design for the computational process

图2 制管工艺参数计算对话框Figure 2 The dialog box for calculating the technological parameter for producing pipe

图3 工艺参数计算结果对话框Figure 3 The dialog box for calculating results of the technological parameter

运用Visdata类库编写基于对话框的应用程序。用户通过对话框与应用程序进行交互来实现计算目的。用户在相应对话框中输入成品管的规格，点击确定按钮，便可计算出锻件的尺寸，然后可自动或手动选择终锻顶杆、终锻模圈尺寸，点击确定按钮，计算出锻件的重量；自动或手动确定钢管利用率，自动或手动选择合适的冲杆、阴模后，点击确定按钮，计算出锻件的最终锻造比、拔伸变形率。钢锭锭型的选取、冲孔坯数据由程序在后台调用事先设定好的数据库文档进行处理。为实现一次计算出多组数据，将计算后的结果数据导入库中存贮，计算完毕之后可分组打印结果。图1是计算过程的程序流程图。

通过Visual Basic 窗体为程序添加成员变量和消息映射，并添加功能实现的源代码。

4 实例

启动程序后，以订货重量为11.5 t，材质为SA106B，规格为∅610 mm×56 mm×5 000 mm钢管的订货合同为例进行计算，制管工艺参数计算过程及结果分别见图2和图3。

5 结束语

运用Visual Basic编程计算制管工艺参数，效率高、实用性强。由于程序界面是对话框，运行于Windows操作系统，使用起来比较直观。通过对话框的提示，用户输入数据也不易遗漏，免去了许多繁琐的重复计算。

下一步将解决制管工艺卡片与制管工艺参数的接口问题，实现程序自动生成制管工艺卡片的功能。