無縫鋼管是國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要原材料之一,被廣泛應(yīng)用于石油、電力、化工、煤炭、機(jī)械、軍工、航空航天等行業(yè)。而連軋管工藝是無縫鋼管生產(chǎn)中最重要的軋制手段,完成軸向變形。本文以某廠PQF(Pre-mium Quality Finishing)連軋機(jī)組為對象,研究無縫鋼管連軋過程建模與軋制規(guī)程優(yōu)化方法,從而提高荒管的質(zhì)量、軋制設(shè)備壽命和充分發(fā)揮連軋機(jī)組的能力。主要工作如下：首先,根據(jù)PQF連軋機(jī)組的特點(diǎn)和基準(zhǔn)孔型,提出機(jī)架輥縫模型。在此基礎(chǔ)上,根據(jù)金屬秒流量相等原則提出軋制速度模型。然后將鋼管軋制等效為板材軋制,進(jìn)而利用單元受力的平衡性和可塑性提出軋制力模型。并對三個(gè)模型結(jié)果和現(xiàn)場實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行對比,驗(yàn)證模型的有效性,為后續(xù)軋制規(guī)程優(yōu)化方法的研究做準(zhǔn)備。其次,利用模型結(jié)果(輥縫、軋制速度)和有限元仿真平臺(tái)實(shí)現(xiàn)PQF連軋過程進(jìn)行模擬仿真。根據(jù)仿真結(jié)果,從鋼管的等效應(yīng)力、軋制力、速度、變形情況和壁厚等方面與建模結(jié)果進(jìn)行對比分析,說明機(jī)架輥縫模型、軋制速度模型、軋制力模型的有效性,模型結(jié)果能運(yùn)用至現(xiàn)場軋制。****,在驗(yàn)證模型有效性的基礎(chǔ)上,對于5-6#機(jī)架建立壁厚優(yōu)精度優(yōu)化模型,1-4#機(jī)架建立負(fù)載均衡優(yōu)化模型。并利用迭代算法和粒子群優(yōu)化算法分別求解上述優(yōu)化模型,實(shí)現(xiàn)各機(jī)架延伸率的優(yōu)化分配,最終實(shí)現(xiàn)軋制規(guī)程優(yōu)化,從而有效的提高軋制質(zhì)量、軋制設(shè)備壽命和充分發(fā)揮連軋機(jī)組能力。