[發明專利]大直徑厚壁管二輥矯直滾光機凹輥輥型曲線的制定方法

無效

• 申請號: 201110083574.6
• 申請日: 2011-04-02
• 公開（公告）號: CN102179427A
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發明（設計）人: 孫登月;孟啟星;許石民
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: B21D3/04
• 分類號: B21D3/04
• 代理公司: 石家莊一誠知識產權事務所 13116
• 代理人: 崔鳳英

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技術領域?本發明涉及一種冶金機械部件的制備方法，特別是二輥矯直滾光機凹輥的制備方法。

背景技術??本領域的技術人員都知道，二輥管材矯直滾光機的上下兩工作輥是沿軸線方向交叉布置，一個為凹輥一個為凸輥，同向旋轉，形成力偶矩，而被矯直的管材在輥縫間螺旋前進，前進過程中在輥型曲線的反復壓彎過程中進行連續矯直。二輥矯直機具有矯直精度高及矯頭矯尾等特點，在發達國家高精度管材生產中已廣泛應用。但是用于大直徑（Φ100mm~150mm）厚壁管（內外徑比0.7~0.8）二輥矯直滾光機，資料僅介紹了英國的布朗克斯（BRONX）公司的二輥矯直機專利技術（專利號為US4176537），公布了二輥矯直機的布置形式、傳動方式和輥型曲線等技術，其輥型為兩段圓滑的雙曲線，未給出輥型曲線數學表達式。該輥型曲線與多斜輥矯直機輥型相近，且加工復雜，產品尺寸和材料變化后不便于調整。國內用于大直徑厚壁管的二輥矯直機輥型曲線多采用雙曲線或者兩段圓弧（擬合圓弧）的方式，前者矯直能力差，不便于調整，后者沒有較好的滾光效果，均不適于大直徑厚壁管材的矯直和滾光中使用。

發明內容??本發明的目的在于提供一種可根據產品的尺寸和材料強度變化方便調整的輥型曲線、矯直能力強、精度高、滾光效果明顯且加工簡單的大直徑厚壁管二輥矯直滾光機凹輥輥型曲線的制定方法

本發明的方法具體如下：

本發明的凹輥是以輥型曲線對稱軸線左右對稱。輥型曲線從對稱軸起到凹輥端頂依次為矯直圓弧段、滾光段、過渡圓弧段和輥端圓角，該輥型曲線各段相切且平滑連接。再以母線繞輥身軸線旋轉即可得到大直徑二輥矯直滾光機凹輥的輥型。具體使用時為了達到最優的矯直和滾光效果，需要合理的調節各參數。

1、矯直段是由OA、AB、BC三段圓弧組成的，它們所對應的圓弧半徑分別為R1、R2和R3，它們與輥型各段圓弧曲率半徑系數X及管材的彈性極限曲率半徑ρ，有如下對應關系：

矯直段各圓弧半徑：

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其中：X1～X3—輥型各段圓弧曲率半徑系數，取值范圍：X1取0.2～0.5；X2取0.65～0.75；X3取0.75～0.9。

與上述矯直段各圓弧對應的沿輥型軸線方向的長度分別為L1、L2、L3其與輥型各段軸向長度系數、管材平均半徑及輥身軸線與管材夾角最小值有如下關系：?

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其中：Y1～Y3—輥型各段軸向長度系數，取值范圍：Y1取1.5～2.5；Y2取3.5～4.5；Y3取6.5～8.5；π-圓周率；dmax為所矯直滾光管材最大直徑；α_min??—輥身軸線與管材夾角最小值，輥身軸線與管材夾角調節范圍為10°～20°。

2、滾光段即CD段，其為斜線即可實現滾光，該滾光段的斜線與輥型軸線夾角α=5°～9°。

與上述滾光段圓弧對應的沿輥型軸線方向的長度為L4，其與輥型各段軸向長度系數、管材平均半徑及輥身軸線與管材夾角最小值有如下關系：；其中：Y4——輥型各段軸向長度系數，取值范圍：?7.5～10.5；π-圓周率；d_max為所矯直滾光管材最大直徑；α_min??—輥身軸線與管材夾角最小值，輥身軸線與管材夾角調節范圍為10°～20°。

3、過渡圓弧段即DE段，其半徑：；其中，X4—輥型各段圓弧曲率半徑系數，取值范圍4～7。d—管材平均半徑，d=(d_max+d_min)/2，其中d_max為所矯直滾光管材最大直徑，d_min為所矯直滾光管材最小直徑。

與上述過渡段圓弧對應的沿輥型軸線方向的長度為L5，其與輥型各段軸向長度系數、管材平均半徑及輥身軸線與管材夾角最小值有如下關系：；其中：Y5—輥型各段軸向長度系數，取值范圍8～12；π-圓周率；d_max為所矯直滾光管材最大直徑；α_min??—輥身軸線與管材夾角最小值，輥身軸線與管材夾角調節范圍為10°～20°。

4、輥端圓角半徑：；其中，l—輥身長度。