[發(fā)明專利]一種冷軋飛剪上刀座的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210072439.6
• 申請日: 2012-03-19
• 公開（公告）號: CN102663165A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 嚴國平;孫光紅;梁芳;陳潔;胡立華;朱磊;朱志
• 申請（專利權(quán)）人: 中冶南方工程技術(shù)有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;B23D25/02
• 代理公司: 北京匯澤知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11228
• 代理人: 程殿軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種冷軋飛剪上刀座的制備方法，尤其是一種適用于冶金冷軋工藝中曲柄連桿式飛剪的剪刃補償?shù)闹苽浞椒ā?/p>

背景技術(shù)

冷軋飛剪是冷軋生產(chǎn)線上重要的設(shè)備之一，布置在夾送輥后，用于對帶鋼的頭尾進行切斷。它具備分段功能，其工作性能的好壞直接影響到軋制線的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品切口質(zhì)量。隨著連續(xù)式軋機的發(fā)展，飛剪得到了越來越廣泛的應(yīng)用。

飛剪系統(tǒng)中，上刀座通過連接鉸點繞曲柄中心點旋轉(zhuǎn)，上剪刃的軌跡為近似橢圓的完整曲線，而下剪刃則沿底部鉸點做一定幅度的擺動，其軌跡為一個圓周運動的一部分。通過上、下剪刃在某一區(qū)間內(nèi)的重合達到剪斷帶鋼的目的。在上、下剪刃進行剪切時，剪切工工藝要求上、下剪刃的水平速度與帶鋼的速度保持大致相同(一般認為剪刃水平速度為帶鋼水平速度的1.05倍為宜)。如圖1與圖2所示，上剪刃5安裝于上刀座2上，下剪刃12安裝于下刀座13上，由于飛剪為曲柄連桿機構(gòu)，受此機構(gòu)自身特點等的影響，上剪刃5與下剪刃12的水平速度在剪切區(qū)內(nèi)很難達到完全一致。另外，由于兩者空間軌跡的區(qū)別，導(dǎo)致上剪刃5與下剪刃12在剪切區(qū)間內(nèi)盡管轉(zhuǎn)動的時間區(qū)間相同，但二者的水平方向空間坐標并不相同。即在剪切區(qū)間內(nèi)，上剪刃5與下剪刃12在剪切位置時對應(yīng)點并不相互完全貼合，而是存在一定的側(cè)隙。由于冷軋帶鋼厚度較薄，如果上、下剪刃側(cè)隙較大(如圖2中圓圈部分)，則飛剪就會產(chǎn)生不理想的剪切效果。因而，設(shè)計過程中需要對剪刃側(cè)隙的補償進行適當考慮，以保證上剪刃5與下剪刃12相互對應(yīng)點的側(cè)隙達到帶鋼剪切要求，從而使飛剪整體性能達到理想的剪切效果。

在冷軋生產(chǎn)工藝中，對帶鋼剪切后的表面及斷面質(zhì)量要求相當高，如果剪刃側(cè)隙不合理，就直接影響板帶的剪后質(zhì)量。在現(xiàn)有的工程設(shè)計及相關(guān)文獻中，一般僅對飛剪機構(gòu)的剪刃運行軌跡、x及y方向的速度和加速度進行計算，得到一些剪刃的運動學(xué)參數(shù)，并在現(xiàn)在設(shè)計參考及經(jīng)驗的前提下完成飛剪的設(shè)計，而對于上刀座加工外形對剪刃的補償設(shè)計則沒有考慮，僅根據(jù)相關(guān)資料進行套用，沒有根據(jù)剪刃長度、寬度及帶鋼規(guī)格的變化對剪刃側(cè)隙補償?shù)囊蟛煌M行有區(qū)別的設(shè)計。這對于冷軋飛剪的設(shè)計及其控制系統(tǒng)的開發(fā)都是相當不利的。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種適用于冶金冷軋工藝中啟停工作制式曲柄連桿式飛剪的剪刃補償?shù)纳系蹲苽浞椒ā?/p>

為達到上述目的，本發(fā)明提供一種冷軋飛剪上刀座的剪刃側(cè)隙補償?shù)闹苽浞椒ǎ涮卣髟谟冢摲椒òǎ?/p>

步驟1：根據(jù)參數(shù)建立符合機械原理的相關(guān)參數(shù)方程，輸入冷軋飛剪機構(gòu)各組成零部件的相關(guān)參數(shù)：連桿AU的長度、連桿BC的長度、機架OC長度、連桿AU的長度、連桿CK的長度以及曲柄OA的長度、夾角φ₀、φ_dk及α，按照給定的計算參數(shù)，分別得到各連桿長度及相應(yīng)的角度值，建立相應(yīng)的坐標系mon和xoy；其中O為坐標系原點，A為上刀架與曲柄相連的鉸點，B為上刀架與下刀架相連的鉸點，C為下刀架與固定支座連接的鉸點，U為上剪刃一點，K為下剪刃最高點；φ₀為AB與AU之間的夾角，φ_dk為BC與CK之間的夾角；

步驟2：以下剪刃最高點K點為開始計算點，根據(jù)設(shè)計需要，給定剪刃寬度L方向上的等距分割長度，根據(jù)下剪刃的對稱性，取一半剪刃寬度的情況進行分析；

步驟3：求解軌跡方程，根據(jù)建立的坐標系mon和坐標系xoy，以曲柄的轉(zhuǎn)角為0°時作為計算的起點，以5°的角度增量作為循環(huán)迭代的步長，保證上、下剪刃空間軌跡的求解能快速完成，以CK長度作為求解此時K點的空間軌跡的計算參數(shù)，求得上剪刃U點和此時下剪刃K點的空間軌跡，將曲柄轉(zhuǎn)過的角度與對應(yīng)的計算軌跡結(jié)果存儲于指定的數(shù)組中；

步驟4：尋找角度區(qū)間，開始遍歷步驟3中求得的空間軌跡數(shù)組，找到上、下剪刃軌跡交錯的曲柄轉(zhuǎn)過的角度區(qū)間[a，b]，根據(jù)軌跡特征，找到唯一滿足要求的角度區(qū)間；

步驟5：對應(yīng)于下剪刃為K點時上刀座的剪刃側(cè)隙補償值求解，以上、下剪刃的x坐標的差值為計算目標函數(shù)，鑒于上、下剪刃的空間軌跡曲線的交錯性，運用二分法求解得到滿足要求的曲柄轉(zhuǎn)過的角度；