[發明專利]大直徑管/棒材二輥矯直機凸輥輥形有效

申請號：	201610042271.2	申請日：	2016-01-21
公開（公告）號：	CN105537325B	公開（公告）日：	2018-01-23
發明（設計）人：	孫登月;金福生;許石民	申請（專利權）人：	燕山大學
主分類號：	B21D3/02	分類號：	B21D3/02
代理公司：	秦皇島一誠知識產權事務所(普通合伙)13116	代理人：	崔鳳英
地址：	066004 河北省***	國省代碼：	河北;13
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摘要：
搜索關鍵詞：	直徑棒材二輥矯直機凸輥輥形曲線
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【說明書】：

技術領域本發明涉及一種冶金機械技術領域，特別是涉及一種二輥矯直機凸輥輥形。

背景技術二輥矯直作為高精度矯直，矯直機的兩工作輥為一凹一凸，凸輥和凹輥沿被矯管/棒材的軸線方向交叉布置，兩工作輥的旋轉方向相同。管/棒材在輥縫中間螺旋前進，前進過程中在輥形曲線的作用下反復彎曲達到矯直的目的。二輥矯直機不僅矯直精度高而且能夠矯直圓材端部的彎曲，已經被廣泛應用。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)，公開了矯直機矯直輥的布置形式、傳動方式和輥形曲線等，其輥形為兩段雙曲線光滑連接，但是沒有給出輥形曲線的數學表達式。申請號為200710139355.9，名稱為“大直徑管/棒材二輥矯直機凹輥輥形曲線”的專利申請，凹輥輥形為從對稱中心向兩邊依次為三段不等半徑圓弧、一段斜直線、一段反向圓弧和一段過渡圓弧。專利申請號201110083574.6，名稱為“大直徑厚壁管二輥矯直滾光機凹輥輥形曲線”，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。申請號為201510053004.0，名稱為“一種二輥矯直機凹輥輥形的設計方法”，確定出了輥腰段、輥腹段和輥胸段的反彎曲率比。以上都是關于二輥矯直中凹輥輥形的設計，目前國內的二輥矯直機凸輥多采用圓柱或輥形曲線為兩段圓弧的方式，雖然制造簡單，但是無法滿足大直徑管/棒材的矯直要求。國內對于大直徑二輥矯直機的核心技術及其輥形曲線的設計方法一直沒能掌握。

發明內容本發明提供一種輥形曲線的矯直效果好，矯直過程穩定的大直徑管/棒材二輥矯直機凸輥輥形。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：以輥形對稱線為對稱軸，二輥矯直機凸輥輥形曲線由四次曲線段AB、斜直線段BC和過渡圓弧段CD組成，輥形曲線上各段相切并平滑連接。

四次曲線段由方程y＝ax⁴+bx³+cx²+dx+e確定，其中，坐標原點為輥形對稱線與矯直輥軸線的交點，a、b、c、d、e為輥形優化系數，其取值區間如下：

a的取值范圍為-1.9E-9～-0.7E-9，根據被矯管/棒材的最小直徑d_min確定a的取值，被矯管/棒材的最小直徑大時取大值。

b的取值范圍為7E-7～9.5E-7，根據被矯管/棒材的最小直徑d_min確定b的取值，被矯管/棒材的最小直徑大時取大值。

c的取值范圍為-1.6E-4～-1.45E-4，根據被矯管/棒材的最小直徑d_min確定c的取值，被矯管/棒材的最小直徑大時取大值。

d的取值范圍為-0.02～0.005，根據被矯管/棒材的最小直徑d_min確定d的取值，被矯管/棒材的最小直徑大時取大值。

e的取值范圍為270～350，根據被矯管/棒材的最小直徑d_min確定e的取值，被矯管/棒材的最小直徑大時取大值。

四次曲線段AB、斜直線段BC和過渡圓弧段CD在水平方向的投影長度由公式L1～L3＝Y×d_min×π×tanα_max確定。

其中：

L1為四次曲線段AB在水平方向的投影長度。

L2為斜直線段BC在水平方向的投影長度。