[發(fā)明專利]一種用于面內(nèi)彎曲成形軋輥型面的設(shè)計方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610195744.2
• 申請日: 2016-03-31
• 公開（公告）號: CN105855435B
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李宏偉;柯偉;楊合;任廣義;李云海
• 申請（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B21H1/06
• 分類號: B21H1/06;B21H1/22
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專利中心61204
• 代理人: 慕安榮

1.一種用于面內(nèi)彎曲成形軋輥型面的設(shè)計方法，其特征在于，具體過程是：

步驟1.確定軋輥輥型類型：

通過公式(12)確定軋輥輥型類型

R_it_i＝R₀t₀ (12)

由式(12)知，R_i和t_i的關(guān)系是一種雙曲線函數(shù)；

公式(12)中：R_i是環(huán)形件的半徑；t_i是環(huán)形件點i處變形前的厚度；R₀是環(huán)形件受壓區(qū)域最小半徑；t₀是點i處變形后的厚度；因此，最終確定的軋輥輥型類型為雙曲線，即軋輥為曲母面輥：

步驟2.確定軋輥輥型；所述確定軋輥輥型的原則為：通過軋輥輥型設(shè)計獲得一定形狀的輥縫分布，使得軋制時板帶沿板寬方向的縱向伸長呈線性分布；基于此原則，將軋輥型面設(shè)計為母線呈雙曲線型的曲母面，通過式(12)，令R_i為x，為y，通過公式(15)

xy＝m (15)

最終確定的軋輥輥型為xy＝m；所述m為雙曲線輥型的決定參數(shù)；

步驟3.確定雙曲線輥型的參數(shù)值：

在確定雙曲線輥型的參數(shù)值時，根據(jù)確定放料位置Z₀的函數(shù)坐標(biāo)確定雙曲線輥型的系數(shù)值；

根據(jù)板帶放置在放料位置z₀＝5～30mm處的厚度為t₀；則m＝5t₀/2～30t₀/2；

步驟4.截取輥面區(qū)間：

a.通過調(diào)整兩曲母面輥夾角，使兩輥能夠?qū)ΨQ的繞兩輥軸線交點旋轉(zhuǎn)，并使軋輥母線上至少有一點的切線與x軸平行；

b.確定曲母面輥小端極限位置：

為滿足a中條件，根據(jù)設(shè)備許可的輥縫調(diào)整角度β₀確定曲母面輥小端的切線的極限斜率應(yīng)為

由xy＝m得到求導(dǎo)得：

y′=-mx2=-tanβ02]]>

整理得到所獲得的x即為曲母面輥小端的極限位置A點的坐標(biāo)位置；

c.確定曲母面輥大端位置：根據(jù)設(shè)備對曲母面輥軸線長度L的要求，從曲母面輥小端的極限位置A向與坐標(biāo)系中x軸成30°夾角的曲母面輥中軸線做垂線，并截取軸線長度L做軸線垂線與曲母線相交，所形成的交點B即為大端的位置；

至此，通過確定軋輥類型、輥面方程、確定曲母面函數(shù)系數(shù)和截取輥面區(qū)間一系列步驟，完成了對面內(nèi)彎曲成形軋輥型面的設(shè)計。

2.如權(quán)利要求1所述用于面內(nèi)彎曲成形軋輥型面的設(shè)計方法，其特征在于，所述公式

R_it_i＝R₀t₀ (12)

通過公式(6～11)得到：

lil0=t0ti·ρ0ρi---(6)]]>

當(dāng)板帶的線性不均勻厚向壓縮變形完全轉(zhuǎn)變?yōu)橹芟虻木€性不均勻伸長變形時，此時公式(6)中的徑向變形為零，公式(6)改寫為

lil0=t0ti---(7)]]>

由式(7)知l_i和t_i的關(guān)系是一條雙曲線；在錐輥軋制板帶成形后的厚度t_i是線性變化的，因為它是由對板帶施加載荷和約束的兩錐輥所形成的輥縫決定的；因此，l_i呈雙曲線型分布；

設(shè)環(huán)形件上點i板帶中性面的寬度為a_i，半徑為R_i，則

aiR0=lil0-1---(8)]]>

將式(7)代入上式可得

R0=aitit0-ti---(9)]]>

式中R₀為環(huán)形件受壓區(qū)域最小半徑；

當(dāng)i點處的半徑＝環(huán)形件受壓區(qū)域最小半徑與環(huán)形件上點i到板帶中性面的寬度之和時，

R_i＝R₀+a_i(10)

將式(9)代入上式，并經(jīng)變換到

Ri=ait0t0-ti---(11)]]>

由式(9、11)得

R_it_i＝R₀t₀ (12)

上述各公式中：l_i是環(huán)形件上點i處變形前的長度；l₀是環(huán)形件上點i處變形后的長度；ρ_i是環(huán)形件上點i處變形前的寬度；ρ₀是環(huán)形件上點i處變形后的寬度；a_i是環(huán)形件上點i板帶中性面的寬度；R_i是環(huán)形件上點i的半徑；R₀是環(huán)形件受壓區(qū)域最小半徑。