[發明專利]一種金屬雙極板流道輥壓工作輥的輥形及其參數化設計

在審

• 申請號: 202210697348.5
• 申請日: 2022-06-20
• 公開（公告）號: CN115156356A
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 趙富強;田虎剛;黃慶學;王棟;張彥雷;王宏偉
• 申請（專利權）人: 太原科技大學
• 主分類號: B21D13/04
• 分類號: B21D13/04;G06F30/17;H01M8/0206;H01M8/0232;H01M8/026
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 王思俊

1.一種金屬雙極板流道輥壓工作輥的輥形，其特征在于所述工作輥的輥形是根據已知條件：流道深度h=r₁-r₆，輥壓周期是由周期角φ、即相鄰兩齒中心線夾角決定的，r₁為凸輥齒頂圓半徑，r₆為凸輥齒根圓半徑，

根據上述已知條件，可繪制出輥形圖，以凸輥的左半齒為例，將齒面劃分成六段:即齒頂面AB段、齒頂角BC段、齒側上半段CD、齒側下半段DE、齒根角EF段、齒根FG段；各段面的形狀是:以凸輥中心點O₁點為圓心、以齒頂圓半徑r₁為半徑畫圓取AB段；以相鄰齒中心點O₃為圓心、以r₃為半徑畫圓，繪出CD弧面，r₃是相鄰中心點O₃至對應齒的齒側切點的距離；齒頂角BC段是以O₂為圓心、與B、C兩點相切的圓弧過渡段；DE段是與D點相切的直線段；齒根FG段是以O₁為圓心、以齒根圓半徑r₆為半徑的弧段；齒根角EF段是以O₅為圓心、與E、F兩點相切的圓弧過渡段；

凸輥左半齒形與右半齒形對稱相同；凸輥與凹輥輥形相同。

2.如權利1所述的一種金屬雙極板流道輥壓工作輥的輥形，其特征在于所述輥壓工作輥輥形參數化設計步驟如下：

以凸輥中心點O₁為原點，建立橫坐標為x軸、縱坐標為y軸的橫端面坐標系，對凸輥左半個齒的六段曲面線分別表示如下：

1）第一段為凸輥齒頂圓弧面AB段，坐標方程為：

式中：r₁為齒頂面段圓弧半徑，

θ₁為AB段圓弧函數參變量，其范圍區間為；

2）第二段為凸輥齒頂圓弧AB與齒側上半段圓弧CD的圓弧過渡段BC，坐標方程為：

式中：r₂為齒頂角過渡圓弧半徑，

E₂，F₂為圓心O₂的坐標：

（3）

（4）

θ₂為BC段圓弧函數參變量，其范圍區間為

；

3）第三段為凸輥齒側上半段CD，坐標方程為：

式中：r₃為齒側上半段圓弧半徑，

r為齒頂面段與齒根段之間的節圓的半徑，r=（r₁+r₆）/2，單位為mm，

φ為y軸和O₁O₃之間的夾角，

φ根據流道周期T得到，兩者關系式為：

θ₃為CD段圓弧函數參變量，范圍區間為

；

4）第四段為凸輥齒側下半段DE，坐標方程為：

式中，k為齒側下半段DE所在直線的斜率，

a，b為點D的坐標：

（9）

（10）

t為DE段函數參變量，范圍區間為；

5）第五段為凸輥齒根角EF段的坐標方程為：

式中：r₅為EF過渡圓弧半徑，

線段DE所在直線的傾斜角可表示為

E₅，F₅為圓心O₅的坐標：

（13）

θ₅為EF段圓弧函數參變量，范圍區間為

；

6）第六段為凸輥齒根段FG的坐標方程為：

式中：r₆為齒根段FG圓弧半徑，

θ₆為FG段圓弧函數參變量，范圍區間為；

7）輥形截面曲線周期T的范圍為1.6-6mm，r₁的范圍為

20-200mm，r₁與r₆差值h的范圍為0.4-3mm，r₂的范圍為0.15-0.35mm，r₃的范圍為2.3-4.5mm，r₅的范圍為0.15-0.35mm，OA與OB夾角為α，α的范圍為0.11°-4.3°。