專利名稱：大直徑管/棒材二輥矯直機(jī)凹輥輥形曲線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種冶金機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種大直徑(①100-200mm)管/棒材二輥矯直機(jī)凹輥輥形曲線 背景技術(shù)二輥矯直機(jī)的兩工作輥沿軸線方向交叉布置，兩矯直輥為一凸一凹， 同向旋轉(zhuǎn)。被矯直管、棒材位于輥縫間螺旋前進(jìn)，前進(jìn)過(guò)程中在輥形曲線 的作用下反復(fù)彎曲達(dá)到矯直的目的。二輥矯直機(jī)具有矯直精度高的特點(diǎn)， 己被發(fā)達(dá)國(guó)家廣泛采用。英國(guó)的布朗克斯(BRONX)公司的二輥矯直機(jī)專 利技術(shù)(專利號(hào)為US4176537)，公開了二輥矯直機(jī)矯直輥布置形式、傳動(dòng) 方式和輥形曲線等技術(shù)特征，其輥形為兩段雙曲線光滑連接，但是未給出 輥形曲線的數(shù)學(xué)表達(dá)式。但是，該輥形曲線加工制造復(fù)雜，產(chǎn)品尺寸范圍變 化后輥形參數(shù)不便于調(diào)整。而國(guó)內(nèi)采用的大直徑管/棒材二輥矯直機(jī)凹輥 輥形的兩段圓弧輥形曲線雖然制造簡(jiǎn)單，但無(wú)法滿足大直徑管棒材的 矯直需要。國(guó)內(nèi)對(duì)于大直徑二輥矯直機(jī)的核心技術(shù)及其輥形曲線一直 沒能掌握。二輥式管棒材矯直機(jī)的凹形矯直輥過(guò)去多采用雙曲線或兩段圓弧組 成，對(duì)于矯直0)50mm以下的管棒材可以達(dá)到較好的效果。管棒材直徑超過(guò) OlOOmm以后，現(xiàn)有輥形曲線難以滿足矯直質(zhì)量，同時(shí)易發(fā)生甩尾事故。發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在凹輥輥形曲線難以滿足矯直質(zhì)量以及容易發(fā)生 甩尾事故等不足，本發(fā)明提供一種大直徑管/棒材二輥矯直機(jī)凹輥輥形曲 線。這種凹輥輥形曲線矯直效果好，矯直過(guò)程穩(wěn)定，可與多種凸輥相配套 使用。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是以輥形對(duì)稱線為對(duì)稱軸， 二輥矯直機(jī)凹輥輥形曲線由三段不等半徑圓弧R1 R3、 一段斜線CD、 一 段反向圓弧R4和一段過(guò)渡圓弧R5組成，各段圓弧和斜線相切在矯直輥母 線上且平滑連接；各段圓弧半徑為Rl R3=X, x dmi x ;r x tgorm ;1 min o max ，R4=x2xdminmtg max;R5= (20 50) mm。各段圓弧半徑和斜線對(duì)應(yīng)的水平方向投影長(zhǎng)度為L(zhǎng)l L5=Yxdminx;rxtgarmax 。射-Xi—三段不等半徑圓弧的系數(shù)，X產(chǎn)15 50; X2—反向圓弧的系數(shù)，X2=2 4;Y—各段圓弧半徑及各段圓弧半徑和斜線對(duì)應(yīng)的水平方向投影長(zhǎng)度系數(shù)，Y=l 8;a—斜線段與軸線的夾角，a=5° 7° ;dmin —被矯直管材最小直徑；"^一矯直輥與矯直方向最大夾角，"max=10° 20° 。 本發(fā)明的有益效果矯直輥形使用范圍寬，避免了單一雙曲線輥形方程一旦確定不能調(diào)整的局限性。既提高了矯直質(zhì)量，又方便了輥形曲線的 加工。
圖1是大直徑管/棒材二輥矯直機(jī)凹輥輥形曲線的示意圖。在圖1中，二輥矯直機(jī)凹輥輥形曲線，以輥形對(duì)稱線為對(duì)稱軸，包括5段圓弧曲線和一段斜線，五段圓弧曲線為Rl、 R2、 R3、 R4、 R5， 斜線為CD段。各段圓弧半徑及各段圓弧半徑和斜線對(duì)應(yīng)的水平方向 投影長(zhǎng)度為L(zhǎng)1/2、 (L2—LI) /2、 (L3—L2) /2、 (L4—L3) /2、 a5—L4) /2、 (L—L5) /2。
具體實(shí)施方式
-實(shí)施例1當(dāng)管徑cU^100mm，矯直輥與矯直方向最大夾角"_ =20°時(shí)輥形曲 線中的各參數(shù)值計(jì)算如下Rl = 16xl00x;rxtg20°=1827.58; R2=24xl00x;rxtg20°=2741. 37;R3=40xl00x;rxtg20°=4568. 949; R4=2.4xl00x;rxtg20°=274. 137; R_5=30mm;Ll = 1.6xl00x;rxtg20°=182. 758; L2=3.2xl00x;rxtg20°=365. 5159; L3=4.8xl00x;rxtg2(r=548. 2739; L4=6.4xl00x"xtg2(T=731. 0319; L5=7.6xl00x;rxtg20°=868. 1004。以輥形對(duì)稱線為對(duì)稱軸，使圓弧AA/2與圓弧AB相切、圓弧AB與圓 弧BC相切、圓弧BC與斜線CD相切、斜線CD與圓弧DE相切、圓弧DE 與圓弧EF相切便可得到凹輥輥形曲線的母線。具體應(yīng)用時(shí)各參數(shù)可取整。二輥矯直機(jī)凹輥輥形出入口DC段為直線段，既保證順利咬入，又減少 了甩尾。CC段對(duì)管棒材進(jìn)行反復(fù)彎曲進(jìn)而達(dá)到矯直的目的，AA段圓弧半 徑?jīng)Q定著管棒材壓彎量的大小，被矯管棒材的最小直徑?jīng)Q定著R1取值。經(jīng) 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證此輥形矯直效果好，矯直過(guò)程穩(wěn)定，可與多種凸輥相配套使用。 這種二輥矯直機(jī)凹輥輥形曲線適合①100 200mm管棒材的矯直加工。
權(quán)利要求
1.一種大直徑管/棒材二輥矯直機(jī)凹輥輥形曲線，其特征是以輥形對(duì)稱線為對(duì)稱軸，凹輥輥形曲線由三段不等半徑圓弧R1～R3、一段斜線CD、一段反向圓弧R4和一段過(guò)渡圓弧R5組成，各段圓弧和斜線相切在矯直輥母線上且平滑連接；各段圓弧半徑為R1～R3＝X1×dmin×π×tgαmax；R4＝X2×dmin×π×tgαmax；R5＝(20～50)mm；各段圓弧半徑和斜線對(duì)應(yīng)的水平方向投影長(zhǎng)度為L(zhǎng)1～L5＝Y(jié)×dmin×π×tgαmax；其中X1-三段不等半徑圓弧的系數(shù)，X1＝15～50；X2-反向圓弧的系數(shù)，X2＝2～4；Y-各段圓弧半徑及各段圓弧半徑和斜線對(duì)應(yīng)的水平方向投影長(zhǎng)度系數(shù)，Y＝1～8；a-斜線段與軸線的夾角，a＝5°～7°；dmin-被矯直管材最小直徑；αmax-矯直輥與矯直方向最大夾角，αmax＝10°～20°。
全文摘要
本發(fā)明公開一種大直徑管/棒材二輥矯直機(jī)凹輥輥形曲線，其特征是以輥形對(duì)稱線為對(duì)稱軸，凹輥輥形曲線由三段不等半徑圓弧R1～R3、一段斜線CD、一段反向圓弧R4和一段過(guò)渡圓弧R5組成，各段圓弧和斜線相切在矯直輥母線上且平滑連接；各段圓弧半徑為R1～R3＝X<sub>1</sub>×d<sub>min</sub>×π×tgα<sub>max</sub>；R4＝X<sub>2</sub>×d<sub>min</sub>×π×tgα<sub>max</sub>；R5＝(20～50)mm；各段圓弧半徑和斜線對(duì)應(yīng)的水平方向投影長(zhǎng)度為L(zhǎng)1～L5＝Y(jié)×d<sub>min</sub>×π×tgα<sub>max</sub>。該凹輥輥形加工制造容易，可顯著提高產(chǎn)品矯直質(zhì)量和工作效率，同時(shí)可顯著減少甩尾現(xiàn)象。本發(fā)明特別適合于Φ100～200mm大直徑管/棒材的矯直加工。
文檔編號(hào)B21D37/00GK101116882SQ20071013935
公開日2008年2月6日 申請(qǐng)日期2007年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月7日
發(fā)明者孫登月, 許石民, 陳國(guó)林 申請(qǐng)人:燕山大學(xué)