[发明专利]一种扇形板毛坯的落料方法

说明书

技术领域

本发明属于机械加工工艺技术领域，涉及冶金机械中带钢开卷机或带钢卷取机用的扇形板(亦称“扇形块”)毛坯的加工工艺，尤其涉及一种扇形板毛坯的落料方法。该落料方法能够实现由一件中空圆柱体型材剖分成四块圆弧角大于90°的扇形板毛坯。

背景技术

随着国家冶金行业的快速发展，带钢生产在钢铁总量中所占的比例越来越大。带钢生产设备包括带钢冷轧、带钢热轧、带钢冷连轧、带钢热连轧、带钢平整、酸洗、镀锌、镀锡、重卷、横切、纵切等等带钢生产及精整机组。作为带钢生产线必备的上料板设备——带钢开卷机和下料板设备——带钢卷取机在机组设备中占有很重要的位置。而开卷机和卷取机中重要部件之一就是芯轴。一般一根芯轴上组装有四块扇形板，芯轴对扇形板安装要求很高，不仅要求组装好的四块扇形板具有同一真圆，而且要求芯轴涨缩同步。这就要求我们从毛坯开始就要严格控制质量，此外还要尽量降低成本。

图1为开卷机或卷取机芯轴上安装的扇形板主视图，图2为图1的H-H剖视图。从图1和图2中可以看出，扇形板实际上是一种横截面为圆弧形的结构件，扇形板横截面的外轮廓尺寸一般是：外圆圆弧半径为r；外圆圆弧角度为θ，θ大于90°；径向最大厚度为t。

目前，常见的扇形板毛坯落料，如图3所示，是在一件中空圆柱体型材1上，通过切割剖分出三块扇形板2毛坯。中空圆柱体型材的外圆半径R等于扇形板外圆圆弧半径为r，中空圆柱体型材的壁厚等于扇形板的径向最大厚度t。这种落料方法尽管简单可行，但存在的最大不足就是浪费材料，据常规统计该方法毛坯利用率为67％，批量生产无优势。另外，由于一根芯轴上需要四块扇形板组装构成同一真圆，而一件中空圆柱体型材上只剖分出三块扇形板毛坯也不利于控制质量，如果在相同的中空圆柱体型材1上，剖分出四块扇形板2毛坯，由于每块扇形板2毛坯的外圆圆弧角度θ均大于90°，则会出现图4所示的互相干涉现象，即各扇形板2毛坯的两端部相互交叉产生干涉部3，无法完成落料。

综上所述，怎样能够做到既节省材料又不发生干涉，而且最终能在同一中空圆柱体型材上剖分出四块扇形板毛坯是本发明需要解决的问题。

发明内容

本发明提供一种扇形板毛坯的落料方法，旨在寻求在同一中空圆柱体型材上剖分出四块圆弧角大于90°的扇形板毛坯，而又不发生干涉的方法，以节省材料，提高生产效率，降低生产成本。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种扇形板毛坯的落料方法，假设扇形板横截面的外轮廓尺寸要求如下：

i.外圆圆弧半径为r；

ii.外圆圆弧角度为θ，θ大于90°；

iii.径向最大厚度为t；

第一步，制作中空圆柱体型材，该中空圆柱体型材的外圆半径R大于或等于的值，式中r为扇形板横截面的外圆圆弧半径，α等于(θ-90°)÷2的值，α大于零度；中空圆柱体型材的壁厚大于或等于扇形板横截面的径向最大厚度t；

第二步，沿中空圆柱体型材的轴向进行切割，将中空圆柱体型材的圆周分割成四等份，以此构成由一件中空圆柱体型材剖分成四块圆弧角大于90°的扇形板毛坯。

1.上述方案中，所述中空圆柱体型材的外圆半径R等于的值与与周向加工余量及外圆圆弧加工余量之和，中空圆柱体型材的壁厚等于扇形板横截面的径向最大厚度t与径向厚度的加工余量之和。所述周向加工余量指的是扇形板毛坯长度方向上的两端的加工余量。其中所有加工余量均根据加工工艺要求预留。在落料过程中，该尺寸下的中空圆柱体型材可以大大提高原料的利用率，减少原料的浪费，此时原料的利用率达到最大为81％。

2.上述方案中，所述扇形板的横截面是指如图1所示，垂直于图中轴向的截面。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点和效果：

1、本发明方法的采用，保证了在同一中空圆柱体型材上剖分出四块圆弧角大于90°的扇形板毛坯，而又不发生干涉，即保证了这四个扇形板的扇形板外圆构成同一真圆，从而提高了扇形板的加工精度。

2、本发明方法的采用，大大提高了扇形板加工的工作效率，同时使原料坯的利用率可以提高到81％，大大降低了生产成本。

附图说明

附图1为开卷机或卷取机芯轴上安装的扇形板主视图；

附图2为图1的H-H向剖视图；

附图3为现有落料方法中原料坯上同时落料三块扇形板的截面示意图；

附图4为现有落料方法中原料坯上同时落料四块扇形板的截面示意图；

附图5为本发明方法截面示意图；

附图6为本发明方法中最佳方式截面示意图。

以上附图中：1、中空圆柱体型材；2、扇形板；3、干涉部。