[发明专利]大直径管/棒材二辊矫直机凸辊辊形有效

申请号：	201610042271.2	申请日：	2016-01-21
公开（公告）号：	CN105537325B	公开（公告）日：	2018-01-23
发明（设计）人：	孙登月;金福生;许石民	申请（专利权）人：	燕山大学
主分类号：	B21D3/02	分类号：	B21D3/02
代理公司：	秦皇岛一诚知识产权事务所(普通合伙)13116	代理人：	崔凤英
地址：	066004 河北省***	国省代码：	河北;13
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摘要：
搜索关键词：	直径棒材二辊矫直机凸辊辊形曲线
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【说明书】：

技术领域本发明涉及一种冶金机械技术领域，特别是涉及一种二辊矫直机凸辊辊形。

背景技术二辊矫直作为高精度矫直，矫直机的两工作辊为一凹一凸，凸辊和凹辊沿被矫管/棒材的轴线方向交叉布置，两工作辊的旋转方向相同。管/棒材在辊缝中间螺旋前进，前进过程中在辊形曲线的作用下反复弯曲达到矫直的目的。二辊矫直机不仅矫直精度高而且能够矫直圆材端部的弯曲，已经被广泛应用。英国的布朗克斯(BRONX)公司的二辊矫直机专利技术(专利号为US4176537)，公开了矫直机矫直辊的布置形式、传动方式和辊形曲线等，其辊形为两段双曲线光滑连接，但是没有给出辊形曲线的数学表达式。申请号为200710139355.9，名称为“大直径管/棒材二辊矫直机凹辊辊形曲线”的专利申请，凹辊辊形为从对称中心向两边依次为三段不等半径圆弧、一段斜直线、一段反向圆弧和一段过渡圆弧。专利申请号201110083574.6，名称为“大直径厚壁管二辊矫直滚光机凹辊辊形曲线”，辊型曲线从对称轴起到凹辊端顶依次为矫直圆弧段、滚光段、过渡圆弧段和辊端圆角。申请号为201510053004.0，名称为“一种二辊矫直机凹辊辊形的设计方法”，确定出了辊腰段、辊腹段和辊胸段的反弯曲率比。以上都是关于二辊矫直中凹辊辊形的设计，目前国内的二辊矫直机凸辊多采用圆柱或辊形曲线为两段圆弧的方式，虽然制造简单，但是无法满足大直径管/棒材的矫直要求。国内对于大直径二辊矫直机的核心技术及其辊形曲线的设计方法一直没能掌握。

发明内容本发明提供一种辊形曲线的矫直效果好，矫直过程稳定的大直径管/棒材二辊矫直机凸辊辊形。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：以辊形对称线为对称轴，二辊矫直机凸辊辊形曲线由四次曲线段AB、斜直线段BC和过渡圆弧段CD组成，辊形曲线上各段相切并平滑连接。

四次曲线段由方程y＝ax⁴+bx³+cx²+dx+e确定，其中，坐标原点为辊形对称线与矫直辊轴线的交点，a、b、c、d、e为辊形优化系数，其取值区间如下：

a的取值范围为-1.9E-9～-0.7E-9，根据被矫管/棒材的最小直径d_min确定a的取值，被矫管/棒材的最小直径大时取大值。

b的取值范围为7E-7～9.5E-7，根据被矫管/棒材的最小直径d_min确定b的取值，被矫管/棒材的最小直径大时取大值。

c的取值范围为-1.6E-4～-1.45E-4，根据被矫管/棒材的最小直径d_min确定c的取值，被矫管/棒材的最小直径大时取大值。

d的取值范围为-0.02～0.005，根据被矫管/棒材的最小直径d_min确定d的取值，被矫管/棒材的最小直径大时取大值。

e的取值范围为270～350，根据被矫管/棒材的最小直径d_min确定e的取值，被矫管/棒材的最小直径大时取大值。

四次曲线段AB、斜直线段BC和过渡圆弧段CD在水平方向的投影长度由公式L1～L3＝Y×d_min×π×tanα_max确定。

其中：

L1为四次曲线段AB在水平方向的投影长度。

L2为斜直线段BC在水平方向的投影长度。