[发明专利]一种确保矩形环件轧制过程环件刚度的方法

说明书

本发明公开了一种确保矩形环件轧制过程环件刚度的方法，步骤包括：1)确定环件的径向轧制工艺参数；2)建立环件径向进给速度与环件几何形状和尺寸关系；3)基于流函数计算环件自由侧表面形状；4)建立矩形环件刚度模型；5)建立环件轧制过程中径轴向协调进给策略，计算出环件轧制当前转数对应的环件轴向每转进给量ΔBsubgt;n/subgt;；6)输出环件轧制当前转数对应的环件轴向每转进给量ΔBsubgt;n/subgt;，对环件进行轧制；本发明通过建立矩形环件刚度模型，建立环件轧制过程中径轴向协调进给策略，计算出环件轧制当前转数对应的环件轴向每转进给量，保证了环件在轧制过程中的刚度和精度。

技术领域

本发明属于轧制工艺技术领域，具体涉及一种确保矩形环件轧制过程环件刚度的方法。

背景技术

大型环件广泛应用于航空航天、能源、汽车、船舶、化工等工业领域中，由于大型环件尺寸大、所需要轧制力大，而环件轧制需要满足更极限的刚度条件，现有的轧制工艺不能够确保环件轧制过程中环件的刚度。

因此，现有技术中亟需一种能够确保矩形环件轧制过程环件刚度的方法。

发明内容

为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种确保矩形环件轧制过程环件刚度的方法，包括如下步骤：

1)确定环件的径向轧制工艺参数。

2)建立环件径向进给速度与环件几何形状和尺寸关系。

3)基于流函数计算环件自由侧表面形状。

4)建立矩形环件刚度模型。

5)建立环件轧制过程中径轴向协调进给策略，计算出环件轧制当前转数对应的环件轴向每转进给量ΔB_n。

6)输出环件轧制当前转数对应的环件轴向每转进给量ΔB_n，对环件进行轧制。

进一步，在步骤1)中，环件的径向轧制工艺参数包括环坯初始外径D₀，环坯初始内径d₀，环坯初始壁厚H₀，芯辊径向进给速度v(t)，材料的剪切屈服强度k，环件与轧辊的摩擦系数μ，材料的屈服应力σ_s，环件与轧辊间的摩擦因子m，锥辊顶角γ，导向辊与z轴的夹角θ，锥辊与环件外表面接触对应的锥辊半径R₆，驱动辊旋转的线速度V。

进一步，在步骤2)中，计算环件径向进给速度与环件几何形状和尺寸关系具体包括以下步骤：

2.1)根据驱动辊旋转线速度计算环件每转旋转时间：

式(1)中，n为当前环件旋转的转数。T_n为当前转数下环件转旋转时间。D_n-1为前一转数对应的环件外径。

2.2)根据环件每转旋转时间计算环件轧制时间：

式(2)中，t_n为当前转数结束时环件轧制时间。

2.3)根据芯辊径向进给速度计算径向每转进给量：

式(3)中，t_n-1为前一转数开始时环件轧制时间。

2.4)根据径向每转进给量Δh_n计算环件变形区每转壁厚：

式(4)中，H_n(0)为当前转数下x＝0位置对应的环件壁厚。

2.5)根据芯辊进给速度计算环件内外直径：