工字鋼多對共軛孔型的建模方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工字鋼建模方法領(lǐng)域，尤其是一種工字鋼多對共軛孔型的建模方法。
【背景技術(shù)】
[0002]乳制型鋼用的三輥橫列式乳機，一般有三個機架(或叫乳機)，第一機架及第二機架為三輥乳機，第三機架為兩輥乳機(通常配置成品孔型)，三架乳機并在一排，由一臺電機或兩臺電機帶動。乳制過程電機轉(zhuǎn)動方向不變，乳件靠導(dǎo)衛(wèi)及升降臺在中下輥及上中輥兩條乳制線之間來回乳制。用中型橫列式乳機乳制工字鋼的工藝中，有生產(chǎn)“中型”工字鋼(如14號工字鋼、16號工字鋼)的，但是乳制過程乳制力大，斷輥頻繁，乳制節(jié)奏等問題突出，基本屬于無法正常生產(chǎn)的狀態(tài)。中型乳機乳制中小型的14、16號工字鋼通常采用150方鋼坯料，第一、二架乳機乳輥工作長度不超過1500mm(太寬乳機剛度不夠)，每架乳機乳輥上只能配置4個孔型(如果一機架配置5孔型后輥環(huán)寬度過小，掰輥環(huán)機率十分高)。第三架乳機為成品乳機只乳一道次，乳輥工作長度一般為900mm-1500mm。
[0003]通常，第一、二、三架乳機孔型配置數(shù)量分別為5-3-1或5-5-1。
[0004]5-3-1配置時，乳制道次共9道次，每道次壓下量大、乳制力大，斷輥率高，特別是第一機架咬入困難。
[0005]5-5-1配置時，第一架乳制力較大，5個孔型輥環(huán)的寬度小，強度低，易產(chǎn)生掰輥環(huán)的事故。第二架乳機各道次乳制力較均勻，但乳制時間長，與第一架乳制節(jié)奏不匹配，生產(chǎn)效率低下。
[0006]7-3-1是該類型型鋼乳制的最佳配置方式，第一機架乳制道次多，可大幅度降低5道次配置的的乳制負(fù)荷，同時由于各道次乳件短、乳制時間短與第二機架的3道次乳制時間相匹配，生產(chǎn)效率也較高。
[0007]但是，如何在只能配置4-5個不同孔型的(道次)乳輥上配置出7個不同的孔型，成為了本領(lǐng)域尚未解決的技術(shù)難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠大幅度降低乳輥有效長度要求，甚至減少乳機架數(shù)以及保證乳制力合理分配的多對共軛孔型的建模方法。
[0009]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:工字鋼多對共軛孔型的建模方法，包括以下步驟:
[0010]A、首先，按常規(guī)孔型建模方法完成各個孔型的建模，得到非共軛孔型，以從大體建模方向上保證各個孔型、各個部位的金屬變形的合理性；
[0011]B、其次，確定其中一組共軛孔型(Kl、K2)的腰厚尺寸并對步驟A中的孔型的曲線進行相應(yīng)調(diào)整，其中Kl孔型的腰厚為Kl腰厚，K2孔型的腰厚為K2腰厚，C為在中輥上的共用腰厚尺寸，且C= (Kl孔型的腰厚+K2孔型的腰厚)/4±T，其中T為常量，T的取值范圍為 5~1Omm ；
[0012]C、確定工字鋼腿部厚度并對步驟B中的孔型的曲線進行相應(yīng)調(diào)整，所述工字鋼腿部厚度具體分為以下四個子步驟進行確定:
[0013]a、開口腿進閉口腿時腿根側(cè)壓的變薄量取l_7mm ;
[0014]b、開口腿進閉口腿時腿尖側(cè)壓的變薄量取0-3_ ;
[0015]C、閉口腿進開口腿時腿根側(cè)壓的變薄量取2-10mm ；
[0016]d、閉口腿進開口腿時腿尖側(cè)壓的變薄量取1-10_ ;
[0017]其中，處于常規(guī)孔型設(shè)計中輥共用部分的閉口腿厚度相等同；
[0018]D、確定工字鋼腿部高度并對步驟C中的孔型的曲線進行相應(yīng)調(diào)整，腿高為常規(guī)孔型設(shè)計值加上5-15mm的調(diào)整值；
[0019]剩余的共軛孔型建模:重復(fù)上述步驟B至步驟D的建模步驟，直至完成所有共軛孔型的建模。
[0020]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明巧妙的利用常規(guī)孔型設(shè)計方法得到的基礎(chǔ)孔型，根據(jù)各個步驟的過渡演變改進，很好的得到了最終的7個孔型配置，且其中配置有3對共軛孔型，這在型鋼生產(chǎn)史上尚屬首次。本建模方法由于在初期按常規(guī)孔型設(shè)計方法完成各個孔型的設(shè)計，故而從大體設(shè)計方向上保證了各個孔型、各個部位的金屬變形的合理性；在此基礎(chǔ)之上，再對各孔型依次進行改進，這樣的漸進式設(shè)計方式不僅可以保證基礎(chǔ)設(shè)計的準(zhǔn)確，也可以大大的降低設(shè)計人員設(shè)計時的勞動量，大大提高了共軛孔型的設(shè)計效率。本發(fā)明尤其適用于7個孔型配置在同一乳機的建模工藝中。
【附圖說明】
[0021]圖1是常規(guī)孔型建模方法完成各個孔型的示意圖。
[0022]圖2是本發(fā)明中輥處共用線的示意圖。
[0023]圖3是本發(fā)明一組共軛孔型尺寸調(diào)整的示意圖。
[0024]圖4是本發(fā)明建模完成后得到的孔型示意圖。
[0025]圖中標(biāo)記為:上輥1、常規(guī)孔型建模上輥11、常規(guī)孔型建模中輥12、常規(guī)孔型建模下輥13、中輥2、下輥3、開口腿4、閉口腿5、帶角度的孔型中心線6、配輥孔型中心線7、共用線8、開口腿根厚(K2B、K1B)、閉口腿根厚(GB)、腿高(GH)、腿尖厚(KlH)、、
【具體實施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0027]如圖1、圖2、圖3、圖4所示的工字鋼多對共軛孔型的建模方法，包括以下步驟:
[0028]A、首先，按常規(guī)孔型建模方法完成各個孔型的建模，得到非共軛孔型，以從大體建模方向上保證各個孔型、各個部位的金屬變形的合理性；
[0029]B、其次，確定其中一組共軛孔型(Kl、K2)的腰厚尺寸并對步驟A中的孔型的曲線進行相應(yīng)調(diào)整，其中Kl孔型的腰厚為Kl腰厚，K2孔型的腰厚為K2腰厚，C為在中輥上的共用腰厚尺寸，且C= (Kl孔型的腰厚+K2孔型的腰厚)/4±T，其中T為常量，T的取值范圍為 5~1Omm ；
[0030]C、確定工字鋼腿部厚度并對步驟B中的孔型的曲線進行相應(yīng)調(diào)整，所述工字鋼腿部厚度具體分為以下四個子步驟進行確定:
[0031]a、開口腿(4)進閉口腿(5)時腿根側(cè)壓的變薄量取l_7mm ;
[0032]b、開口腿(4)進閉口腿(5)時腿尖側(cè)壓的變薄量取0_3mm ;
[0033]c、閉口腿(5)進開口腿⑷時腿根側(cè)壓的變薄量取2-10mm;
[0034]d、閉口腿(5)進開口腿⑷時腿尖側(cè)壓的變薄量取1-1Omm ;
[0035]其中，處于常規(guī)孔型建模中輥(12)共用部分的閉口腿厚度相等同；
[0036]D、確定工字鋼腿部高度并對步驟C中的孔型的曲線進行相應(yīng)調(diào)整，腿高(GH)為常規(guī)孔型建模值加上5-15mm的調(diào)整值；
[0037]剩余的共軛孔型建模:重復(fù)上述步驟B至步驟D的建模步驟，直至完成所有共軛孔型的建模。
[0038]對于常規(guī)孔型建模方法，有以下說明，如圖1所示的，在常規(guī)孔型建模時，首先有常規(guī)孔型建模上輥11、常規(guī)孔型建模中輥12和常規(guī)孔型建模下輥13，孔型的設(shè)計正常考慮前后孔型的匹配關(guān)系即可，如圖1中的K2孔的設(shè)計只需考慮與K1、K3孔相應(yīng)部位的變形匹配，由于Κ1\Κ2\Κ3孔型沒有在同一垂直(X)位置上，因此相互間沒有共同的部位，即沒有共用部分，后一個孔型的各個部位都可以對前一個孔型的來料相應(yīng)部位產(chǎn)生變形?？仔驮O(shè)計按規(guī)則即可。上下對應(yīng)的兩個孔型只能使用規(guī)定的一個，且只乳制一道次，上輥和下輥的曲線形狀相同且可以互換使用，圖一中Κ1、Κ2…按行業(yè)規(guī)范，代表乳道次數(shù)。
[0039]而對于共軛孔型而言，所述共軛孔型由同一中輥2尺寸配合不同的上輥I及下輥3，形成不同的孔型，上下輥的曲線形狀不同，上下對應(yīng)的孔型為兩個道次的孔型，如圖4所示的，Κ1、Κ2共軛，Κ3、Κ4共軛，Κ5、Κ6共軛。一組共軛孔型配置在垂直(X軸)的同一位置上。與普通孔型設(shè)計相比，其特點是:上下輥不能互換使用，同一組共軛孔型的中輥2形狀完全相同，即中輥共用。
[0040]本發(fā)明建模的主題思路是:先按常規(guī)孔型設(shè)計方法完成各個孔型的設(shè)計，以從大體方向上保證各個孔型、各個部位的金屬變形合理性，然后進行尺寸修改完成共軛孔型的設(shè)計，從而完成最終的共軛孔型設(shè)計。
[0041]在上述步驟B中，所述的Kl腰厚具體為圖3中所示的長度(A+C)，即Kl孔型的腰厚為(A+C)段厚度，Κ2腰厚具體為圖3中所示的長度(B+C)，即Κ2孔型的腰厚為(B+C)段厚度，由此上述兩個厚度尺寸，即可得出中輥上的共用腰厚尺寸C的取值。對于步驟C，由于腿部厚度分腿根厚度和腿尖厚度，因此需要分為四個子步驟進行。對于步驟D中的調(diào)整范圍，一般常規(guī)孔型設(shè)計值加上5-15_的調(diào)整值。
[0042]本發(fā)明的構(gòu)思結(jié)合了傳統(tǒng)的建模方法，但于此同時的，又實現(xiàn)了創(chuàng)造性的突破，在利用傳統(tǒng)設(shè)計方式的優(yōu)勢的同時，有利用漸進式的尺寸修改方式，很好的過渡出了最終的合格的共軛孔型產(chǎn)品。本發(fā)明的這種方法不僅可以很好的保證孔型符合基本的各個孔型、各個部位的金屬變形的合理性，又可以很快捷的實現(xiàn)共軛孔型的設(shè)計，尤其適用于對工字鋼多對共軛孔型的設(shè)計，相信，本發(fā)明具有十分廣闊的市場推廣前景，并大大提高我國相關(guān)領(lǐng)域的設(shè)計能力。
【主權(quán)項】
1.工字鋼多對共軛孔型的建模方法，其特征在于，包括以下步驟: A、首先，按常規(guī)孔型建模方法完成各個孔型的建模，得到非共軛孔型，以從大體建模方向上保證各個孔型、各個部位的金屬變形的合理性； B、其次，確定其中一組共軛孔型(K1、K2)的腰厚尺寸并對步驟A中的孔型的曲線進行相應(yīng)調(diào)整，其中Kl孔型的腰厚為Kl腰厚，Κ2孔型的腰厚為Κ2腰厚，C為在中輥上的共用腰厚尺寸，且C= (Kl孔型的腰厚+Κ2孔型的腰厚)/4±Τ，其中T為常量，T的取值范圍為5-10mm ； C、確定工字鋼腿部厚度并對步驟B中的孔型的曲線進行相應(yīng)調(diào)整，所述工字鋼腿部厚度具體分為以下四個子步驟進行確定: a、開口腿⑷進閉口腿(5)時腿根側(cè)壓的變薄量取l-7mm; b、開口腿⑷進閉口腿(5)時腿尖側(cè)壓的變薄量取0-3mm; c、閉口腿(5)進開口腿⑷時腿根側(cè)壓的變薄量取2-10_; d、閉口腿(5)進開口腿⑷時腿尖側(cè)壓的變薄量取1-1Omm; 其中，處于常規(guī)孔型設(shè)計中輥(12)共用部分的閉口腿厚度相等同； D、確定工字鋼腿部高度并對步驟C中的孔型的曲線進行相應(yīng)調(diào)整，腿高(GH)為常規(guī)孔型設(shè)計值加上5-15mm的調(diào)整值； 剩余的共軛孔型建模:重復(fù)上述步驟B至步驟D的建模步驟，直至完成所有共軛孔型的建模。
【專利摘要】本發(fā)明涉及工字鋼建模方法領(lǐng)域，尤其是一種能夠大幅度降低軋輥有效長度要求，甚至減少軋機架數(shù)以及保證軋制力合理分配的多對共軛孔型的建模方法。包括以下步驟：A、首先，按常規(guī)孔型建模方法完成各個孔型的建模，得到非共軛孔型；B、其次，確定其中一組共軛孔型(K1、K2)的腰厚尺寸并對步驟A中的孔型的曲線進行相應(yīng)調(diào)整；C、確定工字鋼腿部厚度并對步驟B中的孔型的曲線進行相應(yīng)調(diào)整；D、確定工字鋼腿部高度并對步驟C中的孔型的曲線進行相應(yīng)調(diào)整，腿高(GH)為常規(guī)孔型設(shè)計值加上5-15mm的調(diào)整值；剩余的共軛孔型建模：重復(fù)上述步驟B至步驟D的建模步驟，直至完成所有共軛孔型的建模。本發(fā)明尤其適用于7個孔型配置在同一軋機的建模工藝中。
【IPC分類】G06F17/50
【公開號】CN105095572
【申請?zhí)枴緾N201510411797
【發(fā)明人】陶功明, 朱華林, 范紅平, 官旭東, 宋建國, 呂攀峰
【申請人】攀鋼集團攀枝花鋼釩有限公司
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年7月14日