工字鋼多對共軛孔型的建模方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及工字鋼建模方法領域，尤其是一種工字鋼多對共軛孔型的建模方法。
【背景技術】
[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。乳制過程電機轉動方向不變，乳件靠導衛(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“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，成為了本領域尚未解決的技術難題。

【發(fā)明內容】

[0008]本發(fā)明所要解決的技術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)明解決其技術問題所采用的技術方案是: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調整，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調整，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壓的變薄量取l_7mm ;
[0014]b、開口腿進閉口腿時腿尖側壓的變薄量取0-3_ ;
[0015]C、閉口腿進開口腿時腿根側壓的變薄量取2-10mm ；
[0016]d、閉口腿進開口腿時腿尖側壓的變薄量取1-10_ ;
[0017]其中，處于常規(guī)孔型設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調整，腿高為常規(guī)孔型設計值加上5-15mm的調整值；
[0019]剩余的共軛孔型建模:重復上述步驟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)孔型設計方法得到的基礎孔型，根據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，這在型鋼生產史上尚屬首次。本建模方法由于在初期按常規(guī)孔型設計方法完成各個孔型的設計，故而從大體設計方向上保證了各個孔型、各個部位的金屬變形的合理性；在此基礎之上，再對各孔型依次進行改進，這樣的漸進式設計方式不僅可以保證基礎設計的準確，也可以大大的降低設計人員設計時的勞動量，大大提高了共軛孔型的設計效率。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調整，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調整，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)時腿根側壓的變薄量取l_7mm ;
[0032]b、開口腿(4)進閉口腿(5)時腿尖側壓的變薄量取0_3mm ;
[0033]c、閉口腿(5)進開口腿⑷時腿根側壓的變薄量取2-10mm;
[0034]d、閉口腿(5)進開口腿⑷時腿尖側壓的變薄量取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調整，腿高(GH)為常規(guī)孔型建模值加上5-15mm的調整值；
[0037]剩余的共軛孔型建模:重復上述步驟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，孔型的設計正常考慮前后孔型的匹配關系即可，如圖1中的K2孔的設計只需考慮與K1、K3孔相應部位的變形匹配，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部位產生變形?？仔驮O計按規(guī)則即可。上下對應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。
[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)孔型設計方法完成各個孔型的設計，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計，從而完成最終的共軛孔型設計。
[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中的調整范圍，一般常規(guī)孔型設計值加上5-15_的調整值。
[0042]本發(fā)明的構思結合了傳統(tǒng)的建模方法，但于此同時的，又實現了創(chuàng)造性的突破，在利用傳統(tǒng)設計方式的優(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共軛孔型的設計，尤其適用于對工字鋼多對共軛孔型的設計，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領域的設計能力。
【主權項】
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調整，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調整，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)時腿根側壓的變薄量取l-7mm; b、開口腿⑷進閉口腿(5)時腿尖側壓的變薄量取0-3mm; c、閉口腿(5)進開口腿⑷時腿根側壓的變薄量取2-10_; d、閉口腿(5)進開口腿⑷時腿尖側壓的變薄量取1-1Omm; 其中，處于常規(guī)孔型設計中輥(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調整，腿高(GH)為常規(guī)孔型設計值加上5-15mm的調整值； 剩余的共軛孔型建模:重復上述步驟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調整；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調整；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調整，腿高(GH)為常規(guī)孔型設計值加上5-15mm的調整值；剩余的共軛孔型建模：重復上述步驟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