发明名称 一种确定冷辗扩进给速度的方法
摘要 本发明涉及一种确定冷辗扩进给速度的方法。一种确定冷辗扩进给速度的方法,其特征在于包括如下步骤:1)测量出环形毛坯外径2R<SUB>0</SUB>、环形毛坯内径2r<SUB>0</SUB>,主辗轮半径R<SUB>1</SUB>,芯辊半径R<SUB>2</SUB>,根据冷轧环机设备参数给出的主轴转速N转/分,计算主辗轮圆周速度ν<SUB>R1</SUB>;查出或测出冷辗扩摩擦系数μ,成品环件要求的壁厚h<SUB>min</SUB>是给定的;2)由式(17)、(18)计算出直径增长率的极小值D<SUP>g</SUP><SUB>min</SUB>,由式(19)、(20)计算出直径增长率的极大值D<SUP>g</SUP><SUB>max</SUB>;3)将计算出直径增长率的极小值D<SUP>g</SUP><SUB>min</SUB>、直径增长率的极大值D<SUP>g</SUP><SUB>max</SUB>分别代入式(13);4)根据步骤3)的两个函数作图像:在两条曲线之间的范围内的进给速度曲线,即是所需的冷辗扩过程中进给速度。本发明进给速度准确度高、简单。
申请公布号 CN100391646C 申请公布日期 2008.06.04
申请号 CN200610019655.9 申请日期 2006.07.18
申请人 武汉理工大学 发明人 华林;鄢奉林
分类号 B21H1/00(2006.01);B21H9/00(2006.01);B21B5/00(2006.01);B21B37/00(2006.01) 主分类号 B21H1/00(2006.01)
代理机构 湖北武汉永嘉专利代理有限公司 代理人 唐万荣
主权项 1.一种确定冷辗扩进给速度的方法,其特征在于包括如下步骤:1).测量出环形毛坯外径2R<sub>0</sub>、环形毛坯内径2r<sub>0</sub>,主辗轮半径R<sub>1</sub>,芯辊半径R<sub>2</sub>;根据冷轧环机设备参数给出的主轴转速N转/分,计算主辗轮圆周速度<maths num="0001"><![CDATA[<math><mrow><msub><mi>v</mi><mrow><mi>R</mi><mn>1</mn></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mi>N&pi;</mi><mn>30</mn></mfrac><msub><mi>R</mi><mn>1</mn></msub><mo>;</mo></mrow></math>]]></maths>查出或测出冷辗扩摩擦系数μ,令β=arctanμ;2).由式(17)、(18)计算出直径增长率的极小值<img file="C2006100196550002C2.GIF" wi="110" he="61" />由式(19)、(20)计算出直径增长率的极大值<img file="C2006100196550002C3.GIF" wi="115" he="61" /><maths num="0002"><![CDATA[<math><mrow><msub><mover><mi>D</mi><mi>g</mi></mover><mi>min</mi></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><mrow><mo>(</mo><msup><msub><mi>R</mi><mn>0</mn></msub><mn>2</mn></msup><mo>-</mo><msup><msub><mi>r</mi><mn>0</mn></msub><mn>2</mn></msup><mo>)</mo></mrow><mo>/</mo><mi>&pi;</mi></mrow><mrow><mfrac><mrow><msup><msub><mi>R</mi><mn>0</mn></msub><mn>2</mn></msup><mo>-</mo><msup><msub><mi>r</mi><mn>0</mn></msub><mn>2</mn></msup><mo>+</mo><msubsup><mi>h</mi><mi>min</mi><mn>2</mn></msubsup></mrow><msub><mi>v</mi><mrow><mi>R</mi><mn>1</mn></mrow></msub></mfrac><mo>+</mo><mfrac><mrow><msubsup><mi>h</mi><mi>min</mi><mn>2</mn></msubsup><mo>/</mo><mi>&pi;</mi></mrow><msub><mi>v</mi><mrow><mi>f</mi><mi>min</mi></mrow></msub></mfrac></mrow></mfrac><mo>-</mo><msub><mi>v</mi><mrow><mi>f</mi><mi>min</mi></mrow></msub><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>17</mn><mo>)</mo></mrow><mo>,</mo></mrow></math>]]></maths><maths num="0003"><![CDATA[<math><mrow><msub><mi>v</mi><mrow><mi>f</mi><mi>min</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mn>1</mn><mn>2</mn></mfrac><msup><mrow><mo>(</mo><mfrac><mn>1</mn><mn>8.74</mn></mfrac><mo>)</mo></mrow><mn>2</mn></msup><mfrac><msub><mi>v</mi><mrow><mi>R</mi><mn>1</mn></mrow></msub><mrow><mi>&pi;</mi><mrow><mo>(</mo><mfrac><mrow><msup><msub><mi>R</mi><mn>0</mn></msub><mn>2</mn></msup><mo>-</mo><msup><msub><mi>r</mi><mn>0</mn></msub><mn>2</mn></msup></mrow><msub><mi>h</mi><mi>min</mi></msub></mfrac><mo>+</mo><msub><mi>h</mi><mi>min</mi></msub><mo>)</mo></mrow></mrow></mfrac><msubsup><mi>h</mi><mi>min</mi><mn>2</mn></msubsup><mrow><mo>(</mo><mfrac><mn>1</mn><msub><mi>R</mi><mn>1</mn></msub></mfrac><mo>+</mo><mfrac><mn>1</mn><msub><mi>R</mi><mn>2</mn></msub></mfrac><mo>-</mo><mfrac><msub><mrow><mn>4</mn><mi>h</mi></mrow><mi>min</mi></msub><mrow><msup><mrow><mo>(</mo><mfrac><mrow><msup><msub><mi>R</mi><mn>0</mn></msub><mn>2</mn></msup><mo>-</mo><msup><msub><mi>r</mi><mn>0</mn></msub><mn>2</mn></msup></mrow><msub><mi>h</mi><mi>min</mi></msub></mfrac><mo>)</mo></mrow><mn>2</mn></msup><mo>-</mo><msubsup><mi>h</mi><mi>min</mi><mn>2</mn></msubsup></mrow></mfrac><mo>)</mo></mrow><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>18</mn><mo>)</mo></mrow><mo>,</mo></mrow></math>]]></maths><maths num="0004"><![CDATA[<math><mrow><msub><mover><mi>D</mi><mi>g</mi></mover><mi>max</mi></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><mrow><mo>(</mo><msup><msub><mi>R</mi><mn>0</mn></msub><mn>2</mn></msup><mo>+</mo><msup><msub><mi>r</mi><mn>0</mn></msub><mn>2</mn></msup><mo>)</mo></mrow><mo>/</mo><mi>&pi;</mi></mrow><mrow><mn>2</mn><mfrac><mrow><msup><msub><mi>R</mi><mn>0</mn></msub><mn>2</mn></msup><mo>-</mo><msub><mi>R</mi><mn>0</mn></msub><msub><mi>r</mi><mn>0</mn></msub></mrow><msub><mi>v</mi><mrow><mi>R</mi><mn>1</mn></mrow></msub></mfrac><mo>+</mo><mfrac><mrow><msup><mrow><mo>(</mo><msub><mi>R</mi><mn>0</mn></msub><mo>-</mo><msub><mi>r</mi><mn>0</mn></msub><mo>)</mo></mrow><mn>2</mn></msup><mo>/</mo><mi>&pi;</mi></mrow><msub><mi>v</mi><mrow><mi>f</mi><mi>max</mi></mrow></msub></mfrac></mrow></mfrac><mo>-</mo><msub><mi>v</mi><mrow><mi>f</mi><mi>max</mi></mrow></msub><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>19</mn><mo>)</mo></mrow><mo>,</mo></mrow></math>]]></maths><maths num="0005"><![CDATA[<math><mrow><msub><mi>v</mi><mrow><mi>f</mi><mi>max</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msup><mi>&beta;</mi><mn>2</mn></msup><msubsup><mi>R</mi><mn>1</mn><mn>2</mn></msubsup><msub><mi>v</mi><mrow><mi>R</mi><mn>1</mn></mrow></msub></mrow><mrow><mi>&pi;</mi><msub><mi>R</mi><mn>0</mn></msub><msup><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>+</mo><msub><mi>R</mi><mn>1</mn></msub><mo>/</mo><msub><mi>R</mi><mn>2</mn></msub><mo>)</mo></mrow><mn>2</mn></msup></mrow></mfrac><mrow><mo>(</mo><mfrac><mn>1</mn><msub><mi>R</mi><mn>1</mn></msub></mfrac><mo>+</mo><mfrac><mn>1</mn><msub><mi>R</mi><mn>2</mn></msub></mfrac><mo>+</mo><mfrac><mn>1</mn><msub><mi>R</mi><mn>0</mn></msub></mfrac><mo>+</mo><mfrac><mn>1</mn><msub><mi>r</mi><mn>0</mn></msub></mfrac><mo>)</mo></mrow><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>20</mn><mo>)</mo></mrow><mo>,</mo></mrow></math>]]></maths>式中:R<sub>0</sub>为环形毛坯外径的1/2,r<sub>0</sub>为环形毛坯内径的1/2,v<sub>R1</sub>为主辗轮圆周速度,h<sub>min</sub>是成品环件要求的壁厚,R<sub>1</sub>为主辗轮半径,R<sub>2</sub>为芯辊半径,β=arctanμ;3).将计算出直径增长率的极小值<img file="C2006100196550002C8.GIF" wi="113" he="65" />直径增长率的极大值<img file="C2006100196550002C9.GIF" wi="86" he="66" />分别取代式(13)中的<img file="C2006100196550002C10.GIF" wi="60" he="62" /><maths num="0006"><![CDATA[<math><mrow><msub><mi>v</mi><mi>f</mi></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><mo>-</mo><mi>b</mi><mo>-</mo><msqrt><msup><mi>b</mi><mn>2</mn></msup><mo>-</mo><mn>4</mn><mi>nk</mi><mover><mi>D</mi><mi>g</mi></mover></msqrt></mrow><mrow><mn>2</mn><mi>n</mi></mrow></mfrac><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>13</mn><mo>)</mo></mrow><mo>,</mo></mrow></math>]]></maths>式中:v<sub>f</sub>为芯辊进给速度,<img file="C2006100196550002C12.GIF" wi="36" he="61" />为直径增长率,<maths num="0007"><![CDATA[<math><mrow><mi>b</mi><mo>=</mo><mi>n</mi><mo>&CenterDot;</mo><mover><mi>D</mi><mi>g</mi></mover><mo>+</mo><mi>k</mi><mo>-</mo><mi>m</mi><mo>,</mo></mrow></math>]]></maths>m=(R<sub>0</sub><sup>2</sup>-r<sub>0</sub><sup>2</sup>)/π,<maths num="0008"><![CDATA[<math><mrow><mi>n</mi><mo>=</mo><mfrac><mrow><msup><msub><mi>R</mi><mn>0</mn></msub><mn>2</mn></msup><mo>-</mo><msup><msub><mi>r</mi><mn>0</mn></msub><mn>2</mn></msup><mo>+</mo><msup><mi>h</mi><mn>2</mn></msup></mrow><msub><mi>v</mi><mrow><mi>R</mi><mn>1</mn></mrow></msub></mfrac><mo>,</mo></mrow></math>]]></maths>k=h<sup>2</sup>/π,h为辗扩中的环件壁厚;得到如下两个函数:<maths num="0009"><![CDATA[<math><mrow><msub><mi>v</mi><mrow><mi>f</mi><mi>min</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><mo>-</mo><mi>b</mi><mo>-</mo><msqrt><msup><mi>b</mi><mn>2</mn></msup><mo>-</mo><mn>4</mn><mi>nk</mi><msubsup><mi>D</mi><mi>min</mi><mi>g</mi></msubsup></msqrt></mrow><mrow><mn>2</mn><mi>n</mi></mrow></mfrac><mo>,</mo></mrow></math>]]></maths><maths num="0010"><![CDATA[<math><mrow><msub><mi>v</mi><mrow><mi>f</mi><mi>max</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><mo>-</mo><mi>b</mi><mo>-</mo><msqrt><msup><mi>b</mi><mn>2</mn></msup><mo>-</mo><mn>4</mn><mi>nk</mi><msubsup><mi>D</mi><mi>max</mi><mi>g</mi></msubsup></msqrt></mrow><mrow><mn>2</mn><mi>n</mi></mrow></mfrac><mo>,</mo></mrow></math>]]></maths>v<sub>fmin</sub>、v<sub>fmax</sub>都是关于辗扩中的环件壁厚h的函数;4)根据步骤3)的两个函数作图像:首先作出v<sub>fmin</sub>和v<sub>fmax</sub>两条曲线,在两条曲线之间的范围内的进给速度曲线,即得所需的冷辗扩过程中进给速度。
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