[发明专利]三辊孔型轧制棒材横断面面积计算方法

摘要

一种三辊孔型轧制棒材工序中轧件横断面面积的计算方法，属于金属棒线材生产技术领域。其特征之一是圆轧件在平三角孔型中变形的横断面面积计算方法：确定轧件变形后在孔型辊缝区域的轮廓为一段圆弧，计算圆弧的圆心及半径，确定轧件断面形状，从而计算出轧件横断面面积。其特征之二是三角轧件在圆孔型中变形的横断面面积计算方法：确定轧件变形后在孔型辊缝区域的轮廓为一段直线段，计算出直线段的位置，确定轧件断面形状，从而计算出轧件横断面面积。本发明的优点及积极效果是：（1）避开孔型填充系数的选取，提高轧件横断面计算精度，减小设计误差；（2）有助于保证棒材连轧顺利进行；（3）不同孔型系统有不同计算模型，使用方便。

主权项

1.一种三辊孔型轧制棒材工序中轧件横断面面积的计算方法，其特征在于有两种情况分别实施步骤如下：一、对圆轧件(2)在平三角孔型(1)中变形的横断面面积计算方法是:当圆轧件(2)在平三角孔型(1)中变形，以棒材1/3截面为例，圆轧件(2)与轧辊的交点A沿着平三角孔型(1)流动至A′位置，圆轧件(2)与轧辊的交点B沿着平三角孔型(1)流动至B′位置，圆轧件(2)上位于点A与点B中间的点C流动至C′位置，变为是以点E为圆心，EC^/、EA^/、EB^/为半径的一段圆弧，该圆弧具体确定方法如下：点E位于平三角孔型(1)中心线上，假设点O是平三角孔型(1)的中心点，OE的距离用变量e表示，根据函数关系公式(1)确定点E的位置,即:式中：F0为轧制前轧件的横断面面积；FH为轧制前轧件与三个轧辊接触的面积；B0为轧制前轧件的半径,根据宽展计算公式(2)以及对应平三角孔型(1)轧制圆轧件(2)时的α,β值，计算出圆轧件(2)的宽展量，即确定出点C′的位置:式中：ΔB为轧件的宽展量，ΔB＝B1‑B0；B1为轧制后轧件的半径；L_dm为轧件与轧辊的接触弧长，H₀为三辊孔型轧制等效成二辊孔型轧制，等效矩形坯料的平均高度，H₁为三辊孔型轧制等效成二辊孔型轧制，轧制后轧件的平均高度，R_m为等效二辊轧机的工作半径，Bc为轧件与轧辊的接触宽度；RRoll为三辊轧机的工作半径；DS为平三角孔型的内切圆直径，取决于F0和FH；α,β为待定系数，与孔型形状相关，与产品直径相关,对于平三角孔型(1)轧制圆轧件(2)：α＝0.1336β＝0.0086对于圆孔型(4)轧制三角轧件(5)：α＝0.1549β＝‑0.0105以点E为圆心，EC^/为半径，做出圆弧，与平三角孔型(1)的交点就确定出点A′和点B′的位置，为轧件变形后在平三角孔型(1)辊缝处的形状,位于圆轧件(2)与轧辊接触区域的金属以及圆轧件(2)内部的金属，在平三角孔型(1)轮廓范围内变形,确定了圆轧件(2)在平三角孔型(1)中变形后的横断面轮廓，从而精确计算轧件横断面面积；二、对三角轧件(5)在圆孔型(4)中变形的横断面面积计算方法是:当三角轧件(5)在圆孔型(4)中变形，以棒材1/3截面为例，三角轧件(5)与轧辊的交点A沿着圆孔型(4)流动至A″位置，三角轧件(5)与轧辊的交点B沿着圆孔型(4)流动至B″位置，三角轧件(5)上位于点A与点B中间的点C流动至C″位置，表面直线段ACB变为表面直线段A″C″B″,表面直线段A″C″B″具体确定方法如下：根据宽展计算公式(2)以及对应圆孔型(4)轧制三角轧件(5)时的α,β值，计算出三角轧件(5)的宽展量，即确定出点C″的位置,过点C″作平行于直线段ACB的直线，与圆孔型(4)的交点就确定出点A″和点B″的位置，线段A″C″B″为三角轧件(5)变形后在圆孔型(4)辊缝处的形状,位于三角轧件(5)与轧辊接触区域的金属以及三角轧件(5)内部的金属，在圆孔型(4)轮廓范围内变形,确定了三角轧件(5)在圆孔型(4)中变形后的横断面轮廓，从而精确计算轧件横断面面积。