用于在辊式矫平机中矫平部件的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于在辊式矫平机中矫平部件（１１）的方法，该辊式矫直机包括上部和下部辊框架，其中上部和下部矫直辊各自布置在单独的矫平辊块组中，至少一个矫直辊块组的位置和角度可以改变以便调整矫平间隙，其中至少一个矫平间隙设置装置布置在矫平机的进料侧和出料侧上，并且提供自动矫平间隙控制以便设置矫平间隙，所述方法包括下列步骤：（ａ）获得待矫平部件（１１）的总长度（１）；（ｂ）将所述部件的长度分为ｎ个侧面长度为ΔＸ的相等部分区域，这些部分区域的大小选择为使得有整数个侧面长度为ΔＸ的部分区域位于每个长度为２ｔ的矫平三角中；（ｃ）获得待矫平部件的厚度ｓ；（ｄ）获得每个部分区域的中心处的宽度ｂ；（ｅ）针对每个部分区域计算值ｂｓ２；（ｆ）通过对每个矫平三角中存在的值ｂｓ２进行简单平均来确定值ｂｓ２Ｍ；（ｇ）将值ｂｓ２Ｍ除以矫平机的特征值，并将由此得到的值与包括可调整矫平辊块组的辊框架的最大挠曲度值（最大Ｘ）以及待矫平材料的屈服点（σＦ）与矫平机的最大设计值的比相乘，由此得到偏移或纠正的最优值；以及（ｈ）在矫平待矫平部件（１１）的过程中，将针对每个矫平三角确定的偏移值增加到在矫平机的进料侧（１５）上的矫平间隙的基本设置值上，以便随着待矫平部件（１１）移动通过矫平间隙根据映射到待矫平部件（１１）上的矫平三角来再调整矫平间隙设置装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种。
技术介绍
辊式矫平是一种弯曲方法，其中称为矫平辊的特定工具将待矫平材料来回弯曲。 用于实现该方法的机器称为矫平机。在这些机器中，待矫平材料从两行相对的、彼此偏移的 矫平辊中穿过(之间通过)。上面一行和下面一行矫平辊以如下方式彼此偏移使得一行 辊嵌入在相对辊之间的中间间隔里。辊嵌入在这些中间间隔中的深度和矫平辊本身的几何 性质决定来回弯曲的程度，来回弯曲必须发生在部分塑性状态下。最大程度的来回弯曲发 生在矫平机的进料侧并且通常在朝着机器的出料侧的方向上减小，其中作为一个原则，在 出料时对矫平材料不施加任何弯曲。带材矫平与部件矫平之间有一定差别。带材矫平是对薄片金属带材进行矫平，这些带材已经被盘绕成卷，且在它们能够 在例如冲床或在仿形系统中接受进一步处理之前必须被解绕并变平。带材矫平机因此总是 工艺线的要素，并且必须通过将被矫平带材的平坦度维持在特定容限内来保证工艺的可靠 性。此处所涉及的通常是中间制造步骤。然而，部件矫平通常是最终制造步骤。部件矫平机情况下的厚度谱比带材矫平机的情况下的厚度谱宽得多，因为能够被 盘绕成卷的材料的厚度是有限制的。为了说明部件矫平工艺，参考图1，其示出了部件矫平 机1的示意图。部件矫平机1包括上部矫平辊块组3和下部矫平辊块组5。由支持辊8支 撑的一组上部矫平辊安装在上部矫平辊块组3中。由支持辊10支撑的一组下部矫平辊9 安装在下部矫平辊块组5中。在图1所示的部件矫平机1的情况下，下部矫平辊块组5永 久性地安装在机座(未示出)中，而上部矫平辊块组3安装在上部辊框架中以便其位置和 角度可以被调整。借助矫平间隙控制系统可以调整矫平间隙，借助该调整，例如可以纠正相 对于矫平间隙的期望标称值的偏差。待矫平材料以部件11的形式在箭头13的方向上传送通过部件矫平机1。其从进 料侧15行进到出料侧17。如图1所示，上部矫平辊7嵌入在下部矫平辊9之间的中间间隔 中，其结果是部件11被来回地弯曲。上部矫平辊7嵌入在下部矫平辊9之间的中间间隔中 的深度在朝着出料侧17的方向上持续减小，直到产生的间隔基本上等于部件11的材料厚 度。辊块组之间已被设置的矫平间隙是决定矫平工艺结果的因素。由于机器是以块组来设计的，因此只要矫平辊是平行的，两个定义的参考点对于 获得可重现设置来说就足够了。有利的是在靠近矫平机进料侧和靠近矫平机出料侧的位置 做出这些设置。如图1所示，上部矫平辊块组3可以如双向箭头19所示垂直移动，并且其 可以如双向箭头21所示绕着平行于上部和下部矫平辊轴线的轴线旋转。可以由此实现矫 平间隙的所有需要的设置。矫平机的一个缺点是矫平间隙并非在矫平工艺过程中保持不变；实际上，该间隙 随着机械组件的弹性行为而变化。部件越厚，力越大且组件的必要尺寸越大。尤其是在待 矫平部件较厚的情况下，弹性挠曲度比刚性部件理论上需要的设置大很多倍。安装自动矫平间隙控制系统通过减少弹性行为的影响而改善矫平工艺，即该工艺 的结果。附加在例如上部矫平辊块组3的拐角上的传感器检测移动；并且控制单元激活液 压或机械调整元件或基于混合技术的调整元件，以纠正这些点处的矫平间隙并由此保持设 置值。现在矫平工艺的结果基本上只依赖于矫平辊块组的刚度，尤其是上部可移动矫平辊 块组的刚度。已经显示出，通过利用矫平间隙控制，有可能在单次穿过(通过)中矫平部件，也 就是说，在最有利的情况下部件也需要若干次地穿过传统的矫平机或者其在经过那么多次 穿过后可能仍根本不能被矫平。在部件不具有矩形轮廓而是具有圆形轮廓和/或较大开口区域的情况下矫平工 艺尤其困难。为了获得或多或少可用的最终结果，必须进行大量实际测试来找到合适的设 置。这是耗时的，因此也是昂贵的。如今很多制造商提供如下可能性通过人工输入材料厚度，例如通过从测量系统 获得该值，来使用控制系统获得参数设置建议。如上所述，由于用于部件矫平的部件轮廓可 能彼此之间有很大差异，使工艺仅基于材料厚度是不够的。再调整是有可能的，并且通常是 必需的，并且由此找到的新设置可以再次存储。材料矫平中的关键点在于，当材料弯曲时必须超出屈服点。弯曲力矩也即材料上 的内部负荷必须大到使截面的特定部分开始流动。对于具有不变矩形截面的部件，达到这 样所需的力由积bs2 O F确定，其中b是待矫平材料的宽度，s是材料的厚度，并且是σ F材料 的屈服点。在弹性静力学领域，变量(bs2)/6例如已知为在矩形截面情况下的弯曲阻力力矩。 该计算的基础是梁理论，其要点在图2-图4中示出。根据该理论，通过下列关系式计算梁 截面中的正应力σ σ = Μ/Ι*Ζ其中M是弯曲力矩，I是轴向区域的惯性力矩，ζ是所考虑点距离中性轴的距离。 就绝对值而言，应力(其因此具有线性分布)在最远的边缘点处最大。因此得到σ = M/ff其中W= I/|z|max为阻力力矩。根据此式，可以计算在截面边缘处达到屈服点所 需的弯曲力矩。此外，在图2中，A是截面面积，s是重心，dA是小差分面积元素，且x-y-z 是坐标系。后者在图3和图4中还可以看到。图3示出了弯曲应力的变化，图4示出了弯 曲力矩。在理想弹性-塑性材料行为的假设下，矩形截面情况下可以传递的最大弯曲力矩 是之前提到的能够在截面边缘处产生流动的弯曲力矩的1. 5倍。该情况下的流动已经分布 在整个截面上，并且截面的负荷承受能力被耗尽。待矫平部件通常具有根据轮廓和部件厚度而变化的截面。因此，阻力力矩并非是 不变的，而是在部件的长度上发生变化。
技术实现思路
因此，本专利技术基于提供一种用于在部件矫平机中矫平部件的方法的目的，其中避 免了上述的缺点并且该方法可得到针对被矫平部件获得的结果的显著改进。通过权利要求1的特征可以达到该目的。根据本专利技术，本方法包括下列步骤(a)获得待矫平部件的总长度⑴；(b)将所述部件的长度分为η个侧面长度为Δ X的相等部分区域，这些部分区域的 大小选择为使得有整数个侧面长度为ΔΧ的部分区域位于每个长度为2t的矫平三角中；(c)获得待矫平部件的厚度s ；(d)获得每个部分区域的中心处的宽度b ；(e)针对每个部分区域计算值bs2 ；(f)通过对每个矫平三角中存在的多个值bs2进行简单平均来确定值bdM ；(g)将值bdM除以矫平机的特征值，并将由此得到的值与包括可调整矫平辊块组 的辊框架的最大挠曲度值(max X)以及待矫平材料的屈服点(Qf)与矫平机的最大设计值 的比相乘，由此得到偏移或纠正的最优值；以及(h)在矫平待矫平部件的过程中，将针对每个矫平三角确定的偏移值增加到在矫 平机的进料侧上的矫平间隙的基本设置值上，以便随着待矫平部件移动通过矫平间隙根据 映射到待矫平部件上的矫平三角来再调整矫平间隙设置装置。作为块组移位的结果，与矫平辊被单独调整时存在的情形不同，机器中产生的来 回弯曲变得高度依赖于彼此。譬如说，按照块组来移位造成来回弯曲的程度从机器的进料 侧到出料侧均勻减小。在矫平理论中，矫平三角被定义为矫平机的最小单位。图5中示出了这种类型的 矫平三角。两个下部矫平辊9之间的距离具有值2t，该值是矫平三角的长度值，其中上部矫 平辊7完全对称地位于中间，亦即，位于距离该两个下部矫平辊9中每一个相等距离t的位 置。图5还示出了待矫平材料11的厚度s和上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在辊式矫平机（１）中矫平部件（１１）的方法，所述辊式矫平机（１）包括上部和下部辊框架，并且其中上部和下部矫平辊（７，９）各自布置在单独的矫平辊块组（３，５）中，至少一个矫平辊块组（３）的位置和角度是可变的以便可以调整矫平间隙，其中至少一个矫平间隙设置装置布置在矫平机（１）的进料侧（１５）和出料侧（１７），其中提供自动矫平间隙控制以设置矫平间隙，其中所述方法包括下述步骤：（ａ）获得待矫平部件（１１）的总长度（１）；（ｂ）将所述部件的长度分为ｎ个侧面长度为ΔＸ的相等部分区域，这些部分区域的大小选择为使得有整数个侧面长度为ΔＸ的部分区域位于每个长度为２ｔ的矫平三角中；（ｃ）获得待矫平部件的厚度ｓ；（ｄ）获得每个部分区域的中心处的宽度ｂ；（ｅ）针对每个部分区域计算值ｂｓ↑［２］；（ｆ）通过对每个矫平三角中存在的多个值ｂｓ２进行简单平均来确定值ｂｓ↑［２］Ｍ；（ｇ）将值ｂｓ↑［２］Ｍ除以矫平机的特征值，并将由此得到的值与包括可调整矫平辊块组的辊框架的最大挠曲度值（最大Ｘ）以及待矫平材料的屈服点（σＦ）与矫平机的最大设计值的比相乘，由此得到偏移或纠正的最优值；以及（ｈ）在矫平待矫平部件（１１）的过程中，将针对每个矫平三角确定的偏移值增加到在矫平机的进料侧（１５）上的矫平间隙的基本设置值上，以便随着待矫平部件（１１）移动通过矫平间隙根据映射到待矫平部件（１１）上的矫平三角来再调整矫平间隙设置装置。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯斯特·布劳提冈，
申请(专利权)人：阿库机械制造有限公司，
类型：发明
国别省市：DE