穿孔机导板系列的三维参数化设计

1. 1 导板基本尺寸的确定原则 导板的设计主要是确定：进出口的倾斜角 ω1
和 ω2 ，导板中间过渡带相对轧辊压缩带的距离， 以及导板横截面两侧边缘形状沿轧制方向的变 化［1］。基本原则如下：确定了进口倾角 ω1 应本 着轧件先于轧辊接触后再与导板相遇的原则，并
结合考虑空间几何关系。确定出口倾角 ω2 主要 控制变形区各断面椭圆度，同时必须考虑在毛管
于二维下的经验设计，常常会导致孔型不封闭或 辊径）虽然是一个相对固定的量，但随着轧辊的
孔型内部曲线过渡不圆滑而造成链带或轧卡事 重车，也会影响导板外形尺寸，故作为一个变量处
故，更为甚者也会因导板高度过大而造成压下量 理。
过小的缺陷。因此有必要对系列化的导板进行空 间位置模拟和导板尺寸变量的参数化设计，以提
变量列表。（ 3 ）进 行 导 板 的 通 用 性 检 查。（ 4 ）生 成二维工程图样。在上述步骤中，导板基体的生 成主要是运用软件的三维造型功能，其难点在于 导板和轧辊干涉位置的切割。而参数化控制技术 则是设计中的关键性技术。是一个需要反复研究 和修改的重点问题。 2. 2 导板的特征及导板基体模型的生成
《 重型机械科技》2005 年第 2 期
穿孔机导板系列的三维参数化设计
陈 峰 李晓宏
（ 太原重型机械集团技术中心，太原 030024）
摘要：介绍了穿孔机导板系列三维参数化设计的基本过程，及运用计算机进行导板三维参数化设计的必要 性和优越性。
关键词：穿孔机；导板；三维参数化；设计 中图分类号：TP322 + . 1 文献标识码：A
电调灵敏度过高，柴油机本身故障，发电机、 发电机阻力不均，执行器与齿条间传动杆系卡滞 或间隙大、转速传感器安装间隙过大。 4. 2. 2 故障分析
电子调速器控制器接受来自转速传感器的信 号，经过比较、积分和微分控制，然后输出一脉宽 调压信号到执行器。如果 PID 调节灵敏度过高， 输出电压忽大忽小，执行器拉杆来回振荡，那么就 会造成柴油机转速不稳或游车。 4. 2. 3 故障排除
2 导板三维参数化设计的基本过程
高穿孔机的生产效率，保证良好的钢管外表面质 量。
1 导板基本尺寸变量的确定
2. 1 基本设计步骤 导板参 数 化 设 计 基 本 依 据 以 下 四 个 步 骤：
（1 ）分析导板的特征，生成导板 基 体 模 型。（ 2 ）研 究导板变量之间的关联关系，即参数化控制，形成
参考文献
1 何祖军，陈 红 卫，虞 平 良. 柴 油 发 电 机 组 自 启 动 装 置 控 制 器 ［ J］. 华东船舶工业学院学报，1999，4：37 ～ 40
2 陈红卫，张健. 内燃发电机组自启动控制与故障检测装置设计 ［ J］. 工业仪表与自动化装置，2002，5
责任编辑 周南金
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一重集团加速开拓国际市场
由中国一重集团公司与 VA（I 奥钢联）合作出口比利 时 CARINOX 钢厂的 1700 mm 连铸机弯曲段及铸流导向 段设备，最近一次全部通过外方专家出厂前各项检测。整 套产品由 17 台扇型段、4 台弯曲段、支承框架等组成，总
计 300 余万美元。截至目前，这是中国一重近五年来一次 出口产品数量最多、单笔合同金额最高、制造周期最短的 成套产品。
调性，进行多个空间位置的切割。
性检查之后的导板模型就可以进行二维加工图样
2. 3 导板的参数化控制
的输出。
参数化控制是生成系列导板的关键技术。主 要是分析导板特征和各变量之间的相互关系。导
4 结论
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板的安装位置，轧辊的结构形状，是一些相对固定
导板一般采用硬度很高的耐磨材料，其外形
的常量，而辊距和送进角，以及由此形成的变形区 轮廓曲线为空间曲线，无论是设计和加工制造都
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《 重型机械科技》2005 年第 2 期
这个主 要 是 考 虑 导 板 两 侧 边 缘 的 圆 角 问 题［2］。 割特性和磨损后轧辊加间隙的切割特性。然后将
据以上分析通过软件的三维造型功能生成导板基 导板和轧辊按送进角要求形成多个对应装配关
体模型。基体模型生成之后，要根据送进角的可 系。这样就能很好地解决通用性问题。进行通用
摘自《 中国重机协会通讯》2005，2
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拆下电调控制器电源线，判断柴油机工作是 否正常。如果仍不正常，则为柴油机本身故障；若
柴油机工作正常，则断定电调控制器本身故障，原 因主要使电调灵敏速过高，调整灵敏度可以解决。
5 结论
DK - 702B 型调速控制系统为最新式的数字 式调速系统，具有性能先进、工作稳定、可靠的特 点，属国内先进水平。与以往应用中的几种电子 调速器相比较有准确、迅速、安装方便、故障率低 等优点。
导板的特征主要是受导板外形尺寸的制约因 素。其制约因素主要有三个方面：导板和导板架
收稿日期：2005 - 03 - 09 作者简介：陈峰（1981 - ），男，助理工程师，主要从事无缝钢管设 备和工艺的研究、设计工作。
的安装要求；轧辊位置间隙的要求；以及导板距的 要求。导板距的要求是辊距要求的间接表现。另 外穿孔过程中金属流动情况也是一个影响因素，
The Three - dimensional Parameterized Design of Piercer Guide Board Series
Chen Feng，Li Xiaohong
Abstract：The basic process of three - dimensional parameterized design for the piercer guide board series has been described in this article as well as its necessity and superiority with CAD.
方程式配置和导板特征参数关联。这样一旦录入 缝钢管厂应用，运行情况良好。
一组新的轧制工艺参数则可以自动得到相应的导 板实体、总装实体和对应的二维工程图样。
3 导板的通用性检查
通用性检查是指轧辊在重车之后能否满足生 产工艺要求的检查。在设计中，将轧辊尺寸配置
参考文献
1 王延溥，齐克敏. 金属塑性加工学 - 轧制理论与工艺［ M］. 北 京：冶金工业出版社，2001，327 ～ 328
2 刘建中. 钢管斜轧延伸的金属变形研究及孔型设计［ J］. 钢管： 2004，33（5）：14 ～ 15
责任编辑 周南金
设置为两种关联关系，即新轧辊加间隙要求的切
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4. 2 柴油机转速不稳或游车 4. 2. 1 故障原因
具之一，它与两个呈一定空间角度布置的轧辊形 和轧辊实际开度曲线，取间隙为 1 mm ～ 2 mm。
成穿孔过程中金属变形所需的封闭孔型，孔型中 1. 2 设计变量的确定
的金属是一个三维流动的过程，因而导板的结构
根据三维参数化设计及导板的特征，确定送
也应该是三维设计和校验。但长期以来人们习惯 进角、辊距为基本变量。轧辊几何尺寸（ 主要是
基本参数是一些变量，在这些变量中，辊距、送进 很困难。采用计算机辅助设计与 CAM 制造技术
角是基本变量，它们是轧制工艺调整的基本参数， 相结合，一是减少了轧制事故，提高了穿孔效率。
同时也是决定其他变量的依据。据此将导板参数 二是提高了加工精度，保证毛管良好的外表面质
的变量采用零件列表控制，而辊距、送进角则采用 量。采用计算机辅助设计的导板已经在天长市无
Key words：piercer，guide board，three - dimensional parameterized，design
引言
内表面脱离顶头之前、外表面必须离开导板。而 导板横截面两侧边缘形状沿轧制方向的变化，主
导板是两辊斜轧穿孔生产工艺的辅助变形工 要是满足与辊面密切吻合的要求，根据最小辊距