轧辊冷库铝合金圆管的相关设计分析

　　轧辊是冷库铝合金圆管成形的关键,格外是铝合金这样较软的材料,带料通过轧辊型腔时,如果型腔对带料包覆性不好,横断面有点接触,就很容易出现“粘料”现象。这是由于管子和轧辊局部压力过大,导致强烈的摩擦,使铝合金材料粘在辊子上,并且随着管子的高速移动,会越来越严重,终端导致无法生产,这也是铝合金材料冷弯成形容易出现的问题。合理的变形量分配和轧辊型腔设计是解决这一问题的主要措施。

　　一、辊花设计：

　　轧辊设计的初步是孔型规划,即型腔辊花图的设计。孔型规划的基本问题是正确选择变形区长度和各机架变形量的合理分配,使带料在孔型中变形均匀、成形平稳,不致产生边缘鼓包和型面粘料等缺陷。轧辊孔型设计一般有中心弯曲法、边缘弯曲法、圆周弯曲法、综合弯曲法等,本例采用成形过程稳定、边缘相对伸长小的综合弯曲法,带料边缘圆弧1的半径等于挤压辊半径且保持不变,弧长逐架增加,带料中心圆弧2的弧长和半径逐渐减小。

　　二、冷库铝合金圆管参数化轧辊设计：

　　以一对平辊为例,新建一个装配文件,把设计好的辊花文件装配进来,把辊花中与该平辊对应的曲线关联复制到装配文件中,在曲线所在平面创建草图,把关联复制进来的曲线两侧各偏置半个料厚,得到内外型腔曲线,在曲线外侧绘出轧辊外形形状。带料在平辊之间须保持一些张力,所以轧辊的底径逐架增加0.5mm。为了方便加工,上辊做成3瓣式,左右两个零件相同,所以在装配文件中再新建三个组件,上辊两个,下辊一个,分别把图7a草图关联复制到三个文件中,以图中虚线为旋转中心,选择相对应的草图部分为截面曲线,用回转命令做出辊子实体,再添加键槽、圆角、倒角等特征,完成后如图7b所示。与此类似,做出其他整体成形部分平辊和立辊的实体图。整型部分平辊和立辊外形一致,型腔都为圆形,直径从挤压辊的25.5mm逐架均匀递减至产品直径25m。完成实体设计后,再做出整体轧辊的工程图。

　　设计完成后,如需调整变形量或型腔尺寸,可通过L1和r2两个参数来修改辊花图,打开轧辊实体文件后,软件自动革新实体图和工程图。设计其他规格冷库铝合金圆管的轧辊时,不须重新作图,只改变料宽参数B挤压辊中性层半径r,适当调整参数L1和r2,即得到新的辊花图,打开已做好的轧辊实体文件,根据需要调整辊子外形尺寸,更新工程图后完成新轧辊的设计。