D0I:10.13374/j.issn1001053x.1997.03.017 第19卷第3期 北京科技大学学报 Vol.19 No.3 1997年6月 Journal of University of Science and Technology Beijing June 1997 确定楔横轧工艺参数的模糊推理方法 冯建春 胡正寰 北京科技大学机械工程学院，北京100083 摘要运用模糊信息处理方法，通过对大量的楔横轧模具设计的实际数据进行模糊处理，进而得 出断面收缩率与成形角α、展宽角B的模糊关系依据模糊关系，选择合理的推理方法，确定出工 艺参数，解决了模具设计智能CAD中工艺参数的自动选取问题， 关键词楔横轧，工艺参数，模糊矩阵，CAD 中图分类号TG335.19 在楔横轧模具设计时，由于楔横轧金属变形规律的复杂性和轧制条件的多变性，塑性变 形规律目前难以精确建立，主要靠经验来选择参数.为了解决工艺参数的自动选取问题，必须 把设计人员的经验知识通过某种途径提炼出来，选取工艺参数的主要依据是轧件的断面收缩 率的大小，以及《，B之间的关系.同时它们之间也存在一些模糊概念如：断面收缩率大时， 选用较小的成形角α，断面收缩率较小时，则一些选用较大的成形角α；断面收缩率过大或过 小，均应选较小的展宽角等，其中，较大、较小、过大、过小都属于模糊概念因此，针对楔横轧 工艺参数的模糊信息的特征，在研究其相互关系时，利用以往所建立的数学模型，借助于现有 模糊集理论提供的手段，对模具设计中专家的设计经验以及目前设计中形成的某中规律加 以处理.应用模糊信息处理方法，建立工艺参数之间的模糊关系，并利用模糊关系进行推理， 实：工艺参数的自动确定 1楔横轧工艺参数的相关性分析 楔横轧3个主要工艺参数即断面收缩率p,成形角α，展宽角B是相互影响相互制约 的，其选择的范围是以楔横轧工艺时3个条件来限制其中，旋转条件是楔横轧较复杂的条件 之一，难以写出精确的判别式来，常采用下列经验判 表1经验数据 别式： 断面收缩率 成形角 展宽角 du' tgatgBd(l+d,ID） (1) p/% a1°) B1)一 80~70 1824 4-7 式中：d,一轧件轧后直径：D,一轧辊上模具的楔顶直 70≈60 22~28 5-9 径；dk一轧件的滚动直径. 60-50 26~32 7~12 胡正寰教授给出成形角α与断面收缩率p、展宽 <50 >28 角B及断面收缩率p的经验数据，如表1所示. 5040 5~8 从表1可以看出，a,B,p之间的关系呈一定的规 <40 <7 律性，但是所给出的关系也相当模糊，以此为依据，还 1996-08-17收稿第一作者男32岁工程师博上第 19 卷 第 3期 1 9 9 7年 6月 北 京 科 技 大 学 学 报 J o u r n a l o f U n i v e r s i ty o f Sc i e n e e a n d T e e h n o l o g y B e i j i n g V o l 。 1 9 N o . 3 J l n e 1 99 7 确定楔横轧工 艺 参数的模糊推理方法 冯 建春 胡正 寰 北 京科技 大学机 械 工 程学 院 , 北 京 10 0 0 8 3 摘要 运 用 模 糊信 白 、 处理 方法 , 通 过对大 量 的 楔横 轧模 具设计 的实际 数据进行模糊 处理 , 进而 得 出断面 收缩率 沪 与 成形 角 a 、 展 宽角 口的模糊关 系 . 依据模糊关 系 , 选择合理的推理方法 , 确定 出工 艺参 数 , 解决 了模具 设计 智能 C A D 中工 艺参数的 自动选取问题 . 关键 词 楔横轧 , 工 艺参 数 , 模糊矩 阵 , C A D 中图分类号 T G 3 3 5 . 1 9 在楔 横 轧模 具 设计 时 , 由于 楔 横轧 金 属变 形规律 的复杂性 和轧 制条件的多 变性 , 塑性变 形规律 目前 难 以 精 确建 立 , 主要 靠 经验来 选 择参 数 . 为 了解决 工艺 参数 的 自动 选取 问题 , 必须 把设 计 人员 的 经验 知识 通 过某 种途 径提 炼 出来 . 选取工 艺参数 的主要依 据是轧件的 断面收缩 率 的大小 , 以 及 a ,声 之 间的 关系川 . 同 时它们 之 间也存 在一 些模糊 概念 . 如 : 断面收缩 率大 时 , 选 用较 小 的成 形角 a , 断 面 收缩率 较 小 时 , 则 一些 选 用较 大的 成形 角 ` 断面收缩 率过 大或过 小 , 均应 选较 小 的展宽 角 月等 , 其 中 , 较大 、 较小 、 过大 、 过小 都属 于模糊 概念 . 因此 , 针 对楔横 轧 工艺 参数 的模 糊 信息 的特 征 , 在研 究其 相互 关系 时 , 利 用 以往 所建 立的数学模 型 , 借助于现有 模 糊 集 理论 提供 的 手段 2[] , 对模具 设 计 中专家 的 设计 经验 以 及 目前设计 中形成 的某 中规律加 以 处理 . 应 用模 糊 信 息处 理 方 法 , 建立 工 艺参数 之 间 的模糊 关系 , 并 利 用模糊 关系 进行 推理 , 实玩 工 艺参数 的 自动 确定 . 1 楔横 轧工 艺参数 的相关性分析 楔 横 轧 3 个 主 要 工 艺参 数 即 断 面 收缩 率 尹 , 成 形 角 a , 展 宽 角 声是 相互 影 响相互 制 约 的 , 其 选择 的 范 围是 以 楔 横轧 工 艺的 3 个条 件来 限 制 . 其 中 , 旋转 条件是 楔横轧较复 杂 的条 件 之 一 , 难 以 写 出精 确 的 判别 式 来 , 常 采 用下 列 经验 判 表 1 经验数据 别 式 : 断面 收缩率 成形角 展宽角 t g a t g 声丛 叭群2 “ `人( l + d , / D I ) ( l ) 式 中: d ,一轧件 轧 后直 径 ; D 、一轧辊 上模 具 的楔 顶直 径 ; d k一轧件 的滚 动直 径 . 胡正寰 教 授给 出成 形角 a 与断 面 收缩 率 尹 、 展宽 角 声及 断 面收 缩率 沪 的经验数 据 , 如表 l 所 示 . 从表 1 可 以 看 出 , a , 月 , 沪 之 间的 关系 呈 一定 的规 律 性 , 但是 所给 出的关 系也 相 当模 糊 , 以 此 为依 据 , 还 沪/ % a / ( 。 ) 月/ ( 。 ) 8 0 ~ 7 0 18 ~ 2 4 4 一 7 7 0 ~ 6 0 2 2 一 2 8 5一 9 6 0 一 5 0 2 6 ~ 32 7 一 12 < 5 0 > 2 8 5 0 一 4 0 5 一 8 < 4 0 < 7 19 % 一 08 一 17 收稿 第 一 作者 男 3 2岁 上 程 师 博 上 DOI: 10. 13374 /j . issn1001 -053x. 1997. 03. 017