[發(fā)明專利]一種確定環(huán)件徑軸向軋制毛坯尺寸的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010164754.2
• 申請日: 2010-05-06
• 公開（公告）號: CN101829686A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發(fā)明（設計）人: 郭良剛;楊合
• 申請（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學
• 主分類號: B21B37/00
• 分類號: B21B37/00;B21H1/06
• 代理公司: 西北工業(yè)大學專利中心 61204
• 代理人: 慕安榮

1.一種確定環(huán)件徑軸向軋制毛坯尺寸的方法，其特征在于，所述的確定環(huán)件徑軸向軋制毛坯尺寸的方法包括以下步驟：

步驟一，確定毛坯尺寸計算公式，毛坯尺寸包括環(huán)坯的外徑D₀、內(nèi)徑d₀、高度h₀、壁厚b₀；

I、對于壁厚減薄、高度減小、直徑擴大的變形模式，確定毛坯各尺寸的計算公式如下：

毛坯壁厚b₀由式(6)確定：

毛坯高度h₀由式(12)確定：

????????????????h₀＝kb_fh_f/b₀???????????????????????????????(12)

毛坯外徑D₀由式(14)確定：

????????????D₀＝(D_f-b_f)b_fh_f/h₀b₀+b₀????????????????????????(14)

毛坯內(nèi)徑d₀由式(15)確定：

????????????d₀＝(D_f-b_f)b_fh_f/h₀b₀-b₀????????????????????????(15)

II、對于壁厚減薄、高度不變、直徑擴大的變形模式，確定毛坯各尺寸的計算公式如下：

毛坯壁厚b₀由式(11)確定：

????????????????b₀＝kb_f????????????????????????????????????(11)

毛坯高度h₀由式(12)確定：

????????????????h₀＝kb_fh_f/b₀???????????????????????????????(12)

毛坯外徑D₀由式(14)確定：

????????????????D₀＝(D_f-b_f)b_fh_f/h₀b₀+b₀????????????????????(14)

毛坯內(nèi)徑d₀由式(15)確定：

????????????d₀＝(D_f-b_f)b_fh_f/h₀b₀-b₀??????????????????????????(15)

III、對于壁厚減薄、高度不變、直徑擴大的變形模式，確定毛坯各尺寸的計算公式如下：

毛坯壁厚b₀由式(5)確定：

毛坯高度h₀由式(12)確定：

????????????????h₀＝kb_fh_f/b₀????????????????????????????????(12)

毛坯外徑D₀由式(14)確定：

????????????D₀＝(D_f-b_f)b_fh_f/h₀b₀+b₀?????????????????????????(14)

毛坯內(nèi)徑d₀由式(15)確定：

????????????d₀＝(D_f-b_f)b_fh_f/h₀b₀-b₀?????????????????????????(15)

以上各式中，k為軋比；tanα為徑軸向變形量分配比；D_f、d_f、h_f和b_f分別為最終環(huán)鍛件的外徑、內(nèi)徑、高度和壁厚；D₀、d₀、h₀和b₀分別為毛坯的外徑、內(nèi)徑、高度和壁厚；d_m為芯輥的直徑；

步驟二，確定軋比k及徑軸向變形量分配比tanα取值范圍計算公式；

I、對于壁厚減薄、高度減小、直徑擴大的變形模式，由得到的式(23)確定軋比k的取值范圍，在該范圍內(nèi)選取某一k值，再由得到的式(29)確定tanα的取值范圍；

II、對于壁厚減薄、高度不變、直徑擴大的變形模式，由得到的式(21)確定軋比k的取值范圍，tanα的取值為0；

III、對于壁厚減薄、高度增大、直徑擴大的變形模式，b₀有兩個實根，分別為：

當b₀取b₀₁時，由得到的式(21)確定軋比k的取值范圍，在該范圍內(nèi)選取某一k值，再由得到的式(30)確定tanα的取值范圍；當b₀取b₀₂時，根據(jù)盛金定理，由得到的式(24)并結(jié)合確定軋比k的取值范圍，在該范圍內(nèi)選取某一k值，再由得到的式(33)確定tanα的取值范圍；

以上各式中，系數(shù)u＝(D_f-b_f)/k-d_m；k為軋比；tanα為徑軸向變形量分配比；D_f、d_f、h_f和b_f分別為最終環(huán)鍛件的外徑、內(nèi)徑、高度和壁厚；D₀、d₀、h₀和b₀分別為毛坯的外徑、內(nèi)徑、高度和壁厚；d_m為芯輥的直徑；

步驟三，獲取最終環(huán)鍛件的外徑D_f、內(nèi)徑d_f、高度h_f和壁厚b_f，以及芯輥的直徑d_m；確定環(huán)件徑軸向軋制的變形模式；

步驟四，根據(jù)獲取的最終環(huán)鍛件的外徑D_f、內(nèi)徑d_f、高度h_f、壁厚b_f、芯輥的直徑d_m及確定的變形模式，計算確定軋比k和徑軸向變形量分配比tanα的取值范圍：

I、對于壁厚減薄、高度減小、直徑擴大的變形模式，由得到的式(23)確定軋比k的取值范圍，在該范圍內(nèi)選取某一k值，再由得到的式(29)確定tanα的取值范圍；

II、對于壁厚減薄、高度不變、直徑擴大的變形模式，由得到的式(21)確定軋比k的取值范圍，tanα的取值為0；

III、對于壁厚減薄、高度增大、直徑擴大的變形模式，當b₀取b₀₁時，由得到的式(21)確定軋比k的取值范圍，在該范圍內(nèi)選取某一k值，再由得到的式(30)確定tanα的取值范圍；當b₀取b₀₂時，根據(jù)盛金定理，由得到的式(24)并結(jié)合確定軋比k的取值范圍，在該范圍內(nèi)選取某一k值，再由得到的式(33)確定tanα的取值范圍。

以上各式中，系數(shù)u＝(D_f-b_f)/k-d_m；k為軋比；tanα為徑軸向變形量分配比；D_f、d_f、h_f和b_f分別為最終環(huán)鍛件的外徑、內(nèi)徑、高度和壁厚；D₀、d₀、h₀和b₀分別為毛坯的外徑、內(nèi)徑、高度和壁厚；d_m為芯輥的直徑；u＝(D_f-b_f)/k-d_m；

步驟五，根據(jù)確定的相應變形模式下的軋比k和徑軸向變形量分配比tanα的取值范圍，選取軋比k和相應的徑軸向變形量分配比tanα的值。

步驟六，根據(jù)選取的相應變形模式下的軋比k和徑軸向變形量分配比tanα的值，計算相應變形模式下的毛坯壁厚b₀：

I、對于壁厚減薄、高度減小、直徑擴大的變形模式，由得到的式(6)計算確定毛坯的壁厚b₀；

II、對于壁厚減薄、高度不變、直徑擴大的變形模式，由得到的式(11)計算確定毛坯的壁厚b₀；

????????????b₀＝kb_f????????????????????????????????????????(11)

III、對于壁厚減薄、高度增大、直徑擴大的變形模式，由得到的式(5)計算確定毛坯的壁厚b₀；

步驟七，根據(jù)選取的相應變形模式下的軋比k值及計算的相應變形模式下的毛坯壁厚b₀值，代入得到的式(12)，計算相應變形模式下的毛坯高度h₀，進而由得到的式(14)和(15)，計算相應變形模式下毛坯的外徑D₀和內(nèi)徑d₀；

????????????????h₀＝kb_fh_f/b₀???????????????????????????????(12)

????????????D₀＝(D_f-b_f)b_fh_f/h₀b₀+b₀????????????????????????(14)

????????????d₀＝(D_f-b_f)b_fh_f/h₀b₀-b₀????????????????????????(15)。