[發(fā)明專利]鑄輾復(fù)合成形深筒形環(huán)件毛坯尺寸確定方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410629437.1
• 申請日: 2014-11-10
• 公開（公告）號(hào): CN104475631A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 秦芳誠;李永堂;齊會(huì)萍
• 申請（專利權(quán)）人: 太原科技大學(xué)
• 主分類號(hào): B21H1/06
• 分類號(hào): B21H1/06;B21C37/00
• 代理公司: 太原市科瑞達(dá)專利代理有限公司 14101
• 代理人: 王思俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)件加工成形設(shè)計(jì)領(lǐng)域，具體涉及一種鑄輾復(fù)合成形深筒形環(huán)件毛坯尺寸確定方法。

背景技術(shù)

目前深筒形環(huán)件所需毛坯的尺寸主要根據(jù)輾擴(kuò)前后高度不變的方法設(shè)計(jì)，導(dǎo)致設(shè)計(jì)出的毛坯軸向高度較大，外形尺寸也較大，在鑄輾復(fù)合成形深筒形環(huán)件時(shí)需要鑄造出大型環(huán)坯，給設(shè)備提出了更高要求，制坯困難，與工廠生產(chǎn)實(shí)際脫節(jié)。此外，有些方法根據(jù)該類環(huán)件變形前后軸向高度增大、徑向壁厚減薄和直徑擴(kuò)大的思路，又僅僅依賴塑性變形前后體積不變原理確定毛坯尺寸，使得設(shè)計(jì)過程繁瑣。總之，目前的深筒形環(huán)件毛坯尺寸確定方法周期長，輾擴(kuò)時(shí)環(huán)件徑、軸向變形量分配不合理，增加了生產(chǎn)成本，降低了生產(chǎn)效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種鑄輾復(fù)合成形深筒形環(huán)件毛坯尺寸確定方法，可有效地解決現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)。

本發(fā)明目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，其特征是按如下步驟實(shí)現(xiàn)：

(1)在只考慮徑軸向輾擴(kuò)前后環(huán)件軸向高度增大、徑向壁厚減薄和直徑擴(kuò)大的情況下，依據(jù)深筒形環(huán)件鍛件的外徑D、內(nèi)徑d、徑向壁厚b及軸向高度h，確定輾擴(kuò)比K和壁厚減薄量與高度增加量的比值ξ，即：

K＝1.03+2.414b+31.55b²-75.65b³???????????(1)

ξ＝1.23+13.76b-5.91b²-16.43b³???????????(2)

(2)再由K＝(b₀h₀)/(bh)和ξ＝(b₀-b)/(h-h₀)，得到毛坯軸向高度h₀、徑向壁厚b₀；

(3)最后，依據(jù)徑軸向輾擴(kuò)前毛坯體積等于輾擴(kuò)后環(huán)件鍛件體積的原理，即以及毛坯尺寸的幾何關(guān)系D₀＝d₀+2b₀，分別獲得毛坯外徑D₀、內(nèi)徑d₀。至此已確定鑄輾復(fù)合成形深筒形環(huán)件毛坯的所有尺寸：D₀、d₀、b₀和h₀。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及積極效果是：采用本發(fā)明的設(shè)計(jì)方法，可以快速地確定輾擴(kuò)比K的值和壁厚減薄量與高度增加量的比值ξ的值，設(shè)計(jì)出的毛坯尺寸較小且唯一，提高了設(shè)計(jì)效率，精確、便捷，合理分配徑、軸向變形量，滿足了對最終環(huán)件高質(zhì)量性能的要求，也為大型深筒形環(huán)件鑄輾復(fù)合成形的毛坯尺寸設(shè)計(jì)提供了科學(xué)的理論依據(jù)。本發(fā)明的設(shè)計(jì)方法還滿足了石化、核電領(lǐng)域?qū)毫θ萜鳌⒓託浞磻?yīng)器等深筒形環(huán)件的需求。

附圖說明

圖1為鑄輾復(fù)合成形深筒形環(huán)件鍛件結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為鑄輾復(fù)合成形深筒形環(huán)件的毛坯結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1、2所示，設(shè)定深筒形環(huán)件鍛件的尺寸為：外徑D＝0.60m、內(nèi)徑d＝0.48m、徑向壁厚b＝0.06m、軸向高度h＝0.10m。

①按公式(1)確定輾擴(kuò)比K：

K＝1.03+2.414b+31.55b²-75.65b³??????????(1)

把b＝0.06m代入上式，得出K＝1.27。

②按公式(2)確定壁厚減薄量與高度增加量的比值ξ：

ξ＝1.23+13.76b-5.91b²-16.43b³???????????(2)

把b＝0.06m代入上式，得出ξ＝2.03。

③再由K＝(b₀h₀)/(bh)和ξ＝(b₀-b)/(h-h₀)，得到毛坯軸向高度h₀＝0.0855m、徑向壁厚b₀＝0.089m；

④最后，依據(jù)徑軸向輾擴(kuò)前毛坯體積等于輾擴(kuò)后環(huán)件鍛件體積的原理，即以及毛坯尺寸的幾何關(guān)系D₀＝d₀+2b₀，分別獲得毛坯外徑D₀＝0.508m、內(nèi)徑d₀＝0.33m。