[發(fā)明專(zhuān)利]一種非對(duì)稱(chēng)雙臺(tái)階環(huán)件輾擴(kuò)毛坯尺寸的設(shè)計(jì)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910246938.4
• 申請(qǐng)日: 2019-03-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109977561B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓學(xué)波;齊會(huì)萍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 太原科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06F30/20
• 分類(lèi)號(hào): G06F30/20;B21H1/06
• 代理公司: 山西五維專(zhuān)利事務(wù)所(有限公司) 14105
• 代理人: 雷立康

本發(fā)明涉及一種非對(duì)稱(chēng)雙臺(tái)階環(huán)件輾擴(kuò)毛坯尺寸的設(shè)計(jì)方法。本發(fā)明主要是解決現(xiàn)有異形環(huán)件輾擴(kuò)成形工藝的毛坯尺寸設(shè)計(jì)方法存在的金屬材料分配不合理和制坯難度大的技術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：該設(shè)計(jì)方法，所述非對(duì)稱(chēng)雙臺(tái)階環(huán)件為環(huán)件上、下臺(tái)階外徑不相同且上、下臺(tái)階的壁厚不相同的環(huán)件，設(shè)計(jì)步驟為：1)設(shè)環(huán)件凹槽高度的二分之一處為分界面，2)將毛坯設(shè)為帶一個(gè)外臺(tái)階的環(huán)形毛坯并設(shè)定毛坯分界面與環(huán)件的分界面等高，3)計(jì)算環(huán)件上臺(tái)階部分體積V_u、下臺(tái)階部分體積V_d和總體積V₀，4)根據(jù)輾擴(kuò)比K，確定毛坯內(nèi)徑d₀，5)計(jì)算毛坯的下半部分體積V'_d，確定毛坯小端外徑d₂，6)計(jì)算毛坯體積V'₀，確定毛坯外臺(tái)階長(zhǎng)度l，7)確定毛坯外臺(tái)階外徑d₁。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種非對(duì)稱(chēng)雙臺(tái)階環(huán)件輾擴(kuò)毛坯尺寸的設(shè)計(jì)方法，它屬于異形環(huán)件加工成形技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

毛坯尺寸的設(shè)計(jì)在異形環(huán)件輾擴(kuò)成形工藝中是非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，它關(guān)系著異形環(huán)件能否輾擴(kuò)成形預(yù)期的尺寸。一般對(duì)于臺(tái)階類(lèi)異形環(huán)件，臺(tái)階輾擴(kuò)成形難度大，毛坯設(shè)計(jì)遵循體積不變、截面相等等原則，但對(duì)于非對(duì)稱(chēng)雙臺(tái)階環(huán)件，上下具有兩個(gè)外臺(tái)階，且臺(tái)階尺寸相差較大，若采用體積相等原則設(shè)計(jì)矩形截面毛坯，由于金屬材料分配不合理，導(dǎo)致出現(xiàn)長(zhǎng)臺(tái)階材料充填不滿，短臺(tái)階材料堆積現(xiàn)象；而采用截面相等原則設(shè)計(jì)異形毛坯，環(huán)坯中間會(huì)出現(xiàn)凹槽，增大制坯難度，不符合實(shí)際生產(chǎn)。因此，上述毛坯設(shè)計(jì)方法不適用于非對(duì)稱(chēng)雙臺(tái)階環(huán)件輾擴(kuò)成形。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有異形環(huán)件輾擴(kuò)成形工藝的毛坯尺寸設(shè)計(jì)方法存在的金屬材料分配不合理和制坯難度大的技術(shù)問(wèn)題，提供一種非對(duì)稱(chēng)雙臺(tái)階環(huán)件輾擴(kuò)毛坯尺寸的設(shè)計(jì)方法。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種非對(duì)稱(chēng)雙臺(tái)階環(huán)件輾擴(kuò)毛坯尺寸的設(shè)計(jì)方法，其中：所述非對(duì)稱(chēng)雙臺(tái)階環(huán)件為環(huán)件上、下臺(tái)階外徑不相同且上、下臺(tái)階的壁厚不相同的環(huán)件，設(shè)計(jì)步驟為：

1)設(shè)環(huán)件凹槽高度的二分之一處為分界面，將環(huán)件分為環(huán)件上臺(tái)階部分和環(huán)件下臺(tái)階部分；

2)將毛坯設(shè)為帶一個(gè)外臺(tái)階的環(huán)形毛坯并設(shè)定毛坯分界面與環(huán)件的分界面等高，將毛坯分為帶外臺(tái)階部分和不帶外臺(tái)階部分，使環(huán)件上臺(tái)階部分與毛坯帶外臺(tái)階部分體積相等，環(huán)件下臺(tái)階部分與毛坯不帶外臺(tái)階部分體積相等，且環(huán)件上臺(tái)階軸向高度與毛坯外臺(tái)階軸向高度相等；

3)依據(jù)下述公式計(jì)算環(huán)件上臺(tái)階部分體積V_u、下臺(tái)階部分體積V_d和總體積V₀

V₀＝V_u+V_d (3)

式中：D₁為環(huán)件上臺(tái)階外徑，H₁為環(huán)件上臺(tái)階軸向高度，D₂為環(huán)件中間部分外徑，H₂為環(huán)件中間部分軸向高度，D₃為環(huán)件下臺(tái)階外徑，H₃為環(huán)件下臺(tái)階軸向高度，D₀為環(huán)件內(nèi)徑，R₁為環(huán)件倒角；

4)根據(jù)輾擴(kuò)比K，確定毛坯內(nèi)徑d₀

5)根據(jù)下述公式計(jì)算毛坯的下半部分體積V′_d，確定毛坯小端外徑d₂