环件径轴向轧制毛坯尺寸设计方法

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1、第46卷第24期机械工程学报Vol.46No.242010年12月JOURNALOFMECHANICALENGINEERINGDec.2010DOI：10.3901/JME.2010.24.001*环件径轴向轧制毛坯尺寸设计方法郭良刚杨合金坚诚(西北工业大学凝固技术国家重点实验室西安710072)摘要：毛坯尺寸设计是环件径轴向轧制过程优化设计的前提和基础，合理的毛坯尺寸设计，对于成功建立环件径轴向轧制过程、通过包括毛坯在内的过程优化设计以获得精确的环件尺寸和良好性能，具有十分重要的意义。为此，提出一种基于轧比和径轴向变形量分配比的矩形截面环件径轴向轧制毛坯尺寸设计方法，给出毛坯尺寸的计算公式与

2、确定流程，阐明该毛坯尺寸设计方法的特点及应用范围。该方法基于体积不变原理，针对同一环件的轧制，可以设计不同轧比和变形量分配比的多个环坯，为研究不同环坯下的环件径轴向轧制变形行为、工艺规律以及包括毛坯在内的工艺过程优化设计、成形成性一体化调控提供了重要的方法和基础。关键词：环件径轴向轧制毛坯尺寸设计工艺优化设计轧比径轴向变形量分配比中图分类号：TH825DesignMethodofBlankSizesforRadial-axialRingRollingGUOLianggangYANGHeJINJiancheng(StateKeyLaboratoryofSolidificationProcessi

3、ng,NorthwesternPolytechnicalUniversity,Xi’an710072)Abstract：Therationaldesignofblanksizesisthefoundationandpremisefortheoptimumdesignofradial-axialringrolling(RARR)process,andhasgreatsignificanceforsuccessfullyestablishingtheRARRprocessandforobtainingringpartswithprecisedimensionsandfavourablemicros

4、tructureandperformancebyprocessoptimizationincludingblankoptimumdesign.AimingattheRARRprocesswithrectangularringblank,adesignmethodofblanksizesbasedonrollingratioandtheratioofdeformationsintheradialandaxialdirectionsoftheblankispresented,theformulasandproceduresforthecalculationoftheblanksizesaregiv

5、en,andthefeaturesandtheappliedrangeofthepresentedmethodarediscussed.Themethodcanbeusedtodesignmultipleblankswithdifferentrollingratioandtheratioofdeformationsintheradialandaxialdirectionsoftheblankforthesamedesiredringpartbasedonthevolumeconservationprinciple.Theresultsofthisworkprovidefoundationand

6、methodfortheinvestigationsonthedeformationbehaviour,processlaws,processoptimizationincludingblankoptimumdesign,andintegratedregulationontheshapeandperformanceoftheringproducts.Keywords：Radial-axialringrollingBlanksizesdesignProcessoptimumdesignRollingratioRatioofdeformationsinradialandaxialdirection

7、softheblank日益得到广泛的应用。*0前言环件径轴向轧制，如图1所示，通过径轴向双变形区材料的反复协调变形，可使环坯在长大过程环件轧制是一种先进的零件轧制近净成形工中产生充分的塑性变形和体积转移，结合合理的温艺技术[1-2]，由于其连续局部多道次异步轧制成形的度控制，可获得优化的材料微观组织，从而成形高特点，具有省力、节能、节材、优质(特别是具有良性能优质环件，是一种先进的主要用于制造大型