申请/专利权人：江苏翔能科技发展有限公司;西北工业大学

申请日：2023-03-24

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN116522521B

主分类号：G06F30/17

分类号：G06F30/17;B21H1/06;B21B37/46

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.22#授权;2023.08.18#实质审查的生效;2023.08.01#公开

摘要：本发明提供一种确定锥形环件轧制中轴向直径长大速度差的方法，环件轧制成形加工技术领域，具体步骤如下：S1：确定锥形环件轴向不同位置处的瞬时直径；S2：将锥形环件沿轴向划分为若干微元环，以此来确定距锥形环件大端轴向距离为h位置处的微元环的体积；S3：确定锥形环件轴向不同位置处的外径长大速度；S4：确定锥形环件轧制轴向最大直径长大速度差，本发明用于指导锥形环件轧制中锻件图设计、坯料设计及轧制工艺参数设计，从而避免环件翘曲、大小端直径不能同步达到目标尺寸、椭圆等成形缺陷，为锥形环件轧制过程工艺条件的设计、优化及稳健控制提供理论和技术基础。

主权项：1.一种确定锥形环件轧制中轴向直径长大速度差的方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：根据锥形环件的几何特征以及轧制过程中体积不变原则，确定锥形环件轴向不同位置处的瞬时直径；S2：将锥形环件沿轴向划分为若干微元环，以此来确定距锥形环件大端轴向距离为h位置处的微元环的体积；S3：所述锥形环件轴向不同位置处直径长大速度，为锥形环件轴向不同位置处的外径长大速度，根据S1中锥形环件轴向不同位置处的瞬时直径以及S2中微元环的体积以及锥形环件瞬时壁厚与芯辊进给速度间的关系，来推导出轧制过程中锥形环件轴向不同位置处的外径长大速度；S4：所述锥形环件轴向最大直径长大速度差，为锥形环件轴向最大直径长大速度与最小直径长大速度之差，在锥形环件轴向上，锥形环件的大端外径长大速度与其小端外径长大速度的差值在绝对值上是最大的，并且由此得到锥形环件轧制过程中轴向最大直径长大速度差，至此，则完成锥形环件轧制轴向最大直径长大速度差的确定；在步骤S3确定锥形环件轴向不同位置处直径长大速度的过程中，锥形环件轴向不同位置处直径长大速度，为锥形环件轴向不同位置处的外径长大速度，由距锥形环件大端轴向距离为h位置处的微元环的体积公式4：，其中dh为每个微元环的高度，且结合Dh=dh+2bh进一步得到： 5式5中，bh为轧制过程中距锥形环件大端轴向距离为h位置处的瞬时壁厚，bh根据初始壁厚以及芯辊的进给量得到： 6式6中，bh0为锥形环件轧制用坯料上距大端轴向距离为h位置处的壁厚；vf为芯辊进给速度；t为轧制时间；轧制过程中锥形环件受到主辊、芯辊及锥辊的共同约束，锥形环件轴向各微元环间轴向金属流动不明显，将dVh假设为时间无关变量，对公式5关于时间求导，并与公式6相结合，得到轧制过程中锥形环件轴向不同位置处的外径长大速度vDh： 7将公式1和4代入到公式7中，vDh表示为： 8将式3与式8相结合，得到轧制过程中不同bb下的vDh，其中公式1中，db和Db为锥形环件大端的瞬时内径和瞬时外径；dh和Dh为与锥形环件大端轴向距离为h位置处的瞬时内径和瞬时外径，其中内表面斜度为α1，外表面斜度为α2，式3中，bb为轧制过程中锥形环件大端的瞬时壁厚，db0是锥形环件轧制用坯料大端的内径；Db0是锥形环件轧制用坯料大端的外径；H是锥形环件的总高度。

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