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申请/专利权人：武汉理工大学

摘要：本发明公开了一种内轮廓激变环件多辊约束柔性分步轧制近净成形方法，对于环坯，采用闭式轧制孔型，根据体积和高度不变原则设计环坯初始尺寸；对于轧辊，驱动辊设置外凸缘以限制环件轴向窜动，芯辊沿轴向设置至少两个凸台的工作面，不同的工作面对应轧制不同道次的环坯以实现分步净近轧制成形，约束辊采用圆柱面且与环坯外表面的若干位置相切以限制环坯外径增长；分步净近轧制成形时，先对环坯中间区域进行轧制以迫使金属沿轴向移动，再进行环件内轮廓激变台阶轧制近净成形。本方法能实现内轮廓激变环件高效率、高质量、低能耗、低成本轧制成形，改善轧制锻件金属流线分布完整性，并提高环件的综合力学性能。

主权项：1.一种内轮廓激变环件多辊约束柔性分步轧制近净成形方法，其特征在于：对于环坯，采用闭式轧制孔型，根据体积和高度不变原则设计环坯初始尺寸；对于轧辊，驱动辊设置外凸缘以限制环件轴向窜动，芯辊沿轴向设置至少两个凸台的工作面，不同的工作面对应轧制不同道次的环坯以实现分步净近轧制成形，约束辊采用圆柱面且与环坯外表面的若干位置相切以限制环坯外径增长；分步净近轧制成形时，先对环坯中间区域进行轧制以迫使金属沿轴向移动，再进行环件内轮廓激变台阶轧制近净成形；进行环坯设计时，由于采用闭式轧制孔型，在轧制过程中，环件的高度保持不变，故环坯的外径等于内轮廓激变环件的外径，环坯的高度等于内轮廓激变环件的高度，根据体积和高度不变原则设计环坯尺寸，初始环坯尺寸由下式计算， 其中，R0、H0、r0分别为环坯的外半径、高度、内半径，R、H、V分别为内轮廓激变环件的外半径、高度、体积，且有 其中r、L、H1分别为环件内半径、上下端激变凸台长度、激变凸台高度；进行轧辊设计时，先计算环件轧制力P，根据锻件尺寸和材料选取轧环机，对比环件轧制力P和轧环机力能力F大小确定约束分步轧制步数N，然后，选取合适的轧制步数N；环件轧制力P按下式计算： 其中，n1为考虑应力状态影响时的系数，n2为约束轧制系数，取3～5，n2值大小根据约束辊个数确定，b为内轮廓凹面轴向高度，为屈服极限，L为接触弧长；选取的轧制步数N应满足下列式子： 其中，N取1～4；由于芯辊的工作面数由轧制步数确定，故芯辊工作面的面数可由下式计算： 其中，S为芯辊工作面的面数。

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