一种环件铸辗复合成形毛坯尺寸的确定方法.pdf

摘要
申请专利号：	CN201210316034.2	申请日：	2012.08.31
公开号：	CN102886473A	公开日：	2013.01.23
当前法律状态：	授权	有效性：	有权
法律详情：	授权\|\|\|著录事项变更IPC(主分类):B21H 1/06变更事项:发明人变更前:李永堂秦芳诚齐会萍变更后:李永堂秦芳诚齐会萍董汉杰王明礼李昭昆端木培兰\|\|\|实质审查的生效IPC(主分类):B21H 1/06申请日:20120831\|\|\|公开
IPC分类号：	B21H1/06	主分类号：	B21H1/06
申请人：	太原科技大学
发明人：	李永堂; 秦芳诚; 齐会萍
地址：	030024 山西省太原市万柏林区窊流路66号
优先权：
专利代理机构：	太原市科瑞达专利代理有限公司 14101	代理人：	王思俊
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内容摘要

一种环件铸辗复合成形毛坯尺寸的确定方法，属于环件加工成形领域，其特征是按如下步骤实现：1）根据环件锻件的外径D、内径d、壁厚B及轴向高度H，确定辗扩比K和毛坯内径d0；2）在只考虑辗扩前后轴向高度不变的情况下，确定毛坯的轴向高度H0；3）再根据辗扩前毛坯体积等于辗扩后环件锻件体积的原理，得出毛坯外径D0；4）最后根据毛坯尺寸的几何关系，得出毛坯壁厚B0。本发明对于环件铸辗复合成形，能够快速准确的确定毛坯尺寸，具有设计效率高、节约材料和提高产品性能质量的特点。

权利要求书

权利要求书一种环件铸辗复合成形毛坯尺寸的确定方法，其特征在于按如下步骤实现：
（1）根据已知环件锻件的外径D、内径d、壁厚B及轴向高度H，确定辗扩比K和毛坯内径d0，即：
（1）
（2）
（2）在只考虑辗扩前后轴向高度不变的情况下，设定毛坯的轴向高度H0=H；
（3）根据辗扩前毛坯体积等于辗扩后环件锻件体积的原理，即，可得出毛坯外径D0，再由几何关系，可得出毛坯壁厚B0，至此已求得毛坯的所有尺寸：D0、d0、B0、H0。
根据权利要求1所述的一种环件铸辗复合成形毛坯尺寸的确定方法，其特征在于，辗扩比K和毛坯内径d0可由下表查得：

说明书

说明书一种环件铸辗复合成形毛坯尺寸的确定方法
技术领域
本发明属于大型环件加工成形领域，具体涉及一种环件铸辗复合成形毛坯尺寸的确定方法。
背景技术
毛坯尺寸在环件铸辗复合成形工艺中是非常重要的工艺参数，它设计是否准确，直接关系着环件铸辗复合成形中环件辗扩过程能否稳定进行和辗扩工艺参数能否实现合理的优化与设计，并且对辗扩后环件锻件的形状尺寸与性能质量有着重要的影响。环件铸辗复合成形是一种新工艺，目前尚无确定其毛坯尺寸的方法，特别是对于大型环件铸辗复合成形加工，又仅仅依赖于环件辗扩成形过程的体积不变原理，获得的毛坯外形尺寸往往非常大，使得需要铸造的坯料太大，脱离了工厂生产实际，增加大量的生产成本，也降低了生产效率，浪费了材料。
发明内容
本发明的目的在于提出一种设计效率高、准确可靠和保证最终环件产品性能质量的环件铸辗复合成形毛坯尺寸的确定方法。
本发明目的是这样实现的，其特征是，按如下步骤实现：
（1）根据已知环件锻件的外径D、内径d、壁厚B及轴向高度H，确定辗扩比K和毛坯内径d0，即：
                （1）
                （2）
（2）在只考虑辗扩前后轴向高度不变的情况下，设定毛坯轴向高度H0=H；
（3）根据辗扩前毛坯体积等于辗扩后环件锻件体积的原理，即，可得出毛坯外径D0，再由几何关系，可得出毛坯壁厚B0，至此已求得毛坯的所有尺寸：D0、d0、B0、H0。
如步骤（1）所述，辗扩比K和毛坯内径d0也可由下表查得：

本发明的优点及积极效果是：由于本发明确定了辗扩比、毛坯内径分别与环件锻件内径的关系，便能快速而准确的获得辗扩比K的值和毛坯内径d0的值；针对某一特定的大型环件铸辗复合成形加工，采用本发明的设计方法得出的毛坯外形尺寸较小且唯一，不仅提高了设计效率，满足了对最终环件产品的性能要求，而且为大型环件铸辗复合成形毛坯尺寸的确定提供了科学合理的依据。此外，本发明的设计方法还满足了航空、航天和风电等领域对大型轴承法兰环件产品的需求。
附图说明
图1为铸辗复合成形中辗扩后的环件锻件结构示意图。
图2为铸辗复合成形中辗扩前的毛坯结构示意图。
具体实施方式
如图1、2所示，设定环件锻件的尺寸为：外径D=5.00m、内径d=4.50m、壁厚B=0.25m、轴向高度H=1.00m。
①   按公式（1）计算辗扩比K：
              （1）
把d=4.50m代入上式，得出K=4.5
②   按公式（2）计算毛坯内径d0：
               （2）
把d=4.50m代入上式，得出d0=1.00m。
③    在只考虑辗扩前后轴向高度不变的情况下，毛坯的轴向高度H0=H=1.00m。
④     根据辗扩前毛坯体积等于辗扩后环件锻件体积的原理，即，求得毛坯外径D0=2.40m。
⑤    再根据几何关系，可得出毛坯壁厚B0=0.70m。

资源描述

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1、(10)申请公布号 CN 102886473 A(43)申请公布日 2013.01.23CN102886473A*CN102886473A*(21)申请号 201210316034.2(22)申请日 2012.08.31B21H 1/06(2006.01)(71)申请人太原科技大学地址 030024 山西省太原市万柏林区窊流路66号(72)发明人李永堂秦芳诚齐会萍(74)专利代理机构太原市科瑞达专利代理有限公司 14101代理人王思俊(54) 发明名称一种环件铸辗复合成形毛坯尺寸的确定方法(57) 摘要一种环件铸辗复合成形毛坯尺寸的确定方法，属于环件加工成形领域，其特征是按如下步骤实现：1。

2、）根据环件锻件的外径D、内径d、壁厚B及轴向高度H，确定辗扩比K和毛坯内径d0；2）在只考虑辗扩前后轴向高度不变的情况下，确定毛坯的轴向高度H0；3）再根据辗扩前毛坯体积等于辗扩后环件锻件体积的原理，得出毛坯外径D0；4）最后根据毛坯尺寸的几何关系，得出毛坯壁厚B0。本发明对于环件铸辗复合成形，能够快速准确的确定毛坯尺寸，具有设计效率高、节约材料和提高产品性能质量的特点。(51)Int.Cl.权利要求书1页说明书2页附图1页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 1 页说明书 2 页附图 1 页1/1页21.一种环件铸辗复合成形毛坯尺寸的确定方法，其特征在于。

3、按如下步骤实现：（1）根据已知环件锻件的外径D、内径d、壁厚B及轴向高度H，确定辗扩比K和毛坯内径d0，即：（1）（2）（2）在只考虑辗扩前后轴向高度不变的情况下，设定毛坯的轴向高度H0=H；（3）根据辗扩前毛坯体积等于辗扩后环件锻件体积的原理，即，可得出毛坯外径D0，再由几何关系，可得出毛坯壁厚B0，至此已求得毛坯的所有尺寸：D0、d0、B0、H0。2.根据权利要求1所述的一种环件铸辗复合成形毛坯尺寸的确定方法，其特征在于，辗扩比K和毛坯内径d0可由下表查得：权利要求书CN 102886473 A1/2页3一种环件铸辗复合成形毛坯尺寸的确定方法技术领域0001 本发明属于大型环件加。

4、工成形领域，具体涉及一种环件铸辗复合成形毛坯尺寸的确定方法。背景技术0002 毛坯尺寸在环件铸辗复合成形工艺中是非常重要的工艺参数，它设计是否准确，直接关系着环件铸辗复合成形中环件辗扩过程能否稳定进行和辗扩工艺参数能否实现合理的优化与设计，并且对辗扩后环件锻件的形状尺寸与性能质量有着重要的影响。环件铸辗复合成形是一种新工艺，目前尚无确定其毛坯尺寸的方法，特别是对于大型环件铸辗复合成形加工，又仅仅依赖于环件辗扩成形过程的体积不变原理，获得的毛坯外形尺寸往往非常大，使得需要铸造的坯料太大，脱离了工厂生产实际，增加大量的生产成本，也降低了生产效率，浪费了材料。发明内容0003 本发明的目的在于提出一。

5、种设计效率高、准确可靠和保证最终环件产品性能质量的环件铸辗复合成形毛坯尺寸的确定方法。0004 本发明目的是这样实现的，其特征是，按如下步骤实现：（1）根据已知环件锻件的外径D、内径d、壁厚B及轴向高度H，确定辗扩比K和毛坯内径d0，即：（1）（2）（2）在只考虑辗扩前后轴向高度不变的情况下，设定毛坯轴向高度H0=H；（3）根据辗扩前毛坯体积等于辗扩后环件锻件体积的原理，即，可得出毛坯外径D0，再由几何关系，可得出毛坯壁厚B0，至此已求得毛坯的所有尺寸：D0、d0、B0、H0。0005 如步骤（1）所述，辗扩比K和毛坯内径d0也可由下表查得：说明书CN 102886473 A2/2页4本。

6、发明的优点及积极效果是：由于本发明确定了辗扩比、毛坯内径分别与环件锻件内径的关系，便能快速而准确的获得辗扩比K的值和毛坯内径d0的值；针对某一特定的大型环件铸辗复合成形加工，采用本发明的设计方法得出的毛坯外形尺寸较小且唯一，不仅提高了设计效率，满足了对最终环件产品的性能要求，而且为大型环件铸辗复合成形毛坯尺寸的确定提供了科学合理的依据。此外，本发明的设计方法还满足了航空、航天和风电等领域对大型轴承法兰环件产品的需求。附图说明0006 图1为铸辗复合成形中辗扩后的环件锻件结构示意图。0007 图2为铸辗复合成形中辗扩前的毛坯结构示意图。具体实施方式0008 如图1、2所示，设定环件锻件的尺寸为：外径D=5.00m、内径d=4.50m、壁厚B=0.25m、轴向高度H=1.00m。0009 按公式（1）计算辗扩比K：（1）把d=4.50m代入上式，得出K=4.5按公式（2）计算毛坯内径d0：（2）把d=4.50m代入上式，得出d0=1.00m。0010 在只考虑辗扩前后轴向高度不变的情况下，毛坯的轴向高度H0=H=1.00m。0011 根据辗扩前毛坯体积等于辗扩后环件锻件体积的原理，即，求得毛坯外径D0=2.40m。0012 再根据几何关系，可得出毛坯壁厚B0=0.70m。说明书CN 102886473 A1/1页5图1图2说明书附图CN 102886473 A。

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