[发明专利]一种盾构机刀圈异形环件的模锻制坯及轧环复合成形方法

权利要求书

1.一种盾构机刀圈异形环件的模锻制坯及轧环复合成形方法，其特征在于，包括如下过程：

将近矩形环坯置于模具中局部模锻，制成异形预制环坯；

将异形预制环坯加热至1100～1200℃并保温，最短保温时间=（0.6～0.8）min/mm×异形预制环坯有效截面厚度；保温完成后进行轧环，最终获得盾构机刀圈异形环件。

2.根据权利要求1所述的一种盾构机刀圈异形环件的模锻制坯及轧环复合成形方法，其特征在于，近矩形环坯的制备过程包括：将合金棒材按预设规格进行锯切，将锯切好的合金棒材加热至1100～1200℃并保温，最短保温时间=（0.6～0.8）min/mm×合金棒材直径；然后再进行镦粗、冲孔，制成近矩形环坯。

3.根据权利要求1所述的一种盾构机刀圈异形环件的模锻制坯及轧环复合成形方法，其特征在于，模锻过程中采用局部开式模锻，仅对近矩形环坯靠近外圆部位的上下两端面施加压力，进行局部变形得到异形预制环坯。

4.根据权利要求3所述的一种盾构机刀圈异形环件的模锻制坯及轧环复合成形方法，其特征在于，异形预制环坯外圆部位两斜面的夹角为45°～60°。

5.根据权利要求3所述的一种盾构机刀圈异形环件的模锻制坯及轧环复合成形方法，其特征在于，最大模锻压力F为7×10⁶N～1×10⁷N，其计算方式为：F=2μσS，其中μ为环件材料与模具的摩擦系数，σ为环件材料在终锻温度下的变形抗力，S为环坯与模具接触面的投影面积。

6.根据权利要求1所述的一种盾构机刀圈异形环件的模锻制坯及轧环复合成形方法，其特征在于，轧环过程中，主辊的可选自转线速度范围为0.4～1.6m/s，主辊的径向进给速度分三个阶段：轧环初期，轧环稳定阶段，轧环校圆整形阶段，主辊径向进给速度范围为0～3mm/s。

7.根据权利要求6所述的一种盾构机刀圈异形环件的模锻制坯及轧环复合成形方法，其特征在于，轧环过程中，最大轧环力5×10⁵N～1×10⁶N，计算方式为P=2kbL(1+ h₀/4L+m3L/8 h₀+m3L/4b)，其中k为环件材料剪切屈服强度，b为环件高度，L为接触弧长，h₀为环件壁厚， m为摩擦因子。

8.根据权利要求1所述的一种盾构机刀圈异形环件的模锻制坯及轧环复合成形方法，其特征在于，盾构机刀圈异形环件的实际成型的轧制比λ为1～2。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的一种盾构机刀圈异形环件的模锻制坯及轧环复合成形方法，其特征在于，刀圈材质为模具钢。