[发明专利]一种TC4合金内T形截面异形环件坯料的设计方法

摘要

本发明公开一种TC4合金内T形截面异形环件坯料的设计方法，将成品TC4合金内T形截面异形环件作为基础，根据环件轧制过程中的金属流动的特性，设置中间坯料及最终坯料的高度与环件的高度一致，并将环件分成若干块，然后根据每一块在塑性变形过程中的体积不变的原则，精确计算出每一块的坯料尺寸，最后结合成最终坯料，本发明填补了国内对于TC4合金内T形截面异形环件坯料设计的空白。本发明通过对环件及坯料的各部分尺寸进行精确计算，做出的环件尺寸精度高，能有效避免轧制过程中金属填充不满等缺陷，省去了大量的人力物力。

主权项

1.一种TC4合金内T形截面异形环件坯料的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)根据环件的轴向尺寸，设置中间坯料b、中间坯料c及最终坯料d的高度为等高：H0＝H0b，H0＝H0c，H0＝H0d，式中，H0为环件的轴向高度，H0b为中间坯料b的轴向高度，H0c为中间坯料c的轴向高度，H0d为最终坯料的轴向高度；(2)根据轧制比K和环件的内径D1确定中间坯料b、中间坯料c及最终坯料d的内径：式中，D1为环件的内径，D1b、D1c、D1d分别为中间坯料b、中间坯料c、最终坯料d的内径；(3)求出环件的整体体积以及环件凸台部位的体积：V0＝V01+V02式中，V0为环件的整体体积，V01为环件凸台部位的体积，V02为除去所述环件凸台部位剩下的矩形环件的体积，D0为环件的外径，D2为环件凸台的内径，H1为环件凸台的轴向高度；(4)将中间坯料b的凸台处的体积设计成步骤(3)中所述环件凸台部位的体积的1.2倍，求出中间坯料b的壁厚：式中，D0b为中间坯料b的外径，L0b为中间坯料b的壁厚；(5)将环件体积V0分成四等分，每部分体积为四分之一V0，对中间坯料b整体的上半部分进行计算，分割后所述中间坯料b上端仍然为矩形截面，算出所述矩形截面的轴向高度H2b：式中，D0b为中间坯料b的外径，L0b为中间坯料b的壁厚；(6)确定H2b之后，将中间坯料c分成体积相等的四部分，用虚线表示，然后将中间坯料b的矩形凸台设计成等体积的梯形凸台，所述梯形凸台的底刚好延伸至两端区域的分界线处，且所述梯形凸台的高为环件凸台的高的1.2倍，具体计算如下：L1c＝1.2L1式中，H1c为梯形凸台的上底，2×H3c为梯形凸台的下底，L1c为梯形凸台的高，L1为环件凸台的高，H2c为中间坯料c的顶部到梯形凸台下底的距离，D2c为梯形凸台的内径；(7)将步骤(6)中所述的梯形凸台尺寸协调简化后即得到最终坯料d。