[发明专利]一种钛合金C型截面锥度环件轧制的坯料设计方法

摘要

本发明公开了一种钛合金C型截面锥度环件轧制的坯料设计方法，包括：按照锥形坯料设计坯料，确定为坯料两端直段高度、总高度分别与环件台阶高度、总高度相等，确定锥形坯料小孔端面壁厚，确定锥形坯料小孔内径以及外径，确定锥形坯料大端最终的内径和外径尺寸，建立数学模型，将各个已知尺寸代入等式，可得到顶点A的横坐标x，即确定了预成形坯所有尺寸。本发明基于上述方法，在传统锥形坯料外圆的某高度处设计一个方向相反的锥度，能够保证轧制出的环件截面轮廓完整，尺寸精度满足要求，由于免去了后序复杂的机加工处理，大大提高了材料利用率，节约了成本，同时避免了机加工对环件内部流线的破坏。

主权项

1.一种钛合金C型截面锥度环件轧制的坯料设计方法，其特征在于，包括：步骤一，按照锥形坯料设计坯料，确定为坯料两端直段高度、总高度分别与环件台阶高度、总高度相等；步骤二，根据轧比和环件小孔平均直径确定锥形坯料小孔平均直径；步骤三，根据环件与锥形坯料小端体积相等，确定锥形坯料小孔端面壁厚；步骤四，根据锥形坯料小孔平均直径以及锥形坯料小孔端面壁厚，确定锥形坯料小孔内径以及外径；步骤五，根据锥形坯料大端和环件大端体积相等的原则，确定锥形坯料的大孔内径和外径，并根据锥形坯料和环件总体积相等进行修正，得到锥形坯料大端最终的内径和外径尺寸；步骤六，以锥形坯料为基准，设计坯料内侧直径与锥形坯料保持一致，仅对外侧轮廓线进行调整来重新分配轴向体积，确定坯料两端直径高度与环件台阶高度保持相等，确定坯料上下两端壁厚大于标准锥形环件坯料两端壁厚，确定锥角与两端直段距离在30cm以上；步骤七，以小端圆心为原点，小端半径为x轴，轴线为y轴，建立平面直角坐标系，选定A点的纵坐标y＝HAb，将坯料分段计算，设外轮廓各段的线函数分别为fy1、fy2、fy3、fy4、fy5，内轮廓各段的线函数分别为gy1、gy2、gy3、gy4、gy5，据体积不变原理有：其中，Htb表示小端外径直段高度，Hsb表示小端内径直段高度，HAb表示A点的纵坐标，Hb表示坯料总高度，Hlb表示大端外径直段高度，VRing表示环件体积；将各个已知尺寸代入上述等式，可得到顶点A的横坐标x,即确定了预成形坯所有尺寸。