CN114309381A - 一种异形中间环坯 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种异形中间环坯，其特征在于，设计的异形环坯由小孔端矩形部分、锥形中部和大孔端矩形部分组成，并且据金属塑性变形过程中体积不变原理和锥形截面环件结构特点，通过选取合适的轧制比，从而得到预成形坯料各部分结构尺寸。本环件结构特点，通过选取合适的轧制比，从而得到预成形坯料各部分结构尺寸。本发明方法简单，可以有效提高材料利用率，减小后续机加工工时，而且能够保持机加后环件内部流线的完整，有益于提高航空发动机的性能和延长使用寿命。该方法适用于异形中间环坯的设计。
Description
技术领域
本发明及一种中间环坯，特别是涉及了一种一种异形中间环坯。
背景技术
目前，由于我国现有轧制环件的设备控制精度低、轧制力小、功能少，而轧制工艺方法又有限。因此，所生产的多数是矩形截面和近矩形截面环件。对于航空发动机、燃气轮机等使用的异形截面环件通常简化成近矩形截面进行轧制生产，然后再进行机械切削加工。不仅机加工工时多，而且材料利于率低(约为5％-10％)，对众多使用价格昂贵的镍、钴基高温合金和钛合金的发动机而言，成本太高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种提高材料利用率、减小机加工工时、保证环件组织均匀和结构完整异形截面环坯料。
为解决上述技术问题，本发明所述一种异形中间环坯，其特征在于，设计的异形环坯由小孔端矩形部分、锥形中部和大孔端矩形部分组成；
设计方法如下：
首先，根据环件轴向尺寸确定毛坯各部分高度
Ho＝(0.90～0.98)Hd；
Hb0＝Hb；
Hs0＝Hs；
hs0＝hs；
式中，H0、Hd分别为毛坯和环件的轴向高度；Hb0、Hb分别为毛坯和环件大孔端矩形截面高度；Hs0、Hs分别为毛坯和环件小孔端矩形截面外高；hs0、hs分别为毛坯和环件小孔端矩形截面内高；
其次，根据轧比K和环件小孔平均直径确定毛坯小孔平均直径：
式中，dm0、dm分别为毛坯和环件小孔端平均直径，k取1.4；
再次，根据环件与坯料水平截面面积相等，确定坯料小孔端面壁厚t：
S0＝Sd；
式中，S0、Sd分别为坯料和环件水平截面面积，Ds、ds分别为环件小孔端内、外直径；则小孔内、外直径分别为:
ds0＝dm0-t；
Ds0＝dm0+t；
式中，Ds0、ds0分别为小孔端毛坯内径和外径；
坯料和环件中部锥度保持一致；
式中，
分别为毛坯和锻件外侧壁锥度，
分别为毛坯和锻件内侧壁锥度；
最后，根据毛坯轴向高度H0和Hb0确定毛坯大孔尺寸，再由毛坯和环件体积相等的原则，对大孔内径和外径进行修正。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明所述的一种异形中间环坯，可以有效提高材料利用率，减小后续加工，能够保持机加后环件内部流线的完整，有益于提高发动机的使用寿命。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1是异形中间环坯的结构示意图。
具体实施方式
实施本发明所述的一种异形中间环坯，设计的异形环坯由小孔端矩形部分、锥形中部和大孔端矩形部分组成；其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：根据环件轴向尺寸确定毛坯各部分高度
Ho＝(0.90～0.98)Hd；
Hb0＝Hb；
Hs0＝Hs；
hs0＝hs；
式中，H0、Hd分别为毛坯和环件的轴向高度；Hb0、Hb分别为毛坯和环件大孔端矩形截面高度；Hs0、Hs分别为毛坯和环件小孔端矩形截面外高；hs0、hs分别为毛坯和环件小孔端矩形截面内高；
步骤二：根据轧比K和环件小孔平均直径确定毛坯小孔平均直径
步骤三：根据环件与坯料水平截面面积相等，确定坯料小孔端面壁厚t
S0＝Sd；
式中，S0、Sd分别为坯料和环件水平截面面积，Ds、ds分别为环件小孔端内、外直径；则小孔内、外直径分别为:
ds0＝dm0-t；
Ds0＝dm0+t；
式中，Ds0、ds0分别为小孔端毛坯内径和外径；
坯料和环件中部锥度保持一致；
式中，
分别为毛坯和锻件外侧壁锥度，
分别为毛坯和锻件内侧壁锥度；
步骤四：根据毛坯轴向高度H0和Hb0确定毛坯大孔尺寸，再由毛坯和环件体积相等的原则，对大孔内径和外径进行修正。
Claims (1)
1.一种异形中间环坯，其特征在于，设计的异形环坯由小孔端矩形部分、锥形中部和大孔端矩形部分组成；
设计方法如下：
首先，根据环件轴向尺寸确定毛坯各部分高度
Ho＝(0.90～0.98)Hd；
Hb0＝Hb；
Hs0＝Hs；
hs0＝hs；
式中，H0、Hd分别为毛坯和环件的轴向高度；Hb0、Hb分别为毛坯和环件大孔端矩形截面高度；Hs0、Hs分别为毛坯和环件小孔端矩形截面外高；hs0、hs分别为毛坯和环件小孔端矩形截面内高；
其次，根据轧比K和环件小孔平均直径确定毛坯小孔平均直径：
式中，dm0、dm分别为毛坯和环件小孔端平均直径，k取1.4；
再次，根据环件与坯料水平截面面积相等，确定坯料小孔端面壁厚t：
S0＝Sd；
式中，S0、Sd分别为坯料和环件水平截面面积，Ds、ds分别为环件小孔端内、外直径；则小孔内、外直径分别为:
ds0＝dm0-t；
Ds0＝dm0+t；
式中，Ds0、ds0分别为小孔端毛坯内径和外径；
坯料和环件中部锥度保持一致；
式中，
分别为毛坯和锻件外侧壁锥度，
分别为毛坯和锻件内侧壁锥度；
最后，根据毛坯轴向高度H0和Hb0确定毛坯大孔尺寸，再由毛坯和环件体积相等的原则，对大孔内径和外径进行修正。
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Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN114309381A true CN114309381A (zh) | 2022-04-12 |
Family
ID=81032553
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202011062758.XA Pending CN114309381A (zh) | 2020-09-30 | 2020-09-30 | 一种异形中间环坯 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114309381A (zh) |
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2020
- 2020-09-30 CN CN202011062758.XA patent/CN114309381A/zh active Pending
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20220412 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |