环形零件短流程铸辗复合精确成形新工艺理论与关键技术

针对现有的环形零件制造工艺流程冗长，加热次数多，浪费材料和能源等问题，提出一种新的短流程铸辗复合精确成形制造环形零件的理论和工艺技术。采用理论分析、数值模拟和实验研究有机结合的方法，研究环形件铸造凝固过程，实现成分均匀化、消除组织缺陷及细化结晶晶粒，确定适用于辗扩成形的环形铸坯铸造理论与工艺；采用热力模拟实验，探明铸坯在热力耦合变形过程中的塑性变形行为和组织演变机理；揭示基于铸坯的热辗扩成形过程几何、工艺、材料参数对环件微观组织演变、成形件质量与机械性能的影响规律；通过热力耦合分析，研究变形区应力、应变状态和金属流动规律；优化辗扩成形工艺参数和最佳辗扩比，控制成形质量，消除铸造组织，细化晶粒，提高产品的机械性能。最终建立环形件铸辗复合成形理论与短流程连续成形新工艺，实现节约材料，节约能源，降低成本和提高经济效益，为环形零件连续精确成形和批量生产提供一套新的高效的理论、工艺与方法。

本项目针对现有的环形零件制造工艺流程冗长，加热次数多，浪费材料和能源等问题，提出并研究了一种新的短流程铸辗复合精确成形制造环形零件的理论和工艺技术。采用理论分析、数值模拟和实验研究有机结合的方法，研究了环形件铸造凝固过程，实现成分均匀化、消除组织缺陷及细化结晶晶粒，确定适用于辗扩成形的环形铸坯铸造理论与工艺；采用热力模拟实验与数值模拟分析，探明铸坯在热力耦合变形过程中的塑性变形行为和组织演变机理；揭示基于铸坯的热辗扩成形过程几何、工艺、材料参数对环件微观组织演变、成形件质量与机械性能的影响规律；通过热力耦合分析，研究变形区应力、应变状态和金属流动规律；优化了辗扩成形工艺参数获得了最佳辗扩比，提出了控制成形质量，消除铸造组织，细化晶粒，提高产品的机械性能的措施。探讨了环形零件铸辗连续成形制造工艺，利用铸造余热进行辗扩成形，确定了出模温度、均热时间等工艺参数。. 本项目所研究的铸辗复合成形理论和环形零件短流程连续成形技术具有节约材料和能源，降低成本，提高经济效益等优点。该理论、工艺和方法在环形零件的大批量生产方面具有良好的应用前景。