本發(fā)明涉及一種軋制方法，特別是涉及了一種矩形環(huán)件的多向軋制方法。
背景技術：
1、環(huán)形件軋制是目前生產(chǎn)高性能無縫環(huán)件最為有效的手段之一，在航空、航天等諸多領域獲得廣泛應用。對于矩形環(huán)件的生產(chǎn)多以徑向軋制方式進行，環(huán)件與坯料采用等高設計，錐輥僅起到防止環(huán)件攀升和限制環(huán)件高度增加的作用，軸向的變形量較小，導致環(huán)件的徑向力學性能與軸向力學性能相差較大。隨著環(huán)軋技術的發(fā)展和進步，人們逐漸掌握了徑/軸雙向的軋制成形方式，該方式生產(chǎn)的矩形環(huán)件，其軸向力學性能得到了很大程度上的改善，但是，依然不能保證環(huán)件在各個方向的力學性能達到一致。其原因在于，徑向進給與軸向進給均會使金屬材料向環(huán)件的切線方向流動，在切線方向形成了鍛造流線，從而使得切線方向的力學性能要遠遠好于徑向和軸向的力學性能。
技術實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種矩形環(huán)件的多向軋制方法，通過改變軋制時材料的流動方向，使矩形環(huán)件各向力學性能保持一致，從而提高矩形環(huán)件的綜合力學性能。
2、為解決上述技術問題，本發(fā)明所述矩形環(huán)件的多向軋制方法，其技術方案包括以下步驟：
3、將按規(guī)格下料的高溫合金棒材加熱至鍛造溫度，經(jīng)鐓粗、沖孔、預軋后，制成高度為h1、厚度為b1、外徑為r1的矩形環(huán)坯；
4、將所述矩形環(huán)坯裝入環(huán)軋機上，芯輥從矩形環(huán)坯的中間穿過，驅(qū)動芯輥并帶動矩形環(huán)坯向主輥靠近，再驅(qū)動錐輥靠近矩形環(huán)坯的另一邊，上下錐輥將矩形環(huán)坯夾在中間；當矩形環(huán)坯放平后，驅(qū)動錐輥抬升h＝5mm～10mm，使矩形環(huán)坯發(fā)生傾斜；啟動環(huán)軋機進行軋制，調(diào)整主輥的轉(zhuǎn)速r＝1.0rad/s，以驅(qū)動力f1＝390kn～423kn使芯輥以v1＝2.5mm/s的進給速度朝徑向進給，徑向進給的總量s1＝b1-b2+(h1×h)/2r1，以驅(qū)動力f2＝325kn～358kn使錐輥以v2＝1.5mm/s大小的進給速度朝軸向進給，軸向進給的總量s2＝h1-h2+(b1×h)/2r1，式中，b1為矩形環(huán)坯的厚度、b2為矩形環(huán)件的厚度、h1為矩形環(huán)坯的高度、h2矩形環(huán)件的高度、r1矩形環(huán)坯的外徑；當軋制過程進入穩(wěn)定狀態(tài)后，將錐輥逐步放下，并與工作臺持平；當徑向進給量與軸向進給量均達到目標后停止進給，矩形環(huán)件在環(huán)軋機的作用下轉(zhuǎn)動，一段時間后停止，將矩形環(huán)件取出。
5、所述徑向進給速度與軸向進給速度的關系如下：
6、s1/v1＝s2/v2
7、式中，s1為徑向進給的總量；
8、s2為軸向進給的總量；
9、v1為徑向進給速度；
10、v2為徑向進給速度。
11、所述徑向進給的驅(qū)動力f1滿足如下關系：
12、f1＝α×n0×σ×h×l1
13、式中，f1為徑向進給的驅(qū)動力；
14、α為矩形環(huán)件展寬而導致的壓力增大系數(shù)，取2.0～2.4；
15、n0為實時應力狀態(tài)系數(shù)；
16、σ為材料的流動應力；
17、h為矩形環(huán)坯的實時高度；
18、l1為芯輥與矩形環(huán)坯接觸的實時弧長。
19、所述軸向進給的驅(qū)動力f2滿足如下關系：
20、f2＝β×n0×σ×b×l2
21、式中，f2為軸向進給的驅(qū)動力；
22、β為矩形環(huán)件高度減小而導致的壓力增大系數(shù)，取2.8～3.2；
23、n0為實時應力狀態(tài)系數(shù)；
24、σ為材料的流動應力；
25、b為矩形環(huán)坯的實時厚度；
26、l2為錐輥與矩形環(huán)坯接觸的實時弧長。
27、所述高溫合金為gh4169合金。
28、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果如下：
29、本發(fā)明所述矩形環(huán)件的多向軋制方法，通過將錐輥抬升h＝5mm～10mm，使矩形環(huán)件發(fā)生小量的傾斜，改變了軋制時金屬材料的流動，使其在各個方向保持一致。
30、將主輥的轉(zhuǎn)速設置為1.0rad/s，徑向進給速度為2.5mm/s，軸向進給速度為1.5mm/s，以及徑向進給速度與軸向進給速度滿足關系式s1/v1＝s2/v2，是為了保證切線方向的材料流動速度與徑向、軸向的材料流動速度一致。
31、徑向進給的總量為s1＝b1-b2+(h1×h)/2r1以及軸向進給的總量s2＝h1-h2+(b1×h)/2r1，一方面使矩形環(huán)坯發(fā)生充分的塑性變形，提高力學性能；另一方面是為了補充錐輥抬高而引起的尺寸差異。
32、徑向進給的驅(qū)動力f1滿足關系式f1＝α×n0×σ×h×l1，向進給的驅(qū)動力f2滿足關系式f2＝β×n0×σ×b×l2，使矩形環(huán)坯在徑向、軸向發(fā)生塑性變形，同時防止因環(huán)坯傾斜而產(chǎn)生的上下串動。
1.一種矩形環(huán)件的多向軋制方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權利要求1所述的矩形環(huán)件的多向軋制方法，其特征在于，所述高溫合金為gh4169合金。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的矩形環(huán)件的多向軋制方法，其特征在于，所述徑向進給速度與軸向進給速度的關系如下：
4.根據(jù)權利要求1或2所述的矩形環(huán)件的多向軋制方法，其特征在于，所述徑向進給的驅(qū)動力f1滿足如下關系：
5.根據(jù)權利要求1或2所述的矩形環(huán)件的多向軋制方法，其特征在于，所述軸向進給的驅(qū)動力f2滿足如下關系：