江洋等：楔横轧成形25CMo4厚壁空心轴件的不圆度分析 ·391· 通过改变轧辊的压下量来获得.与轧制实心轧件 轧辊斜楔面密集刻痕.轧制时，斜楔面上凸起的部 相比，本组实验中，由于轧辊成形角过大，恶化了 分会嵌入轧件中，形成机械咬合的状态，带动轧件 轧件的旋转条件，更易导致轧件不旋转，因此需对 旋转. 图13实验用轧辊 Fig.13 Cross wedge rolling die used in experiment 坯料的加热采用管式电阻加热炉.实验前坯料 4.2实验结果与仿真结果对比 先被加热至轧制温度以上50℃，并保温一段时间， 实验得到的部分轧件见图14.对实验得到 使坯料内部温度分布均匀，坯料完全奥氏体化.轧 的空心轧件进行测量，将横截面外径的最大尺寸 制前将坯料从加热炉内取出并放入轧机指定位置 与最小尺寸代入式(1)计算出不同工况下的不圆 中，同时迅速将芯棒放入坯料内孔中，调整好坯料轴 度实验值，与有限元仿真结果进行对比，见表2 向位置进行轧制.在此过程中随时用红外温度仪监 由于横截面的最小尺寸D与轧辊顶面间距离基 测坯料温度，以免坯料温度与预计温度相差过大. 本相等，故表中只给出了最大尺寸D和不圆度 轧制结束后，采用人工的方法迅速将芯棒取出，并将 e的值，并计算了实验值与仿真值之间的相对 轧件水冷至室温。 误差. a b 图14验证实验获得的轧件.(a)部分轧件：(b)轧件纵向剖开视图 Fig.14 Workpieces obtained from the rolling experiment:(a)part of workpieces:(b)vertical dissection of a workpiece 表2最大尺寸D和不圆度e实验值与仿真值对比 Table 2 Comparison of the Dand e values obtained by experiment and simulation B/ ΨI TI 最大尺寸，Da/mm 不圆度，e/mm 工况 () () % ℃ 实验值 仿真值 相对误差/% 实验值 仿真值 相对误差/% 1 50 3 35 1050 44.13 44.28 0.34 2.63 2.78 5.7 50 3 35 1100 43.19 42.77 0.97 1.69 1.27 24.9 3 60 3 35 1050 43.41 43.13 0.64 1.91 1.63 14.7 4 60 3 35 1100 43.20 42.60 1.39 1.70 1.10 35.3 4 好 1050 45.52 45.60 0.18 4.02 4.10 2.0 6 吃 4 35 1100 43.70 43.88 0.41 2.20 2.38 8.2 7 吃 4 50 1050 36.75 36.53 0.60 0.11 0.10 9.1 50 4 50 1100 36.61 36.52 0.25 0.11 0.08 27.3 9 50 4 65 1050 31.70 31.52 0.57 0.10 0.05 50.0 10 50 65 1100 31.60 31.52 0.25 0.05 0.05 0江 洋等: 楔横轧成形 25CrMo4 厚壁空心轴件的不圆度分析 通过改变轧辊的压下量来获得． 与轧制实心轧件 相比，本组实验中，由于轧辊成形角过大，恶化了 轧件的旋转条件，更易导致轧件不旋转，因此需对 轧辊斜楔面密集刻痕． 轧制时，斜楔面上凸起的部 分会嵌入轧件中，形成机械咬合的状态，带动轧件 旋转． 图 13 实验用轧辊 Fig． 13 Cross wedge rolling die used in experiment 坯料的加热采用管式电阻加热炉． 实验前坯料 先被加热至轧制温度以上 50 ℃，并保温一段时间， 使坯料内部温度分布均匀，坯料完全奥氏体化． 轧 制前将坯料从加热炉内取出并放入轧机指定位置 中，同时迅速将芯棒放入坯料内孔中，调整好坯料轴 向位置进行轧制． 在此过程中随时用红外温度仪监 测坯料温度，以免坯料温度与预计温度相差过大． 轧制结束后，采用人工的方法迅速将芯棒取出，并将 轧件水冷至室温． 4. 2 实验结果与仿真结果对比 实验得到的部分轧件见图 14． 对 实 验 得 到 的空心轧件进行测量，将横截面外径的最大尺寸 与最小尺寸代入式( 1) 计算出不同工况下的不圆 度实验值，与有限元仿真结果进行对比，见表 2． 由于横截面的最小尺寸 D min与轧辊顶面间距离基 本相等，故表中只给出了最大尺寸 Dmax和不圆度 e 的值，并计算了实验值与仿真值之间的相对 误差． 图 14 验证实验获得的轧件． ( a) 部分轧件; ( b) 轧件纵向剖开视图 Fig． 14 Workpieces obtained from the rolling experiment: ( a) part of workpieces; ( b) vertical dissection of a workpiece 表 2 最大尺寸 Dmax和不圆度 e 实验值与仿真值对比 Table 2 Comparison of the Dmax and e values obtained by experiment and simulation 工况 α/ ( °) β / ( °) Ψ/ % T / ℃ 最大尺寸，Dmax /mm 不圆度，e/mm 实验值 仿真值 相对误差/% 实验值 仿真值 相对误差/% 1 50 3 35 1050 44. 13 44. 28 0. 34 2. 63 2. 78 5. 7 2 50 3 35 1100 43. 19 42. 77 0. 97 1. 69 1. 27 24. 9 3 60 3 35 1050 43. 41 43. 13 0. 64 1. 91 1. 63 14. 7 4 60 3 35 1100 43. 20 42. 60 1. 39 1. 70 1. 10 35. 3 5 50 4 35 1050 45. 52 45. 60 0. 18 4. 02 4. 10 2. 0 6 50 4 35 1100 43. 70 43. 88 0. 41 2. 20 2. 38 8. 2 7 50 4 50 1050 36. 75 36. 53 0. 60 0. 11 0. 10 9. 1 8 50 4 50 1100 36. 61 36. 52 0. 25 0. 11 0. 08 27. 3 9 50 4 65 1050 31. 70 31. 52 0. 57 0. 10 0. 05 50. 0 10 50 4 65 1100 31. 60 31. 52 0. 25 0. 05 0. 05 0 · 193 ·