大尺寸变截面Ω形件的预制坯设计方法及锻造成形方法

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1.大尺寸变截面Ω形件的预制坯设计方法，其特征在于它是按以下步骤进行：一、在三维建模软件中，沿Ω形件长度方向的对称面D构建Ω形件半模型；所述的Ω形件为大尺寸、左右对称的变截面Ω形结构，且所述的Ω形件由锻件腹板及锻件法兰构成，锻件腹板开口两侧设置锻件法兰，锻件腹板与锻件法兰连接处设置锻件圆角；设Ω形件沿开口宽度方向的最大宽度为B，Ω形件中垂直长度方向的不同横截面的B相同，且锻件法兰沿Ω形件长度方向的侧表面F为平面，且侧表面F的上边缘位于同一直线K上；11所述的锻件腹板为U形和V形中的一种或两种组合，U形时锻件腹板中的直壁部分与对称面D平行，V形时锻件腹板中的直壁部分与对称面D之间存在夹角；二、在三维建模软件中，在Ω形件半模型上设置一平面E，平面E垂直于对称面D，平面E将Ω形件半模型分为以锻件腹板为主的部分Ⅰ和以锻件法兰为主的部分Ⅱ，设平面E与直线K的垂直距离为B，设Ω形件的锻件圆角最大半径为(R)，B : (R)＝(0.5～1) : 1，然后在平面E上绘制预制坯腹板纵截面轮廓；所述的预制坯腹板纵截面轮廓覆盖Ω形件半模型在平面E上的截面轮廓；E13maxE13max设Ω形件半模型在平面E上的截面轮廓厚度为T，设预制坯腹板纵截面轮廓的厚度为T，则相同位置下，T : T＝(0.6～1) : 1；设Ω形件半模型在平面E上的截面轮廓厚度中心线到预制坯腹板纵截面轮廓厚度中心线的距离为H，则相同位置下，H : T＝(0～0.2) : 1；1E2E1E2E12121E三、在三维建模软件中，将预制坯腹板纵截面轮廓沿垂直于长度方向的方向进行单向拉伸凸台，得到预制坯腹板半模型；设预制坯腹板半模型的宽度为B，设预制坯腹板半模型垂直于长度方向的横截面积为S，设Ω形件半模型部分Ⅰ垂直于长度方向的横截面积为S，则在垂直于长度方向的相同截面下，S＝(1.1～1.4)S；2121Ⅰ21Ⅰ四、在三维建模软件中，在沿预制坯腹板半模型长度方向的边缘上方设置一平面G，在平面G上绘制预制坯法兰轮廓，将预制坯法兰轮廓沿垂直于长度方向且平行于平面E的方向进行拉伸凸台，直至预制坯法兰模型与预制坯腹板半模型的底面共面，然后针对V形部分的锻件腹板直壁部分与对称面D之间的夹角，对预制坯法兰模型与预制坯腹板半模型的共底面进行相应位置的切除，形成切口，得到预制坯腹板—法兰半模型；设预制坯法兰模型垂直于长度方向的横截面积为S；设Ω形件半模型的对称面D到锻件圆角外边缘的距离为B，B≥B；22R21R五、在三维建模软件中，在预制坯法兰模型与预制坯腹板半模型之间增加预制坯圆角，得到预制坯半模型；设所述的预制坯圆角半径为R，R>(R)；232313max设预制坯圆角垂直于长度方向的横截面积为S，设预制坯半模型的宽度为B，设Ω形件半模型部分Ⅱ垂直于长度方向的横截面积为S，则在垂直于长度方向的相同截面下，S+S＝(1.0～1.3)S；233Ⅱ2223Ⅱ设预制坯腹板半模型的厚度为T，设Ω形件半模型内壁的总弧长为α⌒β，设Ω形件半模型外壁的总弧长为γ⌒δ，设Ω形件的锻件圆角半径为R，则在垂直于长度方向的相同截面下，当R>T时，B<0.5(α⌒β+γ⌒δ)，当R<T时，B<α⌒β；21131321313213六、在三维建模软件中，对预制坯半模型以平面E为对称面进行镜像，得到预制坯模型，即完成大尺寸变截面Ω形件的预制坯设计方法。