工艺现状

环件轧制(下述简称环轧，也称为碾环) 工艺是一种常见的回转塑性成形工艺，该工艺利用碾环机的轧辊对环状毛坏件进行连续局部辊压，使毛坏件在回转运动中逐步产生截面的变形，环直径逐渐增加(或先减少在增加)，从而获得目标零部件。环轧工艺有着诸多的优点，例如加工精度高、材料利用率高、截面质量好，且相较于传统的模锻工艺，该工艺的加工生产成效低，同时，该工艺也是制作

环轧工艺

虽然环轧工艺本身优势重重，但想要完成优异的环轧工艺设计，避免环轧过程中贴模不均、轧制失稳等常见问题，也并非易事。在以往，工程师将会对轧件进行开模，并且试制，但对于某些大尺寸零部件，试制周期非常久，且各项试制成本很高，不利于工艺研发的快速迭代。现如今，工程师们往往会想到借助计算机仿真的方式，对早期工艺研发方案进行虚拟仿真分析，从而指导其对工艺参数与模具形体的不断优化。

仿真工具

Simufact Forming就是这样一款专业的环轧工艺仿真分析软件。相比于其他同类型软件，Simufact Forming的环轧仿真具有高度复现实际、高度模板化、高精度计算的优势。这得益于开发人员的不懈努力，将这一整套的控制算法集成为通用设备库RAW和MERW，并集成在Simufact Forming中，为环轧工艺仿真人员提供了极大便利。

某型号环件全周期仿真过程

解决方案

罗特艾德公司在环轧工艺研发制定的早期，通常使用Simufact Forming对该工艺成形最大吨位、扭矩、轧制力进行预测，从而适配现有制备条件。而在某型号轴承外圈的研发制备时发现，对于该复杂的环轧制备过程，实际现场几乎无法获取到锻件上的“成形锻造比”以及实时温度分布等详细信息。但为了使生产出的轴承更加耐用，性能更高，需要控制轴承零部件成形比的均匀性。而上述关键信息，均可在Simufact Forming软件的仿真结果中进行预览。

鼻环外圈环轧仿真过程

该外圈的轧辊设计过程伊始，工程师们虽然知晓这种异形轧制方式的材料利用率高于普通矩形轧制，但经过Simufact Forming仿真发现，若异形辊子截面形貌设计不合理，轧出的零部件成形比会在下方的滚道位置下降，这虽然能够制备出外形尺寸达标的零部件，但下滚道位置较低的成形比将不利于轴承件的寿命。

成形比结果（左：常规矩形轧制、中：优化后、右：优化前）

轴承内圈环轧工艺优化

现如今，随着我国轴承行业的不断进步与发展，诸多风电主机厂的轴承零配件转向国内厂商。如何进一步提高轴承产品质量，提高产品寿命，将产品质量的提升深入到零部件设计早期，并有效降低企业在产品优化与新产品开发过程的成本，成为诸多轴承厂商的追求之一。在此过程中，仿真也将不断凸起其重要性，Simufact Forming环轧仿真方案将是诸多环件制备厂商的优质之选。