異形截面環(huán)件軋制成形的難點主要是環(huán)件截面的填充問題，而環(huán)件截面能否填充好與毛坯設計是否合理有的關系。本文以某環(huán)件生產廠家生產的錐形法蘭環(huán)為例，對復雜異形截面環(huán)件軋制用毛坯設計及成形工藝進行了探究，   將電場法運用到環(huán)件軋制工藝的毛坯設計中，結合響應面方法完成了錐形法蘭環(huán)件的軋制用毛坯參數化設計，并探究了錐形法蘭環(huán)件軋制過程中的材料流動及截面填充規(guī)律，在響應面的基礎上生成了環(huán)件毛坯截面填充缺陷分布。之后分析不同進給速度下環(huán)件的軋制成形，針對該錐形法蘭環(huán)件制定了合理的軋制工藝。本文的研究內容主要從以下方面開展：

　?、倩陟o態(tài)、穩(wěn)態(tài)的靜電場與材料變形過程的場方程和能量   小原理的相似性，利用靜態(tài)、穩(wěn)態(tài)的靜電場等勢線類比異形環(huán)件軋制過程的金屬流動路徑，定性地設計錐形法蘭環(huán)件軋制用毛坯截面形狀，并預測軋制過程中的材料流動及可能出現的缺陷。

　?、诟鶕妶龇A測的材料流動及可能出現的缺陷，優(yōu)化電場法的定性毛坯截面形狀，然后對毛坯進行參數化設計。采用中心復合試驗設計和有限元數值分析方法，獲得以環(huán)件截面填充率為目標，以毛坯截面尺寸為變量的響應面，確定環(huán)件毛坯合理的尺寸形狀范圍。

　?、鄯治鲥F形法蘭環(huán)件截面的填充規(guī)律、截面填充不滿缺陷及原因，在響應面基礎上生成環(huán)件毛坯截面填充缺陷分布圖。分析不同環(huán)件毛坯軋制過程中環(huán)件法蘭的充型情況及軋制力和應變的變化情況。

　?、芴接懖煌M給速度對環(huán)件截面填充、軋制力、環(huán)件變形均勻性及溫度均勻性的影響。

　?、荽_定錐形法蘭環(huán)件的具體軋制工藝，包括毛坯形狀尺寸和進給曲線等的制定，完成環(huán)件軋制生產試制。