環件軋制（下述簡稱環軋，也稱為碾環）工藝是一種常見的回轉塑性成形工藝，該工藝利用碾環機的軋輥對環狀毛坯件進行連續局部輥壓，使毛坯件在回轉運動中逐步產生截面的變形，環直徑逐漸增加（或先減少在增加），從而獲得目標零部件。環軋工藝有著諸多的優點，例如加工精度高、材料利用率高、截面質量好，且相較于傳統的模鍛工藝，該工藝的加工生產成效低，同時，該工藝也是制作軸承內外圈的常見手段。

環軋工藝

雖然環軋工藝本身優勢重重，但想要完成優異的環軋工藝設計，避免環軋過程中貼模不均、軋制失穩等常見問題，也并非易事。在以往，工程師將會對軋件進行開模，并且試制，但對于某些大尺寸零部件，試制周期非常久，且各項試制成本很高，不利于工藝研發的快速迭代?，F如今，工程師們往往會想到借助計算機仿真的方式，對早期工藝研發方案進行虛擬仿真分析，從而指導其對工藝參數與模具形體的不斷優化。

Simufact Forming就是這樣一款專業的環軋工藝仿真分析軟件。相比于其他同類型軟件，Simufact Forming的環軋仿真具有高度復現實際、高度模板化、高精度計算的優勢。這得益于開發人員的不懈努力，將這一整套的控制算法集成為通用設備庫RAW和MERW，并集成在Simufact Forming中，為環軋工藝仿真人員提供了極大便利。

Simufact 環軋仿真

如上圖所示，以此鼻環外圈為例，其環軋制備過程是將規則截面尺寸的環件，軋制成異形截面（圖最終形貌）的鼻環外圈。

鼻環外圈環軋仿真過程

該外圈的軋輥設計過程伊始，工程師們雖然知曉這種異形軋制方式的材料利用率高于普通矩形軋制，但經過Simufact Forming仿真發現，若異形輥子截面形貌設計不合理，軋出的零部件成形比會在下方的滾道位置下降，這雖然能夠制備出外形尺寸達標的零部件，但下滾道位置較低的成形比將不利于軸承件的壽命。

為了能夠使滾道關鍵位置的成形比更高，使生產制備的軸承更加耐用，羅特艾德公司的工程師們對軋輥的截面形貌進行了設計改進，并繼續基于Simufact Forming對不同的截面輪廓設計進行仿真驗證。最終，工程師們借助Simufact找尋到了最優解，關鍵位置的成形比有明顯增加，為后續齒輪的耐久提供了強有力的理論支撐。

成形比結果（左：常規矩形軋制、中：優化后、右：優化前）

不同軋輥截面輪廓的成形比結果分布

羅特艾德公司同樣在其他型號的軸承環件的開發過程中，使用了Simufact 軟件對材料的充填性、環件尺寸等關鍵信息進行了精確仿真。從而在提高產品性能、提高材料利用率的同時，極大降低了工藝開發階段的試驗成本，為企業帶來了可觀的收益。

軸承內圈環軋工藝優化

現如今，隨著我國軸承行業的不斷進步與發展，諸多風電主機廠的軸承零配件轉向國內廠商。如何進一步提高軸承產品質量，提高產品壽命，將產品質量的提升深入到零部件設計早期，并有效降低企業在產品優化與新產品開發過程的成本，成為諸多軸承廠商的追求之一。在此過程中，仿真也將不斷凸起其重要性，Simufact Forming環軋仿真方案將是諸多環件制備廠商的優質之選。