40Cr13是一种马氏体不锈钢材料,抗氧化性好、耐磨性好、硬度高,一般用于要求具有一定耐锈蚀能力的轴承钢以及需要较好耐磨性和较高硬度的热油泵。此外,在火车轮毂、阀门轴承和大型回转支承的内外圈等方面也有应用。随着制造业的迅速发展,市场对40Cr13环件供不应求,但同时对环件的精度和性能要求也越来越高。目前对于40Cr13环件的生产主要方法是径-轴向轧制,但辗环机在环轧过程中,环件的报废率较高,精度及机械性能较差,为了满足市场的要求和提升企业竞争力,对于40Cr13环件径-轴向环轧工艺的研究具有重要意义。首先,基于马鞍山市晨旭机械制造有限公司的D53K-4000辗环机,对该辗环机的历史环轧数据进行采集,利用历史数据建立三维模型,并导入有限元软件simufact forming的环轧模块中,同时根据采集的数据进行设置参数,得到仿真结果,把实际采集的历史数据结果与仿真结果进行对比,验证此软件与该辗环机的匹配性。对比结果显示:实际环轧过程可以利用simufact forming进行模拟。其次,结合客户订单中环件的实际规格及技术要求,在建立三维模型的基础上,通过数值模拟详细分析了环轧过程中环件尺寸、金属流动、温度、等效塑性应变以及轧制力的变化规律;选取了三个轧制工艺参数,并利用单一变量法分析每个参数在取不同值时对环轧结果的影响,结果表明:环件初始轧制温度为1100℃,驱动辊摩擦系数为0.88,驱动辊转速为20r/min,成品环件的精度和机械性能均比在之前参数下环轧的环件高。最后,将所获得的参数用于该企业40Cr13不锈钢环件的径-轴向环轧,结果显示:改变后的参数能有效提高成品环件的尺寸精度和机械性能。本文的研究有利于40Cr13不锈钢环件轧制质量的提高、报废率的下降及企业制造成本的降低,同时也可为不同材料环件径-轴向环轧的相关研究提供参考与借鉴。