solidworks管状零件径向锻造模具KBE系统的开发(3)
2.1 枪管等管状零件径向锻造的工艺原理
锻件在径向锻机上成形是由四个基本运动配合进行的：（1）锤头在垂直于锻件轴线的平面上运动，对锻件做同步打击，使金属产生塑性变形；（2）锻件夹头在夹爪夹持下，绕 其本身轴线旋转；（3）锻件在夹头夹爪支持下，作轴向移动；（4）为了锻出不同直径的台阶轴和锥度轴，需要有锤头的轴向进给，以改变锤头的闭合直径[3]。
径向锻造工艺是在坯料周围对称分布的多个（一般为3—4个，多到8个）锤头，对着被锻坯料的轴线进行高频率同步锻打，坯料边旋转边作轴向送进，使坯料在多头螺旋式延伸变形情况下变细伸长[4]。
2.2 径向锻造工艺设计
1.锻件图的设计：（1）设计锻件图时，首先必须核对锻件的最大直径和长度，最
多的台阶数，相邻台阶的最小直径差，台阶的最短尺寸和直径调节量是否超出设备的技术参数范围。（2）锻造中间带凹档的锻件时，由于锤头尺寸决定中间凹档不宜太短，如一般锤头整形段长度为60mm ,加上预整形段的影响，且锻后锻件又必定延长，因而凹档部分长度要兼顾径向压下量来加以考虑。（3）锻件公差及机械加工余量。径向锻机锻出的锻件尺寸精度较高，冷锻件多数都可达到无切削加工或少切削加工，即使是温锻件多半也达到少切削加工或无切削加工的目的[8]。对于冷锻件和温锻件来说，只需根据产品零件的加工要求，适当留出磨削加工余量。某些零件甚至可不留机械加工余量。（4）工艺附加部分和工艺敷料，一个典型的径向锻机锻件，除了锻件本身以外，还包括有夹持部分，尾部料斗，两件以上连锻时的锯心，特殊要求的试样等工艺附加部分以及工艺敷料。（5）根据零件形状尺寸和工艺分析确定机械加工余量及工艺敷料后，即可绘制出锻件图[5]。
2.坯料选择：选择管坯尺寸时，首先以锻件图上靠芯棒成形部分的内径最大尺寸为依据，确定管坯内径。为保证芯棒能自由投入，管坯内径至少应比芯棒最大直径大1—2mm。其次确定管坯的壁厚。根据锻件的最大壁厚尺寸，适当考虑管坯缩径是壁厚略有增加和横截面积必定减小的规律，确定出管坯壁厚[6]。
3.变形过程的确定（1）画工作循环示意图确定夹头和锤头的送进动作程度。（2）拉打和推打的选择，所谓拉打就是坯料变形时，夹头逐渐远离锤头的变形方式。反之，当夹头逐渐靠近锤头时则称为推打。拉打与推打相比有几个优点，锻件不易弯曲，锻件轴向尺寸稳定，可加大一次压下量。（3）多道次的确定，确定变形过程时，如果锻件相邻尺寸相差较大，也就是坯料的总减缩量较大时，如采用一次压下，机器有可能超载，锻打台阶时，容易埒皮，锻出台阶不清晰。此时可分两次或多次进锤锻打[7]。
4.工艺参数及其确定原则，径向锻机主要工艺参数为进锤速度，径向压下量，轴向送进速度以及坯料的加热温度等。进锤速度是指锤头在单位时间内移动的距离，一般建议选用每秒4—7mm为宜。由径向锻机的工艺原理可知，锻件旋转时锤头在其周围锤打。当锤头接触到锻件一瞬间，锻件短时间的被锤头“抱住”，夹爪停止转动[9]。但此时带动夹头转动的电动机却仍然在旋转。当锤头退回与锻件离开时，夹头以高于正常转速转动，以弥补锻件被锤头“抱住”的一瞬间所滞后的角度，这样夹头就不是匀速转动而是一抖一抖的转动。径向锻机的夹头转速一般为十几到几十转每分钟[23]。
5.工艺卡片的编制，其内容为：1）零件名称，编号，材料，选用的坯料规格，重量，锻件重量，工艺编号等。2）确定工艺装备规格，编号。3）画锻件草图和工作循环示意图，填写锻件技术要求。4）计算送料位置，调头位置和下料位置尺寸。5）计算各工步的夹头挡快放置尺寸。6）计算各工步的锤头挡快放置尺寸等。
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