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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