介绍了精锻机的机械设备和锻造原理,探究了精锻机关键动作——锤头偏心锻打、夹头间歇旋转、操作机随动进给之间的协作过程,推导出锤头偏心运动的位移曲线,并合理划分了锤头锻打期和锻造间歇期。根据锻造误差计算出夹头极限旋转速度,并结合锤头锻造和夹头旋转的协作机理,提出伺服油缸速度补偿的夹头间歇旋转方法,进而分析出与精锻机锻造周期适配的补偿油缸期望运行轨迹。针对精锻机锻件变形伸长问题,提出可工程实现的操作机随动进给方法,在四锤头螺旋式锻造工艺基础上,提出可使工件圆周锻造均匀的双侧操作机最佳进给速度。最后总结了精锻机关键技术协作控制的研究思路,为后续的国产化开发和应用奠定基础。

径向锻造工艺广泛应用于复杂轴管类零件的制造中。基于径向锻造工艺的特点,提出了液压缸缸筒的节材强化高效型径向锻造成形工艺。首先介绍了缸筒径向锻造工艺的原理,然后基于Forge软件建立了有限元三维模型。通过对仿真结果的分析,得到了液压缸缸筒径向锻造工艺成形过程中的变形特点、成形载荷和能量消耗情况。通过三道次径向冷锻渐进成形,原始筒坯逐渐变长变薄。成形过程中在外径过渡区出现了拱起现象,可通过改善摩擦条件和机械手的拉拔力来改善或消除。随着道次数的增加,材料的加工硬化越来越明显,使得材料的变形抗力越来越大,导致锤头载荷和能量消耗越来越大。采用该工艺成形液压缸缸筒的材料利用率高达90%以上。