身管弹膛和线膛同锻时下沉段皱褶试验研究及其预测

摘要

身管弹膛和线膛同锻技术可用径向精锻工艺同时锻出弹膛和线膛,将彻底解决身管弹膛和线膛的同轴度问题,改善坡膛部位的表面粗糙度.为提高身管内膛的加工质量,以身管弹膛和线膛同锻为对象,研究下沉段和锻造段产生的褶皱以及演变情况.通过对身管径向锻打试验和形貌试验分析处理,发现弹膛和线膛同锻时:下沉段将会产生褶皱,并且褶皱随着变形的增加,深度不断加深;当进入锻造段后,部分皱褶被打平,变成了身管微裂纹.应用有限元分析软件Abaqus对身管锻打过程进行仿真,发现锻打过程中下沉段径向应变εr和周向应变εθ的比值εr/εθ为定值,不同锻打工艺参数下应变比值不同.研究结果表明:身管下沉段单次锻打产生的褶皱深度△dw可以用径向应变εr和周向应变εθ的比值εr/εθ来表示,拟合的关系式为△dw=0.058 8 |εr/εθ|+0.052 1;结合锻打所需的锤数可以预测出下沉段结束位置的皱褶深度,皱褶深度的预测有助于防止褶皱在锻造段挤压形成锻造身管的微裂纹.