[发明专利]自由锻的螺旋压力机数控成形方法

说明书

技术领域

本发明提供一种自由锻的螺旋压力机数控成形方法，属于机械工业技术领域。 

背景技术

现有的自由锻采用锻锤或液压机，利用冲击力或压力使金属在上下砧面间各个方向自由变形，靠人工操作来控制锻件的形状和尺寸，锻件的精度与操作者的技术程度有很大关系，缺点是能效低、锻件精度低、加工余量大、劳动强度大、生产率也不高。 

发明内容

本发明的目的在于针对上述存在问题、提供一种能效高、锻件精度高、性能优良的自由锻的螺旋压力机数控成形方法。其技术方案为： 

一种自由锻的螺旋压力机数控成形方法，其特征在于采用如下步骤： 

首先确定螺旋压力机和模具综合刚度的数值，具体步骤为：①模具采用平砧模具，把模具安装到螺旋压力机上，再将吨位计放入模具内；②通过控制部件输入电机角速度ωc和螺旋压力机转动惯量J；③通过控制部件控制电机动作，待检测到电机角速度值等于输入的电机角速度ωc时，控制部件控制电机匀速，随后实施打击；④根据吨位计显示的压力值F，按公式 计算螺旋压力机、吨位计和模具三者的综合刚度C₀值，再按公式 计算螺旋压力机和模具的综合刚度值C计算螺旋压力机和模具的综合刚度值C； 

其次，放入坯料，实施数控成形，具体步骤为：①输入运行数据C、σ_s、H₀、H、D₀、D、μ；②、控制部件根据公式ω2=2J{π4D02H0σs[lnH0H+19(DH-D0H0)]+π232Cσs2D4(1+ukuDH)2}]]>计算所需的电机转速ω，控制电机以ω转速动作进而控制螺旋压力机运行，实现数控成形； 

公式中，ωc为电机角速度，其推荐取值3π，C₁为吨位计的刚度，ω为所需的电机转速，σ_s为坯料的屈服极限，H₀为坯料高度、D₀为坯料直径、H为坯料变形后的高度、D为坯料变形后的直径、μ为摩擦因数、k_u为摩擦折算系数，其中，当 时，k_u＝3；当 时，k_u＝4。 

所述的自由锻的螺旋压力机数控成形方法，螺旋压力机包括电机、控制部件、传动机构和安装在机身上的工作机构，其中控制部件与电机连接，电机输出轴通过传动机构连接工作机构。