管料镦粗（聚集）的最佳实践

管坯料镦粗（聚集）规则分为自由聚集规则和管料聚集规则。

1.管料镦粗（聚集）方式

一般有五种方式：

1）管料的内径d₀保持不变，增加外径D₀，如图4-3-11a所示。

2）管料的外径D₀保持不变，缩小内径d₀，如图4-3-11b所示。管料的外径被模具夹持着，镦粗稳定性好。

图4-3-11 管料镦粗方式

3）既增大外径D₀又缩小内径d₀，如图4-3-11c所示。由于内、外径都呈自由状态，稳定性差。

4）同时增大外径和内径，如图4-3-11d所示。管料内外径同时增大，内壁不易产生凹陷，也不易产生折纹，镦粗稳定性较好。

5）在凸模的锥形模膛镦粗管料，如图4-3-11e所示。这种方式的最大优点是不产生纵向毛刺，锻件的端面不会产生折纹，而上述前四种镦粗（聚集）方式都易产生纵向毛刺，在锻件端面产生折纹。

2.管料的自由聚集规则

其锻件图见图4-3-12。

图4-3-12 管料锻件

（1）管料的镦粗长度l_B和镦粗比m

1）管料的镦粗长度l_B

式中 V_A——管料锻件镦粗部分的体积（mm³）；

δ——加热时坯料烧损率，火焰加热为3%，电感应加热为1%；

d_0p——管料的计算直径，即和管料横截面的面积相等的棒料直径（mm），;

D₀——管料外径（mm）；

d₀——管料内径（mm）。(www.xing528.com)

2）管料镦粗比m

m=l_b/d_0p

镦粗比m反映了管料轴向镦粗的稳定性，m值越大，镦粗（聚集）越不稳定。

（2）管料自由聚集的允许镦粗比m_g和自由聚集规则

1）允许镦粗比m_g。管料一次镦粗不可太长，否则要产生内壁凹陷，使锻件产生折纹。只有当管料的镦粗比m小于允许镦粗比m_g时，才能进行自由聚集。

管料自由聚集允许镦粗比m_g决定于镦粗方式和管料尺寸。其计算公式如下：

式中 μ——管料镦粗方式系数，见表4-3-5；

（D₀-d₀）/（2d_0p）——管料的相对壁厚。

2）自由聚集规则。当m≤m_g，坯料在一个行程中可获得任何形状。当m＞m_g，需要聚集工步。

表4-3-5 管料镦粗方式系数μ

（3）管料镦粗（聚集）规则 要均匀地增大管料壁厚，主要决定于自由聚集允许镦粗比m_g和镦粗比m，也即决定于管料镦粗方式，管料相对壁厚和镦粗比m。

管料镦粗的计算直径增大系数ε_n只能等于或小于图4-3-13管料镦粗限制线的数值，否则易产生管壁凹陷和折纹。

式中d_1p——管料镦粗后的计算直径（mm），

D₁、d₁——管料镦粗后的外径、内径（mm）。

图4-3-13 管料镦粗限制线