管料聚集工步的设计方法

1.设计原则

依据第二节管料镦粗（聚集）规则。

（1）对于薄壁管

1）开始宜采用外径不变，仅缩小内径加厚管壁，如图4-3-11b所示。

2）然后同时扩大内外径加厚管壁，如图4-3-11d所示。设计时，假设扩大的内径不变，仅扩大外径，按表4-3-5确定管料镦粗方式系数μ。

3）尽可能采用横向飞边，确保制坯体积稳定，这是由于管坯料的厚度公差很大，否则锻件易产生折纹和厚度超差。

（2）对于厚壁管 由于坯料的稳定性较好，可采用在凸模锥形模膛聚集坯料，如图4-3-11e所示，避免凹模聚集可能产生的纵向毛刺。

2.聚集工步设计(www.xing528.com)

（1）第一工步设计 根据锻件图和镦粗方式先计算出锻件镦粗比m和自由聚集允许镦粗比m_g，由图4-3-13得允许的坯料计算直径增大系数ε₁，计算出第一工步允许增大计算直径d_1p。

再由镦粗方式，例如指定第一工步的外径D₁或内径d₁保持不变，即仍为管坯料的D₀或d₀，由管坯料的计算直径可计算出另一允许的最大直径，（d²_1p=D²₁-d²₀或d²_1p=D²₀-d²₁）。第一工步镦粗后的长度l₁由体积不变原则确定：

（2）第二工步设计 第二工步计算，把第一工步的外径D₁和内径d₁作为镦粗坯料，当镦粗方式确定后，即可求出自由聚集允许镦粗比m_g和第一工步镦粗比m₁，并由图4-3-13得第一工步坯料计算直径允许增大系数ε₂，算出第二工步的允许增大计算直径d_2p，（d_2p=ε₂d_1p）。

由此计算出第二工步的D₂或d₂及l₂。以此类推，若需第三次聚集，计算方法同上，直至聚集坯料的镦粗比m_ng小于该坯料的自由聚集允许镦粗比m_g，方可终锻成形。