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身管内膛精锻工艺因其良好的加工质量,已广泛应用于身管的制造中。在国内,该生产工艺还不够完善,存在着如何合理确定加工工艺参数,扩大应用面,提高产品质量等问题。在径向锻造过程中,锻打压强、应力状态和材料流动形式受如锻造比、芯棒和锤头的形状、界面之间的摩擦系数和材料特性等各种参数的影响。这些参数之间关系复杂,很难用单一的方法将问题研究清楚以指导实际应用。因此结合解析法、数值法及相应的实验验证开展身管内膛精锻工艺理论模型的研究工作是非常有必要的。本文基于主应力法建立的身管内膛精锻加工过程力学模型,结合中性层位置上力的连续性和整个系统力的平衡方程,对力学模型进行了求解,得出了中性层位置,锻打力以及最大支撑反力等力学参数,并实现了对摩擦系数的反向求解。基于上限法建立了身管在压打(即在径向锻打过程中工件两端施加压力)径向锻造过程的速度场、应变率和变形功率方程,通过求解最小变形能实现了锻打力和中性层位置的预测。为了验证主应力法与上限法建立的身管内膛精锻解析力学模型的精确性,我们进行了实际锻打实验,锻打力解析结果和实验数据有较好的一致性,从而验证了力学模型精确性,并对主应力法和上限法建立的力学解析模型预测结果进行了对比分析。建立了复合压入角锤头作用下身管径向锻造变形区应变方程,并应用ABAQUS(?)软件建立了二维径向锻造有限元模型,分析了身管变形区应变分布,与解析结果进行了对比分析,结果表明身管外侧应变仿真值与解析解有良好的一致性。基于主应力法身管内膛精锻力学模型,采用单因素分析法和正交试验设计法,详细分析了身管内膛精锻过程工艺参数对锻打力和材料流动的影响规律,并运用正交试验法研究了工艺参数的影响程度和最优水平组合。研究表明:基于主应力法的身管内膛精锻力学模型对锻打力、中性层位置都有较好的预测,且随着锻造比的增大,预测精度提高。另外,建立的身管径向锻造变形区应变方程也较好的预测了应变值。因此,本文建立的身管内膛径向锻造加工解析模型完全能满足工程应用需要,为工程实际提供了一个方便使用的预测工具。