剪板机压料油缸是剪板机剪切板材时压紧板料的工作油缸,每台设备根据剪切板材宽度布置数十个不等,用量很大。由于剪板机的使用频率高,压料油缸质量的稳定性对保证板材剪切质量具有十分重要作用。而压料油缸缸体作为油缸的主要零件结构件,其质量的好坏直接决定了油缸的使用性能。然而,传统的组合焊接和铸造成形工艺,不仅难以保证缸体锻件力学性能,且加工道次繁多,材料利用率低,生产费用高。随着闭塞锻造精密成形技术的快速发展,它为生产回转体或轴对称零件提供了新的成形思路。此方法生产压料油缸不但金属流线分布合理,锻件力学性能高,而且生产周期短、效率高,同时锻件无飞边,材料利用率提高35~45%。本文以某型号的压料油缸缸体为研究对象,采用数值模拟与物理实验相结合的研究方法,对其闭塞热精锻成形工艺可行性和模具受力进行研究。本文通过对压料油缸缸体零件结构进行分析,设计了一次性锻造成形与预锻+终端成形两种方案。通过DEFORM-3D模拟软件,对两种成形方案进行模拟分析,最后择优选取预锻+终端成形方案。基于选择的成形方案,采用单因素轮换法,研究了不同的挤压速度、模具预热温度、冲头圆角大小、摩擦系数等参数对锻件质量与成形力载荷的影响,最后择优选取最佳的成形工艺参数。结果表明,采用最佳成形工艺参数,锻件成形质量良好,同时成形力载荷明显降低。通过对整体凹模和组合凹模进行受力分析。结果表明,采用组合凹模结构可以明显降低模具最大等效应力,提高模具使用寿命。接着根据不同的直径比n,分析组合凹模受力情况与最大位移量,确定各层最佳直径,对组合凹模结构进行参数优化。最后,通过物理实验,在J58K-630电动螺旋压力机上进行压料油缸缸体闭塞热精锻试制。实验结果表明,缸体锻件成形质量良好,所需成形力小,并无出现明显缺陷,验证了数值模拟的准确性与成形工艺的可行性,为实际生产提供强有力的依据。