为了提高模锻生产线上工件卡紧效果,设计了一种3活塞液压径向卡盘。从径向卡盘控制原理层面出发,根据变质量液压原理和运动学理论构建夹紧模型,利用径向卡盘测试台对模型进行了准确性验证,并根据卡紧性能验证结果完成了卡盘设计结构优化。仿真和实验结果表明:3.2 mm碟簧下卡紧与松开的响应时间依次为0.33 s与0.35 s。液压系统的泄漏导致仿真结果出现小幅偏差,但总体上获得了与仿真响应时间相近的测试结果。2.4 mm碟簧下卡紧与松开的响应时间依次为0.325 s与0.301 s。仿真时间0.321 s,测试时间为0.326 s;经过改进处理后,改进径向卡紧时间达到了与卡盘相近程度,能够达到现场使用要求。实际测试跟仿真曲线达到良好的吻合状态,获得了同样的反应时间。研究结果为优化卡盘结构设计提供有益指导。