变形力和变形功的计算

olive_fy

哪位有锻造过程中锻件的变形力和变形功的计算教材和方法？请不吝赐教！
通过计算锻件最终变形力和变形功，并和压机的力能曲线作比较，来选定合适的能级和打击次数，以使设备得到最好的使用。

guoqiang

我还以为是焊接方面的呢
嘿嘿
; C2 N" P+ {5 n6 z! R5 G原来是锻造的啊

lyforge

目前，各种锻压手册中介绍的计算公式和实际的变形力相差比较大，个人感觉做锻造力的模拟分析还是比较接近于实际
& w1 l0 y( B, [5 T8 I' ?+ k' f的。

olive_fy

（"）力能关系曲线的应用
下面是力能关系曲线的某些应用。
! N3 T4 I; S. e+ l; J"判定锻击状态
锻件成形需要一定的变形力和变形功，并有相应的压力# 变形曲线。典型锻造
工序的压力# 变形曲线如图$ # % # &。经济合理地使用螺旋压力机是根据具体锻件
选择适当的打击能量，使得锻击后既满足锻件的变形功需要，又达到锻件的终锻力，
充分利用打击能量，使锻击处于最佳状态。某一锻件的成形条件可用终锻力和终锻
- R  r! ?! u( |) X9 v; i功两个参数表示，在变形力# 变形功坐标系中为一点（! "’
9 j) a, E  \7 o+ S+ g，#(
5 S1 T- W( S3 t# t- l）。如果将此点放在螺
8 R# O/ q8 ]" g: r- ~6 R旋压力机力能关系曲线的坐标系中，则可比较出机器提供的变形功和变形力是否能
$ i* `% s2 D" Q: `$ F$ y使锻件终锻成形，并可判断所处的锻击状态，参阅图$ # % # ) 和图$ # % # !*。从图中
可以看出，有三种锻击状态：
/ Q& t; J3 t4 l& S' V* o7 E图$ # % # & 典型锻造工序的压力# 变形曲线
, q5 V7 U. w# v4 U!）点（! "’
，#(
7 u/ i. o- D- z）落在力能关系曲线上方，如图$ # % # !* 中的点+ 和!（并参阅图$
# % # ),），表示机器的有效能量不足，一次锻击不能完成终锻，需要多次打击。这种
状态称为欠锻状态。
% Z7 c! m1 y( O; K$）点（! "’
* e# C" R! U! \7 g5 o，#(
）恰好落在曲线上，如图$ # % # !* 中的点$（并参阅图$ # % # )-），
/ A; W/ J4 C2 `; `1 e表示机器的有效能量和打击力均能满足锻件的需要，一次锻击刚好锻成。这种状态
称为最佳锻击状态；
/ j5 `0 K8 i5 |( ]* x( }%）点（! "’
# ?+ Q- _+ o6 x. t，#(
# J: i8 I2 P2 j. G0 P）落在曲线下方，如图$ # % # !* 中的点%（并参阅图$ # % # ).），表
示机器的有效能量有余，最终击力将大于锻件的终锻力。这种状态称为过锻状态或
( i+ ^9 c; ~- F1 {1 i6 n· /$! ·
, |9 I! f& u. \- ^! Y0 y第三章螺旋压力机
残余冷击；
- ?& {& P+ z/ u4 R0 ]使用时应尽可能选择最佳状态。
!确定打击次数
) H+ }- c- B7 B2 j6 ?1 T# R- h利用力能关系曲线只能判断出一击能否成形。要确定究竟需要打击几次，还需
要补充新的工艺资料。如建立锻件变形力! 变形功曲线。将按同一比例建立的锻件
力! 变形功曲线，叠放在力能关系曲线坐标系中，则两曲线的交点坐标值即为这此打
7 \; `& B' M$ j! O击的变形力和完成的变形功。再根据余下的变形功多少判断后面所需的打击次数。
1 k* s- I( H  w  Y, a% f实际上还可能要考虑第二次锻击时毛坯温度降低、
+ `. F6 n# y9 ?8 a0 k+ U7 E6 `: e图" ! # ! $ 锻击状态判定
%）最佳锻击状态&）欠锻状态’）过锻状态
变形抗力提高以及压力! 变形曲线改变所带来的影响。
( e0 j  q9 {& T+ }; m图" ! # ! () 锻击次数和最终锻击力判定
%）无打滑飞轮&）有打滑飞轮
, J" D% M6 ^2 _, u"确定最终锻击力
3 v/ E& Z% Y3 l- Y5 V: H对于过锻状态自（! "*
3 N6 m( U! r& ?" O/ v( z，#+
）点作水平线（图" ! # ! ()），与力能关系曲线的交点的
5 O0 ~& y/ @) A9 B, z横坐标就是最终锻击力。对于欠锻状态可做近似判断。一类锻件是所需变形功大，
3 S+ u/ S: D2 v· ,"" ·
" Q" u$ N- z+ [' s. Y( C+ F第二篇锻造设备
) E3 U6 O) N) z" G& Z: {; c变形力小如无飞边模锻、挤压等工序，其特点是变形力变化比较平缓，变形功变化快。
3 @" Z; a4 X+ O1 u- G0 Z* U自点! 作垂直线，力能关系曲线截取的横坐标即为最终锻击力。对于力大功小的锻
% \# u  ?' b; V7 X" j  [: k件，如薄件有飞边锻造后期力变化很快。可用力能关系曲线截取的横标坐标作第一
$ P9 L1 x$ W( \) T次近似，按该力在锻件的力! 变形图上确定此次打击完成的变形功。由于确定的近
+ M7 I% x' B4 e3 G似力小于锻件的终锻力，锻件未锻成，功的近似值也比锻件的终锻功小，再在力能关
6 j/ v$ K) c# _8 V系图上找出第二次近似力。如此经过几次迭代，即可得到第一次锻击力的大小。若
9 s: a: p  H+ p% C两曲线不相交或交点在曲线上，则一次终锻，前者为过锻，后者为最佳状态。
6 W- l: i( Y5 F. {由于螺旋压力机行程次数较低，为防止毛坯在模具中停留时间过长，多次锻击次
数不宜超过三次。
7 y3 _$ Z& l' E  t5 x+ z!选择能级
利用力能关系图可为不属于最佳锻击状态的毛坯选择合理能级。对于过锻状态
" @' Y% U4 `( R8 b- h* j0 E* k的锻件，在带能级的力能关系曲线就近选择能级。对于欠锻锻件，应适当分配能级，
给后续打击留适当的变形功，使后续打击有一定的打击效率，以免后续打击产生过大
% p' W& e( e3 N# t& \- q3 n' `7 Y的残余冷击，伤害模具和机床受力零件。在确定打击次数后利用力能关系曲线选择
各次的能级，使各次打击均处于接近最佳锻击状态。
" \5 g0 s$ J& ?5 V现代螺旋压力机均装有能量预选系统。根据确定好的锻击次数和各次的能级排
好程序，压力机即可进行程序锻造。