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！
) `( D0 M. i& V% V9 r( f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
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
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。
4 K: W6 t; f" V7 @"判定锻击状态
* P7 i8 k; i/ m$ o  c; M6 T: @3 f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
; r9 g' V5 e" b1 G1 ?5 k5 D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，
0 u* K" |+ A. t0 U, E) K7 \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
$ h# x# T0 }* d# [# _5 Z. d功两个参数表示，在变形力# 变形功坐标系中为一点（! "’
& Z$ N! R# ^% O7 t. y# d; R9 i，#(
$ ~, g' H+ o: p& z3 ?" w/ t）。如果将此点放在螺
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
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
$ S/ W  g! m6 f5 t& j) v可以看出，有三种锻击状态：
图$ # % # & 典型锻造工序的压力# 变形曲线
!）点（! "’
，#(
）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
, ~, C$ @$ s0 G! p& K6 M* B9 F状态称为欠锻状态。
$）点（! "’
，#(
）恰好落在曲线上，如图$ # % # !* 中的点$（并参阅图$ # % # )-），
0 X6 {* B+ c, ], G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；
; p- f3 ^) |+ ?1 E6 H2 O& q( _. D%）点（! "’
，#(
+ h3 N7 ?' B3 E2 Q）落在曲线下方，如图$ # % # !* 中的点%（并参阅图$ # % # ).），表
% u2 p3 Q& A  j# D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
" k9 ^% g3 {( H+ [· /$! ·
  }( I2 `, K' [4 G第三章螺旋压力机
# H- r% g- A. q/ b  ]残余冷击；
使用时应尽可能选择最佳状态。
!确定打击次数
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
/ V8 O8 i6 s# \9 ?. u8 a/ q" k: x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
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。
! }& d1 v# Q: F实际上还可能要考虑第二次锻击时毛坯温度降低、
图" ! # ! $ 锻击状态判定
" k! l6 ?$ Q: T0 l% u; J7 b%）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。
图" ! # ! () 锻击次数和最终锻击力判定
%）无打滑飞轮&）有打滑飞轮
"确定最终锻击力
" `% _/ N% d6 K- E对于过锻状态自（! "*
: k) a' T, H  I. M5 F. U，#+
3 a' i$ v. t+ j0 r3 E# S）点作水平线（图" ! # ! ()），与力能关系曲线的交点的
" @9 i3 i  L6 r0 `; ]* I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，
9 K) m: @" Q+ t) ^0 L( F" v· ,"" ·
第二篇锻造设备
/ h% }+ L& w& w7 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。
  x$ v1 e' K1 [9 J+ E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
' W- x6 y& D& t+ I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
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
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
: X. a& u5 H6 a' M7 @) ^5 S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
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。
$ G/ T7 C8 f. t8 s  f& N: s- {+ d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
) ^; b& k/ ~4 ?" B! {7 @2 y数不宜超过三次。
! E0 I4 x; f! i% N* a0 P!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
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
; t6 o7 p3 H0 M! ]+ m3 ~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
) R. c" U  L7 K% K各次的能级，使各次打击均处于接近最佳锻击状态。
) B1 y' n) u  m+ q; g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
9 X# _# F6 F; W- x7 K: x6 s好程序，压力机即可进行程序锻造。