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
% r" t# i4 d" k/ \, V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
" d) O) v( l  R( i: v# [6 l下面是力能关系曲线的某些应用。
; _4 M8 h% D/ b- J2 H8 F) r"判定锻击状态
8 |5 Q6 c  E$ C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，
) j4 f) c8 x- A9 d6 i) A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
功两个参数表示，在变形力# 变形功坐标系中为一点（! "’
，#(
）。如果将此点放在螺
* r; \% O+ A, u9 x0 v# h$ S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
3 Z; g2 z8 @* M2 R: w$ M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
1 C9 r# ~1 [1 s+ V. S!）点（! "’
2 {! b+ ]: j) |! G# n) X，#(
）落在力能关系曲线上方，如图$ # % # !* 中的点+ 和!（并参阅图$
- t: _, ?8 S' y# % # ),），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。
5 N. T" d% L, s& @5 a$）点（! "’
，#(
）恰好落在曲线上，如图$ # % # !* 中的点$（并参阅图$ # % # )-），
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；
8 ~  J% e& U) _4 `%）点（! "’
, s5 U' j! l1 U0 F，#(
）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
· /$! ·
. n& D& F4 a6 O) |4 b, A9 _第三章螺旋压力机
残余冷击；
% e2 {2 n6 G3 N" o) _. h3 I使用时应尽可能选择最佳状态。
9 Q7 a/ ~2 a" C& o5 J9 x!确定打击次数
) a* I2 t: c" I; |$ 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
2 E/ l! W) ~, B/ c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
6 j0 c+ F. ]+ C8 i( X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
* \& k  f5 @% h8 j  b# ]4 `- n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。
实际上还可能要考虑第二次锻击时毛坯温度降低、
" u/ z0 N& s; q* O6 O) N) u! c图" ! # ! $ 锻击状态判定
%）最佳锻击状态&）欠锻状态’）过锻状态
: |# m) K4 M2 ?% c; l变形抗力提高以及压力! 变形曲线改变所带来的影响。
2 j: T- v* V1 T图" ! # ! () 锻击次数和最终锻击力判定
" ^0 O1 G: w+ k2 d2 f4 O$ |" I%）无打滑飞轮&）有打滑飞轮
"确定最终锻击力
; Y; d% o8 c$ u( }, `对于过锻状态自（! "*
，#+
）点作水平线（图" ! # ! ()），与力能关系曲线的交点的
5 d$ h2 z  p( l5 N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，
5 o1 z8 d, \  a% n· ,"" ·
第二篇锻造设备
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。
4 a5 k- t. }0 d7 ^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
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
( X, |8 D; w. }6 _1 W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
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。
4 O& f/ h. B( V" b8 H2 u0 s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
6 q% Q7 I9 B2 l8 l5 c5 B6 r数不宜超过三次。
& H2 G, |( S/ ^1 H$ |4 B!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，
2 {2 U" p7 Q) \+ C9 b8 y6 {/ x: T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
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
! ?$ T9 w$ A& M3 e4 t0 _# P8 q各次的能级，使各次打击均处于接近最佳锻击状态。
# ^+ i* }, k& H& E/ s/ ]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。