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
; }$ I8 g% l# A" X  l" H嘿嘿
% u8 Q, S; @" }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
2 o1 }/ d' P& y+ R0 n' b( v下面是力能关系曲线的某些应用。
$ u5 d) f1 y. n- B2 Z; {. A" q& Z1 p"判定锻击状态
6 N6 [" U+ r$ `5 N+ Y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
$ x1 {3 J, E5 a. E2 y4 ?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
/ S3 i9 N8 r) A$ F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，
6 u+ P5 I# H0 p4 ]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
& g" N; @* x/ V功两个参数表示，在变形力# 变形功坐标系中为一点（! "’
: j* E1 |/ b: l' D" b8 H/ q6 \，#(
）。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
+ Y3 w" _" v# O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：
图$ # % # & 典型锻造工序的压力# 变形曲线
6 z: L# O1 I& L& I6 S!）点（! "’
，#(
）落在力能关系曲线上方，如图$ # % # !* 中的点+ 和!（并参阅图$
4 A6 @9 ^; |8 c' Q% \: N( \8 a# % # ),），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
* k# X3 }  m3 A# p  T状态称为欠锻状态。
$）点（! "’
，#(
+ P6 E2 `' ?  c5 X0 A) p）恰好落在曲线上，如图$ # % # !* 中的点$（并参阅图$ # % # )-），
5 C1 p0 W: Y  o( s- l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；
%）点（! "’
，#(
）落在曲线下方，如图$ # % # !* 中的点%（并参阅图$ # % # ).），表
$ l1 t' V4 m  f" M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
· /$! ·
: d$ r" k+ z$ O) N第三章螺旋压力机
7 Y, |/ z1 l5 d3 M& \+ g% B+ v+ a% G残余冷击；
使用时应尽可能选择最佳状态。
!确定打击次数
3 r# q. \7 t: ?! s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
$ ?. @  X1 |. b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。
, l: K( O$ Z$ r* S3 [0 B8 N实际上还可能要考虑第二次锻击时毛坯温度降低、
. Z; t4 |5 S) _/ @! H% F图" ! # ! $ 锻击状态判定
! P7 l& V# A* {  l: ?%）最佳锻击状态&）欠锻状态’）过锻状态
- G# B' M8 i6 V, X; N; k变形抗力提高以及压力! 变形曲线改变所带来的影响。
+ @) P6 T4 E$ x8 z7 L' t- x4 {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
对于过锻状态自（! "*
4 ?! N" q) s* }3 v  |4 _，#+
9 G+ e' k3 H0 W）点作水平线（图" ! # ! ()），与力能关系曲线的交点的
7 ~( \0 D9 X0 @, n5 a2 E% S) b" d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，
. R0 o$ D* h0 _· ,"" ·
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。
6 h$ V! O. n7 m9 L' Y4 m3 `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
1 E1 M4 k7 U) n2 Q5 r5 |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* w% C3 z, ~1 `3 K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
1 L( j% x! ^$ f* S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。
9 e4 z* o) x. u* S9 E8 m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 [% b' a) q. ?: H1 ^2 `8 C+ q!选择能级
0 K9 N2 N: u1 Y  G* ]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
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。
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
4 V2 A) B5 \3 ~1 Q; W8 P好程序，压力机即可进行程序锻造。