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！
% v+ c# t. v# k) o( t" _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
+ ^# Z: H$ Q' W/ y0 I嘿嘿
) H1 [4 L0 K& I: \# H( v8 f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
6 \. }/ J4 g) H) K1 f# L的。

olive_fy

（"）力能关系曲线的应用
) E0 d- @7 n# ~" s" u5 }1 V下面是力能关系曲线的某些应用。
3 |& g/ j( V5 S0 ^/ G; e  U"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
+ K9 l; i) v. P1 {  B  I- G1 }% \8 v! ]( z9 l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
7 F% a% S6 I9 A5 }3 N0 m4 k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，
9 ^  m9 U" _% `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（! "’
，#(
% y  W; ~- p3 _3 g）。如果将此点放在螺
$ C0 i  X# P+ Y2 O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
: p- h" r: y' s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
$ v& z8 L3 I9 X. T8 Z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
% ]7 \0 _7 ^. b!）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
状态称为欠锻状态。
$）点（! "’
: j* D. \" Y, k( m，#(
; u* @' u# Y/ i( C& ?）恰好落在曲线上，如图$ # % # !* 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
3 A: e# `: ?* r8 p4 k称为最佳锻击状态；
%）点（! "’
2 C: `$ {% r9 Z! B1 [，#(
: p2 H/ j" c; r  o3 p2 M' V, d3 l）落在曲线下方，如图$ # % # !* 中的点%（并参阅图$ # % # ).），表
, y8 d1 z& v* Z( ~5 g/ `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
· /$! ·
0 [3 @' C! Z4 i8 s第三章螺旋压力机
. }1 f9 s% M% Q/ g- Q残余冷击；
/ G2 @& W* |2 N; i$ w' ?使用时应尽可能选择最佳状态。
  ?4 {) I  i6 G  v!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
- c" s; ~0 o- a, [3 L% 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
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
3 o+ a  g9 C' P" p$ @7 C+ Y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、
图" ! # ! $ 锻击状态判定
%）最佳锻击状态&）欠锻状态’）过锻状态
, Z5 w5 i7 f6 M. O: I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
% j; T- N7 \; q6 M( ^+ b) }/ z: O%）无打滑飞轮&）有打滑飞轮
: H! `4 L2 x# N, E, J# A"确定最终锻击力
$ v! e7 k- f2 X8 C( Q% D. G* F对于过锻状态自（! "*
，#+
）点作水平线（图" ! # ! ()），与力能关系曲线的交点的
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，
· ,"" ·
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。
% i# n5 p; b  d4 J6 L9 T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
$ ?9 Y9 [6 D0 Y. ]+ E4 W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
% Y/ V* D: F/ K8 Z1 B  i9 s! [4 d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
9 k& k9 h+ ~  m# _# k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。
( X6 n) B+ h% b8 R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。
& q# I1 t- k* ?# W!选择能级
( x2 d) o8 \1 n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
8 P& S4 F8 X* M) o( H好程序，压力机即可进行程序锻造。