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
7 C2 ~5 f/ E0 I* n# b5 o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
" I, x1 r+ s( {  P下面是力能关系曲线的某些应用。
"判定锻击状态
- e/ B8 S5 _& B2 d. u& i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
; k, b. V3 e1 z* l. l功两个参数表示，在变形力# 变形功坐标系中为一点（! "’
% v. u9 L" X+ t，#(
）。如果将此点放在螺
9 y5 X$ {4 u+ [( D6 H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
$ m+ c) b  F! N+ w6 r7 s7 T  a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
!）点（! "’
- \( A1 \: T" g  a' ^，#(
/ k4 ~* o2 b+ {6 I! U" [8 }）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。
4 |1 {: K" r+ E7 Z7 A$）点（! "’
! t3 Q6 H: w9 E, M; t: q，#(
. q0 z3 x7 ?1 @  s2 o- q5 X）恰好落在曲线上，如图$ # % # !* 中的点$（并参阅图$ # % # )-），
$ H, b3 J/ W( ]( L5 P7 k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
; ~+ T+ r. J4 A. `/ p8 D+ @称为最佳锻击状态；
- E2 l# x7 {) o+ t! z7 I%）点（! "’
，#(
）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
; k+ s) G2 i" z0 S. q· /$! ·
- n% J) n& ~( p7 F第三章螺旋压力机
6 ^' b3 c3 X5 N  ~7 W残余冷击；
使用时应尽可能选择最佳状态。
!确定打击次数
利用力能关系曲线只能判断出一击能否成形。要确定究竟需要打击几次，还需
9 i  w, e: A$ i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。
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
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
+ l5 \  |, h7 C1 y对于过锻状态自（! "*
- g7 P; L$ W+ J% G2 ]，#+
）点作水平线（图" ! # ! ()），与力能关系曲线的交点的
+ {/ d: ]" Z. T, x( b( }5 h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
# Y3 p* [3 a8 t' m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。
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
- [; g& O8 m) l) _( I9 q6 a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
0 u  y9 E6 q3 |3 t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
$ E$ ~6 |( W2 ?) Y  F$ W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。
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# U7 j# V( S* F- ~数不宜超过三次。
0 h( k) J4 j$ g% o+ f& f1 B! ?. N!选择能级
" f* A6 o- G  E) ]$ t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
4 }! D" v5 f# U( L" O8 i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，
' l5 y# r; u/ q! y1 g7 C1 @' D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
+ [$ {% ]$ d: }4 u; l2 Z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
% E, J9 @% |6 E* o6 U好程序，压力机即可进行程序锻造。