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
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
1 a8 K" |9 R" f的。

olive_fy

（"）力能关系曲线的应用
0 D# _9 S; o6 B5 h下面是力能关系曲线的某些应用。
# Z/ n& v! ]  D/ E" a7 s"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
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
1 e8 u6 ]2 D1 F5 e! Y6 G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
功两个参数表示，在变形力# 变形功坐标系中为一点（! "’
- k2 R: u! P0 g0 l/ B% ]) ^，#(
）。如果将此点放在螺
. p7 n" m: B1 P$ P3 F- `4 V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
  B0 p$ j" {: j2 B4 B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：
) q; X4 o' B$ c图$ # % # & 典型锻造工序的压力# 变形曲线
, }( O( B$ V5 C% m* {& r' v! {!）点（! "’
，#(
）落在力能关系曲线上方，如图$ # % # !* 中的点+ 和!（并参阅图$
' D' a  ~5 b  a9 I8 X# % # ),），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。
$）点（! "’
，#(
: V/ K. m; J8 u4 ?: f）恰好落在曲线上，如图$ # % # !* 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
7 \8 f- V! A- j% V称为最佳锻击状态；
%）点（! "’
- j# G3 H3 v" M: K，#(
）落在曲线下方，如图$ # % # !* 中的点%（并参阅图$ # % # ).），表
5 J( ~% y  q! k8 h$ e: f* ~6 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
· /$! ·
6 K: h. d) B$ H5 c0 E  r' u" `+ G) y" r第三章螺旋压力机
残余冷击；
& B5 G0 q: l; x& R使用时应尽可能选择最佳状态。
% F/ C# z8 Z( K5 m% N$ }8 d!确定打击次数
+ |3 ^  z! s$ E- M5 l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
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
  f) q3 w1 j: W' V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。
( f/ D" `& E* C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
8 F9 ~0 q5 ^2 v5 a  C! A%）最佳锻击状态&）欠锻状态’）过锻状态
- d3 u9 Z) ^+ t, K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
$ |9 c! I6 N5 _5 a5 X; Q0 V) |"确定最终锻击力
; b% C" c& a0 H! K) }0 R对于过锻状态自（! "*
- _9 ^6 Y( D, X# N，#+
! B# C. r/ j+ y  F1 H  m6 X5 K* Y）点作水平线（图" ! # ! ()），与力能关系曲线的交点的
/ H3 n9 y- P! f0 w' V/ x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，
2 c" Q$ V0 {- z4 |: @$ s  l" t· ,"" ·
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。
- U2 x/ A! @' m' u. q( 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
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
7 l1 i9 c8 T' Z1 \6 \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 @; ~) x& e& ]* z; Q4 d1 V' n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。
) E5 D4 Y5 ~; c  y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 a( r1 x3 j5 h) V数不宜超过三次。
!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，
$ \4 I  D- G# g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。
* J2 o1 w. o4 V7 Z! A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
  K' n/ X" ]+ Y# G# q好程序，压力机即可进行程序锻造。