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！
" s( S7 |7 B- W- E2 l. ~9 L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
1 e& Q6 v/ w$ X2 W2 o% k嘿嘿
3 r- x$ [, [7 y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
0 A, G3 A" ^# P! f) z6 R4 n% }4 Q5 ]% Z下面是力能关系曲线的某些应用。
4 r$ X( ^+ v. X6 p"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
" x/ F2 _! d$ g. h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 w7 m" Y% R* i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（! "’
，#(
* [. U5 ^; f0 D8 P" }）。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
) ]3 u6 _  O5 z7 `" P: }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
: k/ Z0 b9 V( i$ h$ e3 }( v9 Y可以看出，有三种锻击状态：
2 \, I6 p5 o, D( t- H9 m3 x1 l. t& I% H图$ # % # & 典型锻造工序的压力# 变形曲线
  H( o5 F8 @* }) b3 ~, l!）点（! "’
5 U: {$ o  @; O* L" C2 F5 d( m，#(
- ?" }" q" r- C& s( M0 X" ?）落在力能关系曲线上方，如图$ # % # !* 中的点+ 和!（并参阅图$
  M% i- P( p+ Y  e! u1 W# % # ),），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。
$）点（! "’
8 z+ _" O- E; L+ I，#(
5 ~: b/ ]/ c* p- D* h3 Y* y）恰好落在曲线上，如图$ # % # !* 中的点$（并参阅图$ # % # )-），
" J- q6 s7 x% @, M! d6 H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；
" _' j* |$ N$ Q6 e4 h0 t6 R%）点（! "’
- v2 Z) _+ d- r' F3 n6 t) G  g，#(
）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
1 k0 J# }8 t( d0 D$ ]· /$! ·
第三章螺旋压力机
残余冷击；
' g. G# k( M+ ^) M3 w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
( k8 `3 j7 S: T9 K/ k8 J+ B9 \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、
: d0 s) d8 f8 Q. T7 F: a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。
0 H5 j. r" X% F3 H7 B$ c. A图" ! # ! () 锻击次数和最终锻击力判定
%）无打滑飞轮&）有打滑飞轮
  V8 Q. I$ e" }& Z" B6 Q; p"确定最终锻击力
对于过锻状态自（! "*
0 E. c. k4 C. s9 f，#+
）点作水平线（图" ! # ! ()），与力能关系曲线的交点的
# r" m' j. j  P9 l  i/ F: d' 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，
· ,"" ·
' q( v5 \* ~/ i/ G2 z% {; V0 T第二篇锻造设备
; S. ]% n! U. {* M5 R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
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
* C! k4 L$ s3 _9 i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
, x) |7 ]' t) _- ^( p) r: L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。
& `2 M6 N/ T; E$ u/ {6 L: K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。
!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，
. [9 `$ E- T7 }; @5 w# q! W: x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。
+ f# v0 T9 A) ~8 }! y. r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。