锻造力的概念
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1、锻造变形力学基础常见锻造工序的受力:一、锻造工序的受力分析1、作用力 设备施加的力,借助工具火模具传给金属坯料的力,有冲击力和静压力。 冲击力锻锤、螺旋压力机(螺旋锤) 静压力热模锻压力机、机械压力机2、摩擦力 热塑形变形时,摩擦力与正压力之间不存在比例关系,这时由于材料的屈服强度(实 质是抗剪强度)决定了材料所能承受的最大摩擦力。在冷态时,近似的认为成正比例关系。摩擦力的影响:1)使变形力增大正挤压时变形力增大,反挤压时变形力减少,正挤压F増丈+2 T反挤压F減小-2T2)影响充满模膛在凹模中顶镦时,摩擦力的作用上端部圆角比下端部圆角更易充满在凸模中顶镦时,摩擦力的作用下端部圆角比上端部圆角
2、更易充满3、惯性力 当惯性力的方向与所要充满的方向一致时,将有助于充填模膛。因此,锤锻模多把难 充满的部分放在上模膛,就是这个道理。在挤压时,根据体积不变原理,当F0/F1很大时,则VI很大,当冲头停止时,由于 惯性的作用,会使出口部分拉断,或拉成细颈。V0二、锻造工序的应力分析1、镦粗时,毛坯中部和靠近接触面的部分受三向压应力,外表面? 低塑性的金属材料在镦粗时,侧表面受沿着切向为拉应力,常易产生裂纹,如果外面增 加一层低碳钢套,坯料表面处于受压状态,镦粗时则不易产生裂纹。2、冲孔时,冲头下面受三向压应力,环壁受一拉一压。3、变薄拉伸变形区受一拉一压,出口以外的区受两拉应力。在压力加工中,变
3、形区受拉应力越小,压应力越大则金属的塑性越好,反之塑性越差。塑性的衡量是以产生裂纹前的许可变形程度,而裂纹的发展则与应力的大小有关。(裂纹产生与塑性高低有关,而裂纹扩展与应力大小有关)为了追求高塑性,要使变形区受三向压应力,在实践中,某些有色金属及耐热合金,铸态塑性很低,通常采用挤压工艺生产,有时为防止挤出部分拉断,还需施加反向推力。三、镦粗时的最后变形区在模锻时,金属完全充满模膛后,只有金属中间部位产生变形,见图hO,约为飞边桥部高度的(2-5)倍。四、做功打击力和变性功功的关系打击能量一定时,打击力与工件的变形量有关,变形大吸收变形功大,此时打击力小,变形小(如冷击)时打击力大。锻锤的变性功A=P= Px20%h (桥部高度)A金属变形功P在锻足阶段(20%的桥部高度范围内)金属变形工艺力h桥部高度
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