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塑性加工工程学
——锻造部分
主讲曹建刚
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第一章锻造变形力的计算
Ø自由锻变形力的计算
Ø模锻变形力的计算
第一节中部挤出凸台的平面应变
镦粗变形力分析
Ø中部挤出凸台的平面应变镦粗变形可分成三个区域:
Ø区域①的金属流动为挤压型;
Ø区域②和③按平行砧板间平面应变镦粗处理;
Ø分流层的具体大小,可根据分流层两侧相邻变形区在其上的相等的原则确定。
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第一章锻造变形力的计算
中部挤出凸台的平面应变镦粗变形流动模式。
2021\10\10
中部挤出凸台的平面应变镦粗变形时σ和b的分布图形3
第一章锻造变形力的计算
u这种类型的锻件由于几何参数和工艺条件的不同,
还可能出现多种流动模式,相应的σy,分布必然亦不
u例如,当锻件外围部分的宽度较小或厚度较大时,
由于横向流动的阻力相对减小,其分流层的尺寸xk将
部相接触时),则只能发生镦粗变形,也即相当于
xk=0。
u对于复杂变形情况,可采用如下的简化模型:
在0≤x≤xk区域,按挤压型处理,
在xk≤x≤01区域,按镦粗型处理
4
缩小。当xk=01时,区域②消失。
u作为极端的情况,当纵向流动阻力大于横向流动
阻力时(这种情况通常发生于挤出的凸台与模腔底
同。
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第一章锻造变形力的计算
b)xk=0时σy分布图形
c)0<xk<01时σy、p分布图形5
中部具有凸台的平面应变镦粗特例
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第二节模锻变形力分析
l圆盘类锻件模锻过程的闭合(打靠)瞬间。此时的变形力为最大。
l它包括两部分:飞边的变形力Pb和锻件本体的变形力Pd。
圆盘类锻件模锻闭合过程的瞬间正应力σz的分布图形6
圆盘类锻件模锻过程的闭合
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n飞边桥部金属外流时受到飞边仓部金属的阻碍而产生一侧向压力,与此同时仓部金属受到桥部金属的推挤作用而向外扩张,仓部金属与上、下模不接触,故可近似地看成一受均匀内压的厚壁筒。
n应用主应力法可求得此厚壁筒塑性变形所需的内压力,此内压力也即桥部金属外端所受的侧向压力。
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7
(l)飞边的变形力Pb
飞边的变形属平行砧板间轴对称镦粗型。
参照工程塑性理论中的镦粗计算公式,设τ=k(k=Y/3-1/2)可得:
列基元板块的平衡方程式:
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(2)锻件本体变形力pd
Ø实验表明,在模锻的闭合阶段(打靠阶段),锻件本体的变形仅局限在分模面附近的区域内,变形区的形状类似于一凸透镜,其余部分不发生塑性变形。因此,求锻件本体的变形力,就归结为求此凸透体的镦粗变形力。
Ø实际上,凸透镜变形区的界限并非如图中所示的那样分明,其几何尺寸也无法严格确定。有关实验资料表明,凸透镜的最厚部分h0与飞边桥部
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