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大型锻件锻造技术—宽平砧法

2018-04-19 08:36:23 广平县万德机械有限公司 阅读

大型锻件锻造技术—宽平砧法

    判断锻造效果好坏有两条基准,一是锻坯内部的等效应变,二是静水压应力。在上两条基准之中,等效应变在变形排阵中体现偏集,内部空隙及细化组织有着密切关系的因素,而静水压应力则对内部空隙压合给予影响的因素。因此本文中应用小林Ill开创的刚塑性有限要素法分析了应力、应变在最基本的锻造操作·—拔长时锻造动态,并力求做到了锻造效果定量化,根据得到的结果找出了有效的锻造大型锻件锻造方法。把得出的锻造方法应用于热加工变形钢证实了其效果。下面章节将详细介绍上面提出的概要内容。锻造效果与相对送进爱的关系在锻造拔长时,相对送进量和压下量与锻造毛坯心部等效应变的关系。心部的等效应变随压下量和砧宽增大而变大。单从压下量而言,等效应变随压下量增大而直线型增大,而相对送进量的影响,当W/H大于0.8时,等效应变的增大率变小。压下量、相对送进量与心部轴向应力的关系。如果砧的宽度窄则与压下方向相垂直的轴向应力oX为拉应力而减小0水压应力,影响内部空隙锻合效果。当W/Hr,大于0‘8时,二由拉应力变为压应力。从以分析认为,使用足够宽的砧子,相对送进量达到大于0。8时,就能得到被锻毛坏心部有效的锻造效果。毛坯截面形状和砧型与镶造效果的关系毛坯截面形状和砧型也是影响锻造效果的重要因素之一。关于这一点以表1示出的A,B,C,及D、E,二120“不同类型为条外,按平面应变条件分析的结果。分析结果表明,在相同压力条件下比较静水压应力,财D.,=90c型为最高,其次为Elo二i2O'型,A,B,C三种大致相等,为最低。此外,有一个引人注目的问题:A型在压下量不是I00o的变形初期,砧面与被锻毛坯接触面积小时,毛坏心部的静水压应力为拉应力。这意味着,在A型条件下,给予轻压下量时,0部空隙扩大,将有不利结果。另一方面,等效应变则是:平砧型A,B,C三种条件,都在较小压下力下急剧增大s而v型条件即使施加很大压一F力,等效应变增大幅度不大,这一倾向与v型角度有关,角度越小就越严重,即与a-]20“相比,6=90'更为显著。因此,采用0=900V型砧时,在心部得不到“揉压”锻造效果。表2列出了在各种锻造条件下与压下量相应的所需压力对照结果。这是在截面积2070mm2变形抗力」0kg/'mm2,压下量2000,送进量1000mm条件下压机所需压力。令C型所需压2一3宽平砧被浩大道径毛坯的优点为促进内部空隙的压缩,增大接近平面应变伏态的ETR应力和爵水压应力是重要的’2’。因此,锻造大直径徽面毛坯,首先考虑采用造成接近平面应变状态的锻造方法,在锻造最初阶段使空隙开始有效地得到压缩、锻合为上策。为此。使用上下宽平砧,使轴向延伸受阻是必要的手段。从锻造效果考虑,此时相对送进量W1H。取0.8为宜。此外,在接近平面应变状态应力条件下,不仅利于压合内部空隙,还在较小截面收缩率下达到锻造目的。因此,对于锻件直径接近钢键直径的大型锻件的锻造有良好效果。这一结论还说明,可以省掉为保证锻比而进行的嫩粗工序。此外,内部空隙的压合条件,以静水压应力和等效应变乘积表示则是一定的,所需压力和静水压效果还具有大致I对1的关系。从以上关系考虑,压机吨位不足的情况下,锻造拔长大型毛坯时,突出应变集中效果型锻造法—平砧法较为适用。关于锻造毛坯的截面形状。从锻造效果考虑则方形最佳,但为减小变形阻力,采用八方截面,锻打效果上也无大差别。而毛坯为圆截面时,小变形量产生静水压拉应力,不宜采用。2-4实际锻件上的应用在宽平砧法应用于实际制品以前,先用对边尺寸为380mm的八方截面毛坯考察了宽平砧法镶造效果。在试验毛坯上人为地开了」Smni中心孔,孔的两端焊接封闭。试验结果表明,宽平砧法(W/H-0.8)分别以20%和30%压下一个面和两个面时,完全锻合了中心孔。此外,两个面都压下20%条件下,轴向延伸率仅为],21。显然,宽平砖法在较小截面减小量下也有充分的锻造效果。由试验证实了宽砧法的优点,便把此法应用于初加工重33吨、法兰直径为2423mm的法兰0锻件的锻造。检查结果,在中心孔壁没有发现任何缺陷。由此,宽平砧法在实际制品制造中证实了其效果。

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