當鍛造負荷(he)比(bi)鍛壓(ya)機的壓(ya)力更大時,無法壓(ya)下(xia)(xia)到目(mu)標壓(ya)下(xia)(xia)量,由此(ci)會產(chan)生鍛件(jian)局部充填不(bu)足的問題。從(cong)確(que)定鍛造工藝方面(mian)來看,高精(jing)度預(yu)測(ce)鍛造負荷(he)很重要。為(wei)此(ci)神戶制鋼公司開發了(le)采用近終形模(mo)壓(ya)法預(yu)測(ce)鍛造負荷(he)的技術(shu)。
約束系(xi)數和接(jie)觸面積是與鍛(duan)模和鍛(duan)坯的(de)(de)(de)摩擦系(xi)數和接(jie)觸面形狀(zhuang)有(you)關聯的(de)(de)(de)值。另外,變(bian)形阻抗會因(yin)材料的(de)(de)(de)鍛(duan)造溫度(du)、變(bian)形和應(ying)變(bian)速(su)度(du)的(de)(de)(de)不同而產生大的(de)(de)(de)變(bian)化,因(yin)此(ci)在預測鍛(duan)造負荷(he)時,必須(xu)高精度(du)掌握變(bian)形阻抗。
在對大型鍛(duan)(duan)件進行了(le)預鍛(duan)(duan)形(xing)(xing)(xing)狀(zhuang)和(he)鍛(duan)(duan)模形(xing)(xing)(xing)狀(zhuang)設(she)計時,神戶制(zhi)鋼公司通過塑性變形(xing)(xing)(xing)解(jie)析(xi),計算了(le)鍛(duan)(duan)造(zao)負(fu)荷。由于解(jie)析(xi)對象為軸(zhou)對稱(cheng)形(xing)(xing)(xing)狀(zhuang),因此(ci)神戶制(zhi)鋼公司進行了(le)二維(軸(zhou)對稱(cheng))的塑性變形(xing)(xing)(xing)解(jie)析(xi)。設(she)定鍛(duan)(duan)坯(pi)溫度1200℃,壓(ya)(ya)下(xia)速度為10mm/s和(he)50mm/s兩(liang)種。當壓(ya)(ya)下(xia)速度為10mm/s時,雖然鍛(duan)(duan)造(zao)負(fu)荷比50mm/s時的低,但壓(ya)(ya)下(xia)到目(mu)(mu)標壓(ya)(ya)下(xia)位置(1,150mm)時的鍛(duan)(duan)造(zao)負(fu)荷超過了(le)鍛(duan)(duan)壓(ya)(ya)機的最大加壓(ya)(ya)力的130MN,無法壓(ya)(ya)下(xia)至(zhi)目(mu)(mu)標位置。因此(ci),必須減小鍛(duan)(duan)造(zao)負(fu)荷。
減(jian)小(xiao)(xiao)鍛(duan)造負荷(he)的方法(fa)(fa)有(you)(you)兩種:一是(shi)減(jian)小(xiao)(xiao)變形阻(zu)抗;二是(shi)減(jian)小(xiao)(xiao)接(jie)觸面積。提高(gao)鍛(duan)件溫(wen)度(du)可以(yi)(yi)有(you)(you)效減(jian)小(xiao)(xiao)變形阻(zu)抗。從設備(bei)上來看(kan),將加熱爐(lu)內(nei)的溫(wen)度(du)提高(gao)到(dao)1230℃左右是(shi)可能的,但如果把鍛(duan)件溫(wen)度(du)提高(gao)到(dao)1200℃以(yi)(yi)上,有(you)(you)可能出現(xian)過熱現(xian)象。因此,研(yan)究了通過減(jian)小(xiao)(xiao)鍛(duan)坯和鍛(duan)模的接(jie)觸面積來降低鍛(duan)造負荷(he)的方法(fa)(fa)。首先(xian),作(zuo)為試(shi)驗對象的鍛(duan)鋼零部(bu)件為軸對稱形狀,通過以(yi)(yi)鍛(duan)模的對稱軸為中心進行旋轉,可以(yi)(yi)鍛(duan)造所要求的形狀。
因此(ci),把(ba)內(nei)(nei)面(mian)(mian)成形用(yong)的(de)鍛(duan)(duan)(duan)模(mo)(mo)視為(wei)(wei)與目標鍛(duan)(duan)(duan)造(zao)形狀(zhuang)內(nei)(nei)面(mian)(mian)相同的(de)形狀(zhuang),并(bing)由軸對(dui)稱形狀(zhuang)的(de)鍛(duan)(duan)(duan)模(mo)(mo)變為(wei)(wei)截(jie)取一(yi)(yi)個斷面(mian)(mian)的(de)板(ban)狀(zhuang)鍛(duan)(duan)(duan)模(mo)(mo),也(ye)可以減小鍛(duan)(duan)(duan)坯與鍛(duan)(duan)(duan)模(mo)(mo)的(de)接觸面(mian)(mian)積。神戶制鋼公(gong)司將此(ci)方(fang)法稱為(wei)(wei)“旋轉(zhuan)鍛(duan)(duan)(duan)造(zao)法”。該(gai)鍛(duan)(duan)(duan)造(zao)方(fang)法是在(zai)每一(yi)(yi)次(ci)(ci)壓下時就要提(ti)升和旋轉(zhuan)鍛(duan)(duan)(duan)模(mo)(mo)一(yi)(yi)次(ci)(ci),在(zai)變更壓下位(wei)置后再次(ci)(ci)進(jin)行壓下,反復進(jin)行這些操(cao)作直至達(da)到目標壓下位(wei)置為(wei)(wei)止。
