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45钢镦粗算端面拉应力,算出来和实际压机吨位对不上,哪儿卡住了

xph1993
xph1993
2026/05/31 17:03

最近在排一个45钢的镦粗工艺,坯料原始高径比大概是1.5,在3000吨水压机上干。我自己按主应力法去推导镦粗的应力状态,设定摩擦系数取了0.3,算出来的变形力和实际压机表显吨位差了快20%。

按理说圆柱体镦粗,心部应该是三向压应力状态,但我把接触面上的正应力和剪应力分布代进去,算到边缘位置的数据总觉得不对劲。是不是我这里面把附加应力的影响忽略了,还是这个摩擦系数在高温下取值偏高了?

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15032723870
15032723870#1

高温下0.3的摩擦系数绝对偏高了,45钢在1100度左右,如果用玻璃润滑剂,摩擦系数顶多在0.05到0.08之间,就算是用常规的石墨水剂,也就0.15上下。你按0.3算,接触面上的剪应力直接达到了屈服极限的切应力,这就变成了常摩擦条件(粘着摩擦),算出来的单位压力肯定比实际大得多。另外你用主应力法算的时候,是不是没考虑锻件鼓形造成的侧边拉应力?虽然心部是三向压应力,但鼓形最大处表面是两压一拉的应力状态,你如果看端面开裂,大概率是温度偏低或者模具表面太粗糙导致的端面拉应力超标。

2026/05/31 20:15
leih81
leih81#2

搞实际工艺别太迷信主应力法那套理论推导,那都是理想状态下的假设。厂里算镦粗力直接用经验公式p=σ(1+d/3h)乘以面积就行了,你把你那个0.3的摩擦系数换成这个公式里的d/3h项算算,看跟3000吨表显对不对得上。真要算应力状态分布,直接上Deform跑个有限元比你在纸上画滑移线强一百倍。

2026/05/31 23:11
财源滚滚
财源滚滚#3

你下砧子预热到多少度了?要是冷砧子直接干,表面温降太快,局部变形抗力上去了,表显吨位自然大,这时候心部的应力状态早就不是均匀的三向压了。

2026/06/01 20:55