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自由锻模锻都干了十几年了,以前一直凭经验配压机,现在厂里接了批大外圈,老板非让出个理论计算书给客户看。我拿经验公式套了一下,算出来几百吨,但心里没底,怕打不满或者超载。
套圈属于薄壁环形件,热模锻成型力计算到底按镦粗算还是按挤压算更靠谱?主要是想确认下变形抗力那个系数怎么取,材料是GCr15,始锻温度1100度左右。
你那个外圈高度跟壁厚比值多少?
这活儿不该往挤压上靠。轴承套圈走的路子是镦粗—冲孔—平整—碾扩,压机只干镦粗和冲孔这两下,壁厚减薄、直径涨到位是辗环机的事,辗扩力也就几十吨,跟压机吨位两码事。你要是憋着在压机上一模把圈压到位,薄壁加飞边桥一憋,单位压力能上四五百兆帕,算出几千吨都不稀奇——你公式跟实际压机对不上,多半就卡在这,套圈压根不在压机上出成品。
变形抗力给你个实在数:GCr15在1100度、摩擦压力机那种应变速率,σ取65~75MPa够用;冲孔快穿连皮的时候料温已经掉了,按80取保险。镦粗p=σ(1+μd/3h),没润滑μ取0.35,刷玻璃润滑0.2;冲孔F≈π·d·t·0.8σ。计算书上把工艺路线写清楚、分工步列力,压机只算镦粗冲孔,碾扩力单独一栏,客户反而挑不出毛病,比硬凑一个总吨位强。
顺带说下我的账法:套圈一火出活比两火省差不多三成气,压机配小点靠碾扩到位,比大压机硬压划算,多出来的吨位空耗全是白烧的电。你外径壁厚多少?厂里有没有辗环机?报一下我给你估个实吨。
套圈别按纯镦粗算,它带扩孔和宽展。你用P=σFK那个公式,F取最大投影面积,1100度下GCr15的σ大概90MPa左右,应力状态系数K直接给到4。算完结果再乘个1.2的安全系数,跟实际压机吨位就差不多了。