可旋壓性試驗及力能

4可旋壓性試驗及力能參數(shù)的計算

4.1金屬材料的可旋性試驗金屬普旋的可旋性試驗可以比照金屬板材成形的相關(guān)方法并結(jié)合自身的旋壓特點作些試驗和研究。這里主要是了解在強(qiáng)力旋壓時金屬的可旋性。所謂可旋性，是指某種金屬材料能否承受旋壓成形而不破裂，不產(chǎn)生局部失穩(wěn)和堆積等缺陷的能力。通常指某種金屬材料經(jīng)受旋壓變形而不產(chǎn)生破裂的最大能力。在強(qiáng)力旋壓過程中，工件能否發(fā)生破裂是人們所特別關(guān)心的一個問題，因此，希望能夠事先預(yù)測出給定材料毛坯(尺寸和性能)在外力作用下，變形區(qū)和承力區(qū)所產(chǎn)生的應(yīng)力、應(yīng)變和變形速率等能否滿足變形的要求，而不發(fā)生破壞，即判斷該材料旋壓的成形性能如何。為此，人們需要對材料可旋性進(jìn)行必要的研究。凱格(R·L·Kegg)和卡爾巴克賽格路分別提出了對錐形件和筒形件可旋性試驗的方法，并得到了有益的結(jié)果。

錐形件的可旋性試驗裝置簡圖可旋性試驗的破裂試樣

筒形件正旋可旋性的試驗裝置

1-尾頂桿2-旋輪3-試件4-芯模5-平整旋4.2旋壓力能參數(shù)的計算旋壓力能計算是金屬旋壓技術(shù)的十分重要的內(nèi)容。力能計算不僅是旋壓工藝和工裝設(shè)計的依據(jù)，而且也是旋壓機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計、工作參數(shù)設(shè)計和機(jī)電液部件選擇的依據(jù)。基于塑性成形理論分析坯料塑性變形時的應(yīng)力狀態(tài)，即可計算其變形力和功能消耗。由于旋壓成形是很復(fù)雜的過程，變形體的幾何形狀和邊界條件很復(fù)雜，影響因素很多，因此要求得一般解析解是非常困難的。通常將實際問題進(jìn)行簡化假設(shè)后才能求解。根據(jù)假設(shè)條件不同，求解方法有主應(yīng)力法、滑移線法、上限法和有限元法等。這些方法所求的近似解與試驗結(jié)果相對照，進(jìn)行相應(yīng)的修正，以更好的滿足實際旋壓時對力能參數(shù)的計算要求。

a)錐形件旋壓b)筒形件旋壓

1—工件2—旋輪3—芯模4—尾頂塊

變形區(qū)在三個坐標(biāo)方向的投影面積

a)作圖法b)解析法筒形件強(qiáng)旋變形區(qū)中扇形流動場

式中KFF——

無量綱系數(shù)；

Dt——工件內(nèi)徑；

б0——材料屈服極限。首先建立了筒形件強(qiáng)力旋壓的扇形塑性流動場（見上圖）并給出了不同變形區(qū)域的流動速度方程。在此基礎(chǔ)上給出了旋壓力系數(shù)的上限解和下限解。簡化式為：

簡化處理后的下限解KFF為

經(jīng)簡化處理后的上限解KFF為臥式旋壓機(jī)

1-主油箱;2-床身;3芯棒;4-管坯;5-卡盤;6-尾座;7-橫向支架；

8-定心機(jī)構(gòu)；9、11、13-油缸；10-旋輪架；14上料臂

TORC多功能旋壓機(jī)立式熱旋壓機(jī)三旋輪強(qiáng)力旋壓機(jī)

管端成形旋壓機(jī)