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《擠壓凹模變形區(qū)變形力新解法.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第6期機械設(shè)計與制造2010年6月MachineryDesign&Manufacture217文章編號：1001—3997(2010)06—0217-02擠壓凹模變形區(qū)變形力新解法術(shù)徐慧李天生孟李紅(1湖南工學院機械工程系，衡陽421002)(通用電氣亞洲水電設(shè)備有限公司，杭州311231)AnewsolutionofforceinthedeformationzoneofextrusiondieXUHui，UTian—sheng，MENGLi-hong(MechanicalEngineeringDepartmentofHunanInstituteofTechnology，He
2、ngyang421002，China)(GEHydroAsiaCo．Ltd．，Hangzhou311231，China)Ⅵ∥螂蝴■釬≯{gz，g#辮#；雪i螂#l蕾；僻料g營g∥#Il伽蕾t；煳；雪1，，#t釬∥帆1【摘要】在柱坐標系下，建立連續(xù)速度場，利用上界定理求解變形區(qū)內(nèi)部的純塑性變形功率、速度不連續(xù)面上的剪切功率及摩擦功率，推導出了凹模正擠壓時其錐形變形區(qū)變形力的理論計算公式。經(jīng)國產(chǎn)16．3NM臥式擠壓機生產(chǎn)實驗反復對比驗證，發(fā)現(xiàn)實測值略小于計算值，相對誤差為(一8．36)％。推導的擠壓力計算公式具有一定的工程實用性，為擠壓類模具設(shè)計和擠4_7-藝的制定提供了理論依據(jù)
3、。關(guān)鍵詞：上界定理；擠壓力；棒材；凹?！続bstract】／nthecylindericalcoordinate，buildingthecontinuityvelocityfield，thepureplasticde-formationpowerinthedeformationzone，theshearpowerandthefrictionpoweroftheuncontinualsurfacewereresolvedbyupperboundtheory，andtheformulaofforeeinthedeformationzonewasdevelopedwhenthedi
4、eisextruded．TheformulaWasvalidatedrepeatedlyon16．3NMhorizontalextrudingpressinthecourseofproduction．Itisfoundthatthetestvalueislowerthanthecountvalue．Therelativeerroris(一8．36)％．Theformulagivenhascertainutilityintheengineeringandaffordsatheoreticalbasisfordesign-ingconedieandsettingdownthepr
5、ocessofextrusion．Keywords：Upperboundtheory；Extrusionforce；Bar；Die中圖分類號：TH16，TG376文獻標識碼：A所謂上界定理是理想剛一塑性體的極限分析方法，其分析思按秒流量相等的原則確定為：叮T尺(O)Co=叮T()=叮T尺()，=R2路是，先將塑性變形區(qū)虛擬成一個只滿足幾何方程，且具備體積i(0}(3)不變條件和速度邊界條件的運動許可速度場，而未必滿足力平衡采用柱坐標系r，0，)軸對稱問題的幾何方程為：微分方程和應力邊界條件。根據(jù)上界定理，滿足這些條件求解的=：‘ouo+)龜=警爭(+OUr)(4)成形所需功率
6、值或變形力的值大于或等于真實的值。3I，≤，=W++W6(1)式中：_卜真實外力功率；，—按運動許可速度場確定的功率；W一內(nèi)部塑性變形功率；一克服外力所需的功率(除張力拉拔和軋制以及具有反力的擠壓外，通常0)；g／—速度不連續(xù)面(包括工具與工件的接觸面)上的剪切功率[21。1棒材擠壓力求解過程1．1速度場的建立如圖1所示，棒材擠壓過程，棒材擠壓屬于軸對稱問題，建立圖1柱坐標系F[模正擠壓的上限模式柱坐標系，其中紙平面內(nèi)的坐標用r、z表示，與紙面垂直的坐標1．棒材2．擠壓模3．擠壓筒4．擠壓桿5．錠坯用0表示。帶錐度的『F擠壓凹模的輪廓方程設(shè)為：由于棒材擠壓屬于軸對稱問題，子午
7、面始終保持平面，所以0R(z)=尺(0)一ztana(2)向位移量=O，可得南=，柱坐標系下的軸對稱變形，r，0，。三軸擠壓穩(wěn)態(tài)時，按坯料的變形情況，可將其分為三個區(qū)：第1區(qū)互相垂直，偏微分掣只與，有關(guān)而與0和。無關(guān)，偏微分只為圓柱形毛坯，是未變形的剛性區(qū)，軸向速度等于擠壓桿的速度5o；第與Z有關(guān)而與0和r無關(guān)，故偏微分式可寫成全微分式，即=Ⅲ區(qū)為擠出部分(已變形的剛性區(qū))，軸向速度，由體積不變可得=wR2(0)=wR2(L)，，如=爭因全微分的線性正比例關(guān)系，可知：其中，=；第Ⅱ區(qū)為塑性變形區(qū)，該區(qū)的
