计算带闭压作用的闭式模锻力

图2-44所示为带闭压装置的锻模结构，它适用于闭式模锻轮盘、凸缘类轴对称锻件。环形套筒4、碟形弹簧2和支承垫板1构成闭压装置。模锻时，坯料上多余金属反映在锻件高度尺寸的正偏差上。当模膛未充满时，闭压装置没有被压缩，只有当模膛充满后，多余金属沿锻件高度方向流动而压缩闭压装置。

由此可知，闭压力的大小必须保证变形金属清晰地充满模膛。模锻力的大小则可利用金属塑性成形理论中的方法计算。充满模膛角隙阶段，变形金属紧贴在上冲头环形导向筒端面，塑性成形也仅发生在顶端附近的范围内，模锻力的计算则以此为基础。

（1）采用圆柱形闭压元件时闭压力及模锻力的计算 图2-45a所示为采用圆柱形闭压元件时的闭式模锻简图。其闭压力可采用式（2-40）计算：

P_b＝πR²₁σ_sM （2-40）

式中 M——作用在闭压元件上的相对单位压力，它可由图2-45b所示的曲线确定，也可按式（2-41）计算：

式中 r——按锻件圆半径确定；

σ_s——锻件材料在给定温度速度条件下的流动应力。

图2-44 带闭压装置的锻模结构

1—支承板 2—碟形弹簧 3—套筒 4—导向套 5—模套 6—凹模 7—模座 8—顶出器 9—柱形弹簧

式（2-41）的适用范围为，其他符号如图2-45a所示。

图2-45 采用圆柱形闭压元件时的闭式模锻

a）闭式模锻简图 b）相对单位压力同角部充满程度的关系曲线

轴对称锻件（图2-45a）的闭式模锻力为(www.xing528.com)

式中 μ——摩擦系数，μ＝0.2～0.3。

（2）采用环形闭压元件时闭压力及模锻力的计算 图2-46a所示为采用环形闭压元件时的闭式模锻简图。其闭压力可采用式（2-43）计算：

P_b＝π（R²_u－R²_u）σ_sN （2-43）

式中 N可由图2-46b曲线确定，或由式（2-44）计算。式（2-44）的适用范围为。

图2-46 采用环形背压元件时的闭式模锻

a）闭式模锻简图 b）N，，关系曲线 c)曲线 d）曲线（γ=α+φ妒）

式 中r_c——按锻件图上所要求的圆角半径确定。轮盘类环形锻件（见图2-46a）的闭式模锻力为

式 中Q——按图2-46c所示的曲线确定；

K——按图2-46d所示的曲线确定；

H_b——模膛开启高度。

对于轮盘类齿轮锻件和环形锻件，当沿轮缘端面或环形件端面有闭压力时，采用式（2-43）～式（2-45）计算所得的闭压力及模锻力，其误差很小。采用式（2-45）计算齿轮锻件的闭式模锻力时，其R_n值必须以齿轮轮缘外径代替。理论计算与在试验或生产条件实测结果比较吻合，其误差不超过10％。