多向闭式模锻成形及合模力计算技巧

多向闭式模锻件成形要克服金属自身的变形抗力、金属流动时与型腔间的摩擦力、锻件成形金属充填型腔的抗力及多模块的张模力。成形力与合模力需分别进行计算。

（1）成形力的计算 影响成形力的因素很多，如锻件形状和材质、变形温度、变形程度、变形速度、变形方式（镦粗或挤压成形）和金属流动时与型腔的摩擦力等，故要计算准确是很困难的。尤其是闭式模锻时，坯料的体积对成形力影响很大。

目前，在生产中常采用以下经验公式计算：

F＝KAR_m （2-57）

式中 F——成形力；

K——锻件形状系数，取6～8。形状简单取小值，形状复杂取大值；

A——锻件在成形方向的投影面积；

R_m——锻造温度下的金属抗拉强度。

（2）合模力的计算 多向模锻的凹模是采用可分的组合模，毛坯在封闭型腔中变形时，对模壁产生一种使可分凹模分开的张模力。因此，必须在可分凹模上施加一个能克服张模力的合模力，才能避免产生开模现象。当合模力不足时，张模力可使凹模张开，导致锻件形成飞边，影响锻件质量，并能加速模具的磨损。因此，正确计算合模力，对选择设备吨位和保证锻件质量是极为重要的。(www.xing528.com)

为了确定合理的合模力，应先求张模力F_zh，可按式（2-58）确定：

F_zh＝p_ce^Ahe （2-58）

式中 p_ce——变形金属作用于凹模壁上的侧向平均单位压力；

A_he——锻件在合模方向上的投影面积。

实践表明，在终锻时，无论是实心圆柱体还是空心筒形件，侧向平均单位压力均小于成形的平均单位压力。因为变形金属并非流体，而是具有一定塑性的固体，加之变形金属与模具上下端面间的摩擦作用，均会阻碍金属侧向流动，从而造成侧向单位压力的减少。因此，在终锻时，侧向平均单位压力可写成

P_ce＝（0.8～1）p

式中 p——锻件成形的平均单位压力。

平均单位压力可根据锻件形状特点和成形方式，在前述计算公式中选择合适的公式或经验数据进行计算。