Bagaimana cara mengira kekuatan penempaan dalam penempaan mati tertutup?

Penempaan mati tertutup adalah proses pembuatan penting yang telah digunakan secara meluas dalam pelbagai industri kerana keupayaannya menghasilkan bahagian logam berbentuk tinggi yang berkualiti tinggi, kompleks. Sebagai pembekal penempaan mati tertutup, memahami bagaimana untuk mengira daya penempaan adalah penting untuk memastikan kecekapan dan kualiti proses penempaan. Dalam blog ini, kami akan menyelidiki kaedah dan faktor yang terlibat dalam mengira kekuatan penempaan dalam penempaan mati tertutup.

Kepentingan mengira kekuatan penempaan

Sebelum kita melompat ke dalam kaedah pengiraan, penting untuk memahami mengapa mengira kekuatan penempaan sangat penting. Kekuatan penempaan secara langsung mempengaruhi pemilihan peralatan penempaan. Sekiranya daya yang dikira dipandang rendah, peralatan mungkin tidak dapat membentuk sepenuhnya bahan kerja, mengakibatkan pengisian rongga mati yang tidak lengkap, yang membawa kepada bahagian yang cacat. Sebaliknya, melebih -lebihkan kuasa penempaan boleh menyebabkan penggunaan peralatan penempaan yang terlalu besar dan mahal, meningkatkan kos pengeluaran. Di samping itu, pengiraan daya penempaan yang betul membantu dalam mengoptimumkan proses penempaan, meningkatkan sifat kualiti dan mekanikal bahagian -bahagian yang dipalsukan.

Faktor yang mempengaruhi daya menjalin

Beberapa faktor mempengaruhi daya penempatan dalam penempaan mati tertutup.

• Sifat bahan: Logam yang berbeza mempunyai tekanan aliran yang berbeza. Sebagai contoh, aluminium mempunyai tekanan aliran yang agak rendah berbanding dengan keluli. Tekanan aliran bahan dipengaruhi oleh faktor -faktor seperti suhu, kadar ketegangan, dan saiz bijirin awal bahan. Pada suhu tinggi, tekanan aliran kebanyakan logam berkurangan, menjadikannya lebih mudah untuk berubah.
• Geometri mati: Bentuk dan saiz rongga mati memainkan peranan penting. Kompleks - berbentuk mati dengan rongga yang mendalam atau sudut tajam memerlukan daya penempaan yang lebih tinggi kerana logam harus mengalir ke kawasan -kawasan yang sukar ini. Nisbah kawasan keratan rentas bahan kerja ke kawasan keratan rongga rongga mati juga mempengaruhi daya penempatan. Pengurangan yang lebih besar di kawasan keratan rentas semasa penempaan secara amnya memerlukan kekuatan yang lebih tinggi.
• Geseran: Geseran antara bahan kerja dan permukaan mati adalah satu lagi faktor penting. Geseran yang tinggi boleh menghalang aliran logam, meningkatkan daya penempaan. Pelincir sering digunakan untuk mengurangkan geseran, yang seterusnya mengurangkan daya penempaan yang diperlukan dan meningkatkan kemasan permukaan bahagian palsu.

Kaedah pengiraan

Formula empirikal

Salah satu cara paling mudah untuk menganggarkan daya penempatan adalah dengan menggunakan formula empirikal. Formula ini berdasarkan data eksperimen dan pengalaman praktikal. Formula empirikal yang biasa digunakan untuk penempaan mati tertutup adalah:

[F = k \ times a \ times \ sigma_ {f}]

Di mana (f) adalah daya penempatan, (a) adalah kawasan yang diunjurkan bahagian palsu pada satah mendatar, (\ sigma_ {f}) adalah tekanan aliran bahan, dan (k) adalah pekali yang mengambil kira faktor -faktor seperti geometri mati, geseran, dan kerumitan proses penampakan. Nilai (k) biasanya berkisar antara 1.5 hingga 3. Untuk pemalsuan yang mudah dibentuk dengan pelinciran yang baik, (k) boleh lebih dekat kepada 1.5, manakala untuk pemalsuan berbentuk kompleks dengan geseran yang tinggi, (k) boleh mendekati 3.

Tekanan aliran (\ sigma_ {f}) boleh ditentukan dari jadual harta material atau dengan menggunakan persamaan konstitutif yang mengaitkan tekanan aliran ke suhu, ketegangan, dan kadar ketegangan. Sebagai contoh, persamaan konstitutif Johnson - Cook digunakan secara meluas untuk menggambarkan tekanan aliran logam di bawah keadaan yang berbeza:

[\ sigma_ {f} = \ left (a + b \ epsilon^{n} \ right) \ left (1 + c \ ln \ dot {\ epsilon}^{*} \ right) \ left (1 - t^{*m}

di mana (a), (b), (c), (n), dan (m) adalah pemalar bahan tertentu, (\ epsilon) adalah ketegangan plastik, (\ dot {\ epsilon}^{}) adalah kadar ketegangan tanpa dimensi, dan (t^{}) adalah suhu tak berdimensi.

Kaedah terikat atas

Kaedah terikat atas adalah pendekatan yang lebih teori untuk mengira kekuatan penempaan. Kaedah ini berdasarkan prinsip kerja maya. Ia menganggap medan halaju kinematik yang boleh diterima untuk aliran logam semasa penempaan dan kemudian mengira kerja luaran yang diperlukan untuk mengubah bentuk logam. Penyelesaian terikat atas memberikan had atas daya penempaan.

Langkah -langkah asas kaedah terikat atas adalah seperti berikut:

1. Menganggap medan halaju: Bidang halaju yang munasabah yang memenuhi syarat sempadan proses penempaan diandaikan. Sebagai contoh, dalam hal penempaan axisymmetric, medan halaju aliran radial boleh diandaikan.
2. Kirakan pelesapan tenaga dalaman: Pelepasan tenaga dalaman disebabkan oleh ubah bentuk plastik logam dikira berdasarkan medan halaju yang diandaikan dan tekanan aliran bahan.
3. Kirakan pelesapan tenaga geseran: Tenaga yang hilang kerana geseran antara bahan kerja dan permukaan mati dikira.
4. Memohon prinsip kerja maya: Kekuatan penempaan kemudian ditentukan dengan menyamakan jumlah kerja luaran kepada jumlah pelesapan tenaga dalaman dan pelesapan tenaga geseran.

Kaedah terikat atas lebih kompleks daripada pendekatan formula empirikal tetapi dapat memberikan hasil yang lebih tepat, terutama untuk pemalsuan berbentuk kompleks.

Analisis Elemen Terhad (FEA)

Analisis elemen terhingga adalah kaedah berangka yang kuat untuk mengira daya penempaan. Perisian FEA boleh mensimulasikan keseluruhan proses penempaan, dengan mengambil kira sifat bahan, mati geometri, geseran, dan kesan terma.

Proses menggunakan FEA untuk memalsukan pengiraan daya biasanya melibatkan langkah -langkah berikut:

1. Pemodelan: Model 3D bahan kerja dan Die dicipta menggunakan perisian CAD dan kemudian diimport ke dalam perisian FEA.
2. Definisi bahan: Ciri -ciri bahan bahan kerja, seperti tekanan aliran - hubungan ketegangan, ditakrifkan dalam perisian FEA.
3. Syarat sempadan: Keadaan sempadan, termasuk pergerakan mati, geseran antara bahan kerja dan mati, dan suhu awal bahan kerja, ditentukan.
4. Generasi mesh: Kerja dan mati dibahagikan kepada unsur -unsur terhingga kecil. Mesh yang lebih baik secara amnya memberikan hasil yang lebih tepat tetapi memerlukan lebih banyak masa pengiraan.
5. Simulasi dan analisis: Perisian FEA kemudian menyelesaikan persamaan yang mengawal ubah bentuk logam dan mengira daya penempatan sebagai fungsi strok penempaan.

FEA boleh memberikan maklumat terperinci mengenai aliran logam, pengedaran tekanan, dan pengagihan suhu semasa proses penempaan, yang sangat berguna untuk mengoptimumkan proses penempaan dan meningkatkan kualiti bahagian -bahagian yang dipalsukan.

REAL - PERMOHONAN DUNIA DALAM PERNIAGAAN KAMI

Sebagai pembekal penempaan mati tertutup, kita sering menemui pelbagai jenis pemalsuan, sepertiDitutup matidanGear palsu. Bagi setiap projek, kami mula -mula menganalisis reka bentuk bahagian dan menentukan kaedah yang paling sesuai untuk mengira kekuatan penempaan.

Untuk pemalsuan yang mudah, kita biasanya bermula dengan kaedah formula empirikal untuk mendapatkan anggaran cepat kekuatan penempaan. Ini membantu kami dalam pemilihan awal peralatan penempaan. Jika bahagian mempunyai bentuk yang lebih kompleks atau jika kita memerlukan hasil yang lebih tepat, kita boleh menggunakan kaedah terikat atas atau FEA.

Dalam kesKesan mati, di mana mati mempunyai kesan khusus untuk membentuk bahagian, kami memberi perhatian khusus kepada geometri dan geseran mati. Kami menggunakan pelincir untuk mengurangkan geseran dan mengoptimumkan reka bentuk mati untuk memastikan logam dapat mengalir dengan lancar ke dalam kesan. Dengan mengira dengan tepat pasukan penempaan, kami dapat memastikan bahawa proses penempaan dijalankan dengan cekap dan bahawa produk akhir memenuhi piawaian kualiti yang tinggi yang diperlukan oleh pelanggan kami.

Kesimpulan

Mengira kekuatan penempaan dalam penempaan mati tertutup adalah tugas yang kompleks tetapi penting. Dengan mempertimbangkan faktor -faktor seperti sifat bahan, geometri mati, dan geseran, dan menggunakan kaedah pengiraan yang sesuai seperti formula empirikal, kaedah terikat atas, atau analisis elemen terhingga, kita dapat dengan tepat menganggarkan daya penempatan. Ini membantu kami sebagai pembekal penempaan mati tertutup untuk memilih peralatan penempaan yang betul, mengoptimumkan proses penempaan, dan menghasilkan bahagian -bahagian yang berkualiti tinggi.

Sekiranya anda memerlukan pemalsuan mati tertutup berkualiti tinggi dan ingin membincangkan keperluan khusus anda, kami mengalu -alukan anda untuk menghubungi kami untuk perolehan dan rundingan lanjut. Kami komited untuk memberikan anda penyelesaian dan produk terbaik dalam bidang penempaan mati tertutup.

Rujukan

• Dieter, GE (1988). Metalurgi mekanikal. McGraw - Hill.
• Kalpakjian, S., & Schmid, Sr (2008). Kejuruteraan dan Teknologi Pembuatan. Pearson Prentice Hall.
• Kobayashi, S., Oh, Si, & Altan, T. (1989). Pembentukan logam dan kaedah elemen terhingga. Oxford University Press.