锻造比计算及其意义(2014.7.21).ppt

1、锻造比的定量及定性探讨,摘要 锻造比的计算方法、表征意义及其控制,1,2,1、锻造比的概念及表征意义 锻造比是锻造时金属变形程度的一种表示方法。 锻件的组织和机械性能与很多因素有关，而锻造比是影响锻件质量尤其是保证探伤的最主要因素之一。,2、锻造比的计算方法,锻造比是以金属变形前后的横断面积的比值来表示，不同的锻造工序，锻造比的计算方法各不相同。 拔长时，锻造比为S=F0/F1或y=L1/L0 式中： F0、L0拔长前钢锭或钢坯的横断面积和长度； F1 、L0拔长后钢锭或钢坯的横截面积和长度。,镦粗时的锻造比，也称镦粗比或压缩比，其值为： U=F1/F0或y=H0/H1 F0、H0镦粗前钢锭或

2、钢坯的横截面积和高度； F1、H1镦粗后钢锭或钢坯的横截面积和高度。,1,5,扩孔时锻造比，也称扩孔比，其值为： E=（D0-d0）/ （D1-d1） D0、d0扩孔前坯料外圆及内孔尺寸； D1、d1扩孔后坯料外圆及内孔尺寸。,3、锻造比计算注意事项及累计锻比计算 锻造比永远是正的，变形前后的面积之比的计算永远是对的，即大面积变形成小面积时，用变形前的面积除以变形后的面积；反之类推。 用长度比较时要当心：同形状变形时是可以用长的除以短的（体积不变定律），不同形状变形时是绝对不可以如是例如八角锭拔长成方形时，只能用八角形除以方形面积。,锻造比分为工序锻造比、火次锻造比和总锻造比。 当连续拔长或连

3、续镦粗，而进行几次锻造时，则总锻造比等于各次锻造比的乘积，即 y总 = y1 * y2 * y3 如两次拔长中间镦粗或两次镦粗中间拔长时，总锻造比规定为两次锻造比相加，即 y总 = y1 + y2 + 此式中未将中间镦粗或中间拔长的锻造比计算在总锻造比之内。,1,8,总锻比规范性表达方法 目前国内外总锻比倾向性表达是： 如有一转子两次镦拔，第一次镦粗比为1.8u、拔长比为2.5s；第二次镦粗比为1.7u、拔长比为3.0s，则在工艺上可将锻比表述为： 1.8u /2.5s +1.7u /3.0s 即表达为加和的形式，但不表达为和值。,4、锻造比的意义和局限 对于用铸锭（包括有色金属铸锭）锻制的大

4、型锻件，正确选取锻造比有较大的实际意义；对于某些大型锻件的中间坯料，如涡轮盘、压气机盘等的圆饼坯料，轴、框、梁等的预制锻坯，锻造比也有重要的实际意义。 锻造比是自由锻的一个重要指标，但不是唯一的，在大型锻件锻造中，更应注重锻造状态：应力场、应变场、温度场等等。,5、同等锻造比不同锻造方式的区别 如果在很小的进砧量下以每次很小的压缩量锻造，坯料心部压实水平远远不如大进砧量、大压下量的锻造状态小压缩量多次锻压积累的变形效应都集中在锻件外层，而我们追求的往往是心部材料的压实。 对于大型锻件，每每要碰到用户提出“锻造比要大于多少”时，我们总要努力解释一番，其实关键的还是看最后的组织检测和探伤情况。,至

5、于模锻，更不必拘泥于锻比的数字，计算机模拟变形状态时注重的是“场”的概念，起码是四维的一个数字没法说清复杂的变形效应。它只能概略地表述某个主变形方向的变形程度。,6、锻造比控制 总体来说，就是拔长比按照面积比来计算；镦粗比按照长度比来计算；扩孔比按壁厚比计算。 有资料认为：分锻比不足2的之间用乘法，大于2的用加法；锻比应用不可靠。其实锻件的质量还是要看锻造压实的效果，以及锻造材料的质量，故不要迷信锻比。 不管如何，注意锻比都是指计算主要变形的锻比！ 因此，我公司在锻造工艺中，在保证锻比的同时，控制成型方式更为重要。 合理地选择锻造比对提高产品质量、降低成本有很大关系。,7、锻造的目的和意义 利

6、用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形，以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的制件，是锻压的两大目的。 通过锻造能消除金属的铸态疏松，焊合孔洞，锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。故机械中负载高、工作条件严峻的重要零件，除形状较简单的可用轧制的板材、型材或焊接件外，多采用锻件。,1,14,8、锻造方式分类,锻造按成形方法可分为： 开式锻造（自由锻） 利用冲击力或压力使金属在上下两个抵铁（砧块）间产生变形以获得所需锻件，主要有手工锻造和机械锻造两种。,闭模式锻造 金属坯料在具有一定形状的锻模膛内受压变形而获得锻件，可分为模锻、冷镦、旋转锻、挤压等。按变形温度锻造又可分为热锻（加工温度高