新拔长理论工艺参数的量值匹配与确定刘助柏，朱继武（东北重型机械学院齐齐哈尔１６１０４２） 摘要对新拔长理论的工艺参数──砧宽比（ｗ／ｈ）和料宽比（ｂ／ｈ）及压下率，给出了合理的 量值匹配与确定。这为编制锻造变形工艺提供了可循的依据，且为建立大锻件的专家系统提供一个 重要的判据。叙词：砧宽比，料宽比，
压下率，
合理匹配０前言拔长是靠依次地使坯料被压缩来实 现的，依次压缩是指压缩一趟后，再翻转一次进行下一趟的压缩。两趟这样的依次带中间翻转的压 缩叫一个“工步”。平砧拔长矩形截面毛坯的新理论［１］为拔长工艺参数的科学制定提供了理论 依据。如何使拔长新理论在一个拔长“工步”或几个拔长“工步”中得到正确实施，即如何使拔长 工艺参数量值得到合理匹配，是本文要解决的问题。１平砧拔长的展宽平砧拔长矩形截面坯料时， 高度方向压缩减少的金属体积，一部分沿纵向转移使坯料伸长，一部分沿横向转移使坯料展宽。拔 长时坯料横截面的变化，如图所示。坯料拔长时，每送进压下一次，只部分金属变形。拔长前变形 区的长为ｌ０（满砧进给为砧宽ｗ）、宽为ｂ０、高为ｈ０。ｌ０或ｗ称为送进量。拔长后变形区 的平均宽度为ｂ，高为ｈ。图拔长时坯料横截面的变化国家自然科学基金资助重点项目与机械部教 育司预研基金资助项目。压下率用表示，展宽率用表示。则根据金属流动的规律，拔长坯料的平均 展宽率与砧宽比（或相对送进量）、料宽比和压下率有关。砧宽比和料宽比是瞬时值。如假定砧宽 比ｗ／ｈ≥０．８～０．９，送进量ｌ０（或ｗ）与坯料宽ｂ０近似相等，那么，用理论推导与实 验的方法，可以确定出展宽率与压下率η的相对关系式。展宽率对应于压下率η的具体数值，列在 表１中。表１展宽率的变化利用表１，可进行平砧拔长矩形截面毛坯的截面变换计算。２拔长毛坯 的截面变换计算在编制大锻件变形工艺时，把变形过程的截面变换编入具体锻件的锻造工艺中，这 对于控制工艺参数、检查与保证锻件质量是非常必要的。否则，就不能用锻造工艺理论去有效地控 制锻件质量。在拔长开始时，设矩形方坯的高度ｈ０＝１，宽度ｂ０＝１。为保证截面变换时的最 佳工艺参数，第一次压缩时压下率η１＝１０．５％，以后各次压缩时的压下率ηｉ＝２０％（ｉ ＝２，３，４…）。修正时，压下率根据具体情况而定。要求最终截面高度ｈｎ＝０．５，宽度ｂ ｎ＝０．５。该毛坯拔长时的截面变换具体计算结果列于表２中。３结论根据表２毛坯拔长截面变 换与相应工艺参数的计算，可得出如下重要的结论。（１）拔长矩形方坯，选用压下率η１＝１０ ．５％，ηｉ＝２０％（ｉ＝２，３，４，…），可满足其他工艺参数得到最佳的匹配。（２）在 压下过程中，能满足砧宽比ｗ／ｈ在０．８５～１．０６的范围中变化，使之在变形过程中不出现 轴向拉应力。表２毛坯拔长截面变换与相应工艺参数的计算（３）能满足料宽比ｂ／ｈ在０．８５ ～１．１８范围中变化，可避免在变形过程中出现横向拉应力。（４）正确操作，拔长时较准确地 选用变形压下前的砧宽比１０／ｈ０≈０．８５，可使得ｌ０≈ｂ０，满足实验初始条件。这就保 证了上述工艺参数能得到合理匹配的结果。（５）满足上述工艺参数的单次压缩，相当于方柱的单 次镦粗加刚端影响，故方柱镦粗的两个新力学模型（另文介绍）是建立拔长新理论［１］的力学基 础。参考文献｜｜１刘助柏．平砧拔长矩形截面毛坯的新理论．机械工程学报，１９９４，３０（ ５）：４７～４９ＱＵＡＮＴＩＴＹＭＡＴＣＨＩＮＧＡＮＤＤＥＴＥＲＭＩＮＡＴＩＯＮＯＦＴ ＥＣＨＮＯＬＯＧＩＣＡＬＰＡＲＡＭＥＴＥＲＳＯＦＴＨＥＮＥＷＳＴＲＥＴＣＨＩＮＧＴＨＥ ＯＲＹ￥ＬｉｕＺｈｕｂａｉ；ＺｈｕＪｉｗｕ（ＮｏｒｔｈｅａｓｔＨｅａｖｙＭａｃｈｉｎｅ ｒｙＩｎｓｔｉｔｕｔｅ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｒｅａｓｏｎａｂｌｅｑｕａｎｔｉｔｙｍ ａｔｃｈｉｎｇａｎｄｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｉｓｇｉｖｅｎｆｏｒｔｈｅｔｅｃｈｎｏｌ ｏｇｉｃａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓ──ｔｏｏｌｗｉｄｔｈｒａｔｉｏ（ｗ／ｈ），ｂｌａｎｋ ｗｉｄｔｈｒａｔｉｏ（ｂ／ｈ）ａｎｄｒｅｌａｔｉｖｅｒｅｄｕｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｎｅｗ ｓｔｒｅｔｃｈｉｎｇｔｈｅｏｒｙ．Ｔｈｉｓｐｒｏｖｉｎｃｅｓａｂａｓｉｓｗｈｉｃｈｃａ ｎｂｅａｂｉｄｅｄｂｙｆｏｒｗｏｒｋｉｎｇｏｕｔｆｏｒｇｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎ ｄａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｃｒｉｔｅｒｉｏｎｆｏｒｂｕｉｌｄｉｎｇｔｈｅｅｘｐｅｒｔｓｙ ｓｔｅｍｏｆｈｅａｖｙｆｏｒｇｉｎｇｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｔｏｏｌｗｉｄｔｈｒａｔｉｏ ＢｌａｎｋｗｉｄｔｈｒａｔｉｏＲｅｌａｔｉｖｅｒｅｄｕｃｔｉｏｎＲｅａｓｏｎａｂｌｅｍ ａｔｃｈｉｎｇ作者简介刘助柏，男，东北重型机械学院机械工程系教授，压力加工研究所所长， 现承担国家自然科学基金重点项目（大型锻件的模拟技术及质量控制研究）等４项课题的研究。新 拔长理论工艺参数的量值匹配与确定@刘助柏，朱继武$东北重型机械学院砧宽比，料宽比，压下 率，合理匹配对新拔长理论的工艺参数──砧宽比（ｗ／ｈ）和料宽比（ｂ／ｈ）及压下率，给出 了合理的量值匹配与确定。这为编制锻造变形工艺提供了可循的依据，且为建立大锻件的专家系统 提供一个重要的判据。１刘助柏．平砧拔长矩形截面毛坯的新理论．机械工程学报，１９９４，３ ０（５）：４７～４９
国家自然科学基金,机械部教育司预研基金旒涛?东北重型机械学院砧宽比 ，料宽比，压下率，合理匹配对新拔长理论的工艺参数──砧宽比（ｗ／ｈ）和料宽比（ｂ／ｈ） 及压下率，给出了合理的量值匹配与确定。这为编制锻造变形工艺提供了可循的依据，且为建立大锻件的专家系统提供一个重要的判据。１刘助柏．平砧拔长矩形截面毛坯的新理论．机械工程学报，１９９４，３０（５）：４７～４９国家自然科学基金,机械部教育司预研基金
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