6 流动与断裂.doc

第六章 材料的变形、流动与摩擦 　返回目录本章内容:塑性变形与流动规律,裂纹的产生，摩擦对变形的影响本章重点：预测速度场和位移场，了解应变场及形状尺寸变化,便于选工序设计模具第一节 最小阻力定律定律：变形物体各质点向着阻力最小的方向移动应用方法：调整阻力,合理充型（流动）实际应用：1) 开式模锻（飞边槽,圆角) 　　 　 2） 拉深（拉深筋增加阻力） 3) 镦粗(最小周边法则，有摩擦时） 　 4) 拔长（拔长效率）第二节 影响塑变和流动的因素一 摩擦无摩擦镦粗——放射形流动， 有摩擦镦粗--最小周边法则环形:无摩擦镦粗——内外径均增加（放射形流动）二　工具形状形状不一　　流动阻力有差异应用： 型砧制坯（效率高）三 金属各部分之间的关系形体完整、连续,为保让其它整性,未变形区变形区总趋势：外端(未变形区）阻碍金属流动而变形区引起外端变形和应力.例：拔长，冲孔,弯曲四　金属本身性质不均匀成分：组织,温度 变形抗力小的部位先发生变形.应用：电热局部镦粗.结论：全面考虑影响流动和变形的因素后再加以正确分析第三节 不均匀变形,附加应力与残余应力一　不均匀变形均匀变形：变形前彼此平行的平面和直线实现条件:均质，各向同性,等变形，无摩擦实际：塑性变形都是不均匀,例：镦粗圆柱体鼓形　高坯料镦粗双鼓形原因:接触摩擦。

　 实质:不均匀流动二 附加应力定义:物质为维持其整体性，在不均匀变形后各部分之间产生相互平衡的应力产生原因:不均匀变形特点:附加应力相互平衡成对出现定律：塑性变形时总是存在（变形总是不均匀）影响:1） 引起变形体应力状态变化，应力分布更不均匀 　 ２） 提高了单位变形力产生附加应力时,消耗能量增加　 　3) 降低塑性,甚至破坏变形体 　 ４） 造成形状歪扭，薄材：弯曲或波浪形 　　 　5) 形成残余应力,即变形结束后仍然存在三 残余应力定义:引起应力的外因去除后物体内仍残余的应力特点：残余应力是弹性应力，小于屈服应力产生原因：不均匀变形(或其它）影响：1)　再次变形时应力应变更不均匀 2） 缩短制品寿命 ３） 使制品变形　 4) 增加塑变抗力消除方法：１） 热处理:去应力退火　 　 　 2） 机械处理法：表面变形结论：消除表面层的残余拉应力,利用表面层的残余压应力第四节　金属的断裂裂纹 必须防止一 断裂的物理本质（一）基本类型　 　 (二）微裂纹的形成机理微裂纹——扩展——断裂　 　微裂纹位错塞积,位错反应,位错消毁塑性应力状态二 塑性加工中金属的断裂a) 周向拉裂ﻩ b) 锻造+字裂纹穿晶断裂 　c) 锻圆坯中心纵裂（中心拉应力） d) 拔长心部裂纹（中心拉应力e）　角裂（角部温度降低，阻力增大变形小而产生+） f)挤压裂纹：变形不均匀　　心部不受压，外部小受拉。

　 ｇ） 拉拔裂纹：变形未深入到心部，外部变形大受压，心部未变形受拉第五节 摩擦和润滑一　塑性成形时摩擦的特点及影响工具与金属间接触且相对运动摩擦力（一）特点：1） 高压(５00～２50０Mpａ）( 机械的弹性压力仅为2０～４0Ｍｐa)2)　接触面大（弹性约为1～5%　塑性３0～95％)3） 高温(80０°Ｃ～１2０0°C)4）变化(不断有新的摩擦面产生,总的接触面也变化）(二）影响:1)改变物体的应力状态，增加变形阻力，增加变形能量2）引起不均匀应力,产生附加应力和残余应力3）降低模具寿命但模锻利用飞边阻力，有利于充满二　分类及机理分类机理（学说）三 　塑性成形时摩擦力计算1　 库伦摩擦条件：ﻩﻩ（≤K）应用：三向压应力小，变形量小，冷成形２ 最大摩擦条件(按触表面间无相对滑动）应用：热变形３ 　摩擦力不变条件 ﻩ(≤）应用:（简化计算,介于库伦和最大之间），挤压，大变形镦粗，模锻等（三向压力大)四　影响摩擦系数的因素１）金属本身 　2)工具表面状态 3)变形温度　　 4）变形速度 　 5)接触面上单位压力五 摩擦系数测定方法夹钳轧制法:根据力平衡来计算圆环锻粗法:利用塑性理论做出标定曲线,然后将测试标曲线比较而得出六　塑性成形时的润滑作用:降低摩擦力 减少磨损 防止粘结 表面光洁　冷却　减少变形不均匀（一）对润滑剂要求耐压 耐温 冷却 无腐蚀 无毒无害 使用方便 价廉（二)常用润滑剂（三） 添加剂油性剂（减小摩擦）,极压剂,抗磨剂（减小磨损），防锈剂（四）表面磷化—-皂化处理钢的冷挤压常用七 不同塑性加工条件下的摩擦系数(略，见相应表格）　１)热锻 2)磷化后的冷锻 3)热挤 ４)热轧　 5）拉拔　 　 　 　 　 　 　 　 　 返回目录文中如有不足，请您指教！ / 。