418-变形不均匀原因及防止措施课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《418-变形不均匀原因及防止措施课件.ppt》由用户(晟晟文业)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 418 变形 不均匀 原因 防止 措施 课件
- 资源描述:
-
1、2023-1-61模锻变形的不均匀性o 主要内容o Main Contento 变形不均匀的基本概念 o 变形不均匀的原因o 减小变形不均匀的措施o 残余应力2023-1-62变形不均匀的原因o 接触面上的外摩擦接触面上的外摩擦 o 变形区的几何因素变形区的几何因素 o 工具与工件的轮廓形状工具与工件的轮廓形状 o 变形体内部温度分布不均变形体内部温度分布不均 o 变形体的外端变形体的外端 o 金属性质不均的影响金属性质不均的影响 2023-1-63接触面上的外摩擦o 在工具和变形金属之间的接触面上必然存在摩在工具和变形金属之间的接触面上必然存在摩擦。由于摩擦力的作用,在一定程度上改变了擦。由
2、于摩擦力的作用,在一定程度上改变了金属的流动特性并使应力分布受到影响。金属的流动特性并使应力分布受到影响。外摩擦的影响外摩擦的影响下面以下面以 H/d2的圆柱的圆柱体体镦粗为例来说明。镦粗为例来说明。镦粗后:镦粗后:工件由圆柱形工件由圆柱形单鼓形单鼓形 发生了不均匀变形发生了不均匀变形这就是外摩擦所致这就是外摩擦所致2023-1-65镦粗时的分区o 圆柱体镦粗时,由于接触面上有摩擦存在,在圆柱体镦粗时,由于接触面上有摩擦存在,在接触表面附近金属流动困难,圆柱形坯料转变接触表面附近金属流动困难,圆柱形坯料转变成鼓形。在此情况下,可将变形金属整个体积成鼓形。在此情况下,可将变形金属整个体积大致分为
3、三个区:大致分为三个区:o 区表示由外摩擦影响而产生的难变形区;区表示由外摩擦影响而产生的难变形区;o 区表示与作用力成区表示与作用力成45角的最有利方位的易角的最有利方位的易变形区;变形区;o 区表示变形程度居于中间的自由变形区。区表示变形程度居于中间的自由变形区。2023-1-66镦粗时摩擦力对变形及应力分布的影响镦粗时摩擦力对变形及应力分布的影响 2023-1-67外摩擦对应力分布影响o外摩擦不仅影响变形,而且使接触面上的应力(或单位压力)分外摩擦不仅影响变形,而且使接触面上的应力(或单位压力)分布不均匀,沿试样边缘的应力等于金属的屈服极限,从边缘到中布不均匀,沿试样边缘的应力等于金属的
4、屈服极限,从边缘到中心部分,应力逐渐升高。心部分,应力逐渐升高。另外,沿物体高度方向由接触面至变另外,沿物体高度方向由接触面至变形体的中部,应力的分布是逐渐减小形体的中部,应力的分布是逐渐减小的,这是因外摩擦的影响逐渐减弱所的,这是因外摩擦的影响逐渐减弱所致。即:离接触面越远,径向流动阻致。即:离接触面越远,径向流动阻力越小,要使它变形所需的单位压力力越小,要使它变形所需的单位压力越小,其应力分布是逐渐减小的。越小,其应力分布是逐渐减小的。2023-1-682f 对应变分布的影响对应变分布的影响 接触表面接触表面 边缘:径向流动阻力小,边缘:径向流动阻力小,大大 中部:径向流动阻力大,中部:径
5、向流动阻力大,小小在接触表面的中部,在接触表面的中部,f 的影响最大,所受三向压的影响最大,所受三向压应力最强,有可能完全没有变形,应力最强,有可能完全没有变形,=0 中心面中心面 近接触表面:近接触表面:f 影响大,影响大,小小 变形区中部:变形区中部:f 影响小,影响小,大大3变形区的划分变形区的划分 根据以上分析,常将镦粗时的物体分为三个变形区根据以上分析,常将镦粗时的物体分为三个变形区区:难变形区,与上下压头相区:难变形区,与上下压头相 接触的区域,接触的区域,f 影响大,影响大,三向压应力强烈,金属三向压应力强烈,金属流动困难,流动困难,0由于由于 f 的影响的影响 随离接触表面的随
6、离接触表面的距离而减弱,所以距离而减弱,所以区大体上是区大体上是一个圆锥体。一个圆锥体。区:易变形区(大变形区)区:易变形区(大变形区)区受区受 f 的影响小,金属流动的影响小,金属流动 阻力阻力,径向扩展,径向扩展 由于由于区的楔入作用,促使周区的楔入作用,促使周 围质点流动阻力围质点流动阻力,向四周移动。,向四周移动。区处于区处于45的有利方位的有利方位(最短法线最短法线)区:小变形区区:小变形区 变形量介于变形量介于区与区与区之间区之间 远离接触表面,受远离接触表面,受 f 影响小,变形较为影响小,变形较为自由,故称为自由变形区自由,故称为自由变形区如图,可见:中间变形最如图,可见:中间
7、变形最大,加工硬化显著,硬度大,加工硬化显著,硬度此时,此时,区几乎耗尽了自身区几乎耗尽了自身的塑性,处于脆性状态,若的塑性,处于脆性状态,若继续变形便会破裂。所以要继续变形便会破裂。所以要重新加热以消除加工硬化。重新加热以消除加工硬化。冷镦粗过程是:加热冷镦粗过程是:加热镦粗镦粗加热加热镦粗镦粗.区区f 影响小,可自由变形,影响小,可自由变形,同时同时 又受到又受到区的扩展作用。区的扩展作用。区不处于区不处于45有利方位,有利方位,其变形主要取决于其变形主要取决于区对它区对它 的推挤。的推挤。网格变形不大。网格变形不大。从图可明显看出三个变形区从图可明显看出三个变形区的变形情况,与理论分析相
8、符的变形情况,与理论分析相符合。合。CA2023-1-614侧面翻平o 变形物体在压缩时,由于接触摩擦的作用,在变形物体在压缩时,由于接触摩擦的作用,在出现鼓形的同时,还会出现侧表面的金属局部出现鼓形的同时,还会出现侧表面的金属局部地转移到接触表面上来的侧面翻平现象。地转移到接触表面上来的侧面翻平现象。2023-1-615圆柱体垂直剖面上坐标网格在镦圆柱体垂直剖面上坐标网格在镦粗过程中的变化粗过程中的变化随着压下率的增加,随着压下率的增加,ab部分由侧表面逐步部分由侧表面逐步地转移到端面上来。地转移到端面上来。镦粗时毛坯高度不断镦粗时毛坯高度不断降低,侧表面面积不降低,侧表面面积不断减少,断减
9、少,2端面面积随端面面积随着半径增大而增加端着半径增大而增加端面半径增大使得侧面面半径增大使得侧面积变大。侧面翻平现积变大。侧面翻平现象发生在侧表面面积象发生在侧表面面积的减小量大于接触面的减小量大于接触面面积的增加量的时候。面积的增加量的时候。如果接触面面积增加如果接触面面积增加量大于侧面的减小量量大于侧面的减小量时,则因新的接触面时,则因新的接触面的形成将不再吸收侧的形成将不再吸收侧面的多余面积。面的多余面积。2023-1-616o 由此可见,物体在压缩时接触面积的增加,可由此可见,物体在压缩时接触面积的增加,可由接触表面上金属质点滑动和侧面质点翻平两由接触表面上金属质点滑动和侧面质点翻平
10、两部分组成。侧面金属翻平量的大小取决于接触部分组成。侧面金属翻平量的大小取决于接触摩擦条件和变形物体的几何尺寸。接触面上的摩擦条件和变形物体的几何尺寸。接触面上的摩擦越大,接触面上的金属质点越不易滑动,摩擦越大,接触面上的金属质点越不易滑动,因而侧面金属转移上来的数量就越多。试样的因而侧面金属转移上来的数量就越多。试样的高度越大,侧面金属越易于转移到接触表面上高度越大,侧面金属越易于转移到接触表面上来。当试样的高度大于直径时,接触面积的增来。当试样的高度大于直径时,接触面积的增加将主要是由侧面金属的转移所造成。加将主要是由侧面金属的转移所造成。2023-1-617翻平宽展翻平宽展鼓形宽展鼓形宽
11、展2023-1-618粘着现象o 实验结果表明,圆柱体金属在镦粗过程中,若实验结果表明,圆柱体金属在镦粗过程中,若接触摩擦较大和高径比接触摩擦较大和高径比HD较大时,则在端较大时,则在端面的中心部位有一区域,在此区域上金属质点面的中心部位有一区域,在此区域上金属质点对工具完全不产生相对滑动而粘着在一起。此对工具完全不产生相对滑动而粘着在一起。此现象称为粘着现象。此粘着在一起的区域称为现象称为粘着现象。此粘着在一起的区域称为粘着区。此粘着现象也影响到金属的一定深度粘着区。此粘着现象也影响到金属的一定深度,这样就构成了以粘着区为基底的圆锥形或近,这样就构成了以粘着区为基底的圆锥形或近似圆锥形的体积
12、,此体积称为似圆锥形的体积,此体积称为“难变形区难变形区”。影响因素:a)f,粘着区,金属移动阻力,不易滑动,侧面翻平 b)H/d,粘着区两个极端:f,H/d 可能发生完全粘着,没有滑 动,接触表面的增加完全靠 侧面翻平。f,H/d 无粘着区 侧面开裂2023-1-6202023-1-621变形区的几何因素 o 在金属塑性加工中存在着外摩擦,变形的不均在金属塑性加工中存在着外摩擦,变形的不均匀分布情况与变形区几何因素匀分布情况与变形区几何因素(如如H/d等等)有密有密切关系。实验表明:镦粗圆柱体时,当试样原切关系。实验表明:镦粗圆柱体时,当试样原始高度与直径比始高度与直径比H/d2.0时才发生
13、上述的单时才发生上述的单鼓形不均匀变形。当坯料高度较大且变形程度鼓形不均匀变形。当坯料高度较大且变形程度甚小时甚小时(当当H/d2.0时时),由于墩粗力的增加,由于墩粗力的增加使得摩擦力变大。则往往只产生表面变形,而使得摩擦力变大。则往往只产生表面变形,而中间层的金属不产生塑性变形或塑性变形甚小中间层的金属不产生塑性变形或塑性变形甚小,结果导致形成双鼓形。,结果导致形成双鼓形。2023-1-622变形区分为四个部分:变形区分为四个部分:、区与前相同区与前相同区:不变形区区:不变形区 H太大,两个易变形区太大,两个易变形区相距很远,不能相交。相距很远,不能相交。2023-1-623工具与工件的轮
展开阅读全文