4.金属塑性变形的不均匀性.ppt

OB —— 原始表面 OD —— 变形后的表面 BD环 —— 变形后接触面的增加 部分 它包括两个部分 BC环 —— 原接触面的径向滑动 而成 CD环 ——侧面翻平而成的新的 表面 ④ 粘着现象 接触表面上的金属对工具 完全不产生相对滑动而粘 着在一起。 OA园——粘着区 难变形区Ⅰ区的基底 BC环实际上是由AB环滑 动而成 1 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 ⑤ 侧面开裂 五．外端的影响 1. 外端的概念 在变形过程中的某一瞬时，不直接承受工具作 用而处于变形区以外的部分。也称刚端或外区。 例： 镦粗 无外端 轧制开始（结束） 一个外端 轧制过程 二个外端 封闭型外端 如图示 2. 外端对应力、应变不均匀分布的影响 ① 外端使纵向不均匀减小，横向不均匀增加 以局部锻造为例讨论 a)沿高度方向的变形 无外端时 纵向：单鼓形 横向：单鼓形 有外端时 纵向：由于外端的作用，使变形强迫拉齐，不均 匀变形↓ 表层：ε小，产生纵向的σ附(+) 中部：ε大，产生纵向的σ附(-) 横向：表层：由于受纵向σ附(+)作用，使宽展△b↓ 中部：由于受纵向σ附(-)作用， 使宽展△b↑ 这样，形成的鼓形更大，所以， 外端使横向不均匀变形↑ 1 * ４ 金属塑性变形的不均匀性 4.0 金属的流动规律 一．体积不变定律 变形前后，材料的体积保持不变。 H·B·L＝h·b·l 用真变形表示：ε1＋ε2＋ε3＝0 ①忽略了弹性变形引起的体积变化 ②忽略了密度变化引起的体积变化 二．最小阻力定律 定义：变形过程中，金属质点有向各个方向移动 的可能时，它向阻力最小的方向移动。 如果满足以下条件： ① 接触摩擦各向同性 ② 摩擦系数较高 f≠0 则最小阻力方向就是： 离周边距离最短的法线方向。 对矩形断面的金属，随ε↑： 矩形→椭圆形→圆形 结论：任何断面形状的物体随ε↑都有转变成圆 形断面的现象。 因为任何断面形状的周边长度以圆形为最小，故 最小阻力定律也称最小周边定律。 因为金属变形时，任何部分的质点均按最短的路 程花费最小的功来移动，故亦称最小功定律。 注意前提条件： ① f 各向同性 假如 f 各向异性呢？？ 如车削材料， f 各向异性 按以上规则，A点应向最短法线 1方向移动，可 实际上，A点向2方向移动，因为 2方向的阻力小。 1 2 ② f≠0 假如接触面上f＝0 ，即理想情况？？ 此时，物体产生均匀变形，质点流动呈放射状。 f 各向同性，f 较大，A→D f 较小，A→B f＝0，理想情况，A→C f↑，AB靠近AD f↓， AB靠近AC D B C 4.1 一般概念 一．均匀变形与不均匀变形 １．概念 Hx/hx＝H/h 高向变形均匀 Bx/bx＝B/b 宽向变形均匀 同时满足以上二式即为：