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锻件塑性变形的基本定律

来源:法兰锻件网 有 196 人浏览 日期:2018-03-08 放大字体  缩小字体

文章摘要:锻件在塑性变形中遵循下述基木定律:1、切应力定律,锻件在外力作用下,只有当其内部最大切应力达到临界值时,才有可能产生塑性

锻件在塑性变形中遵循下述基木定律:
 
1、切应力定律,锻件在外力作用下,只有当其内部最大切应力达到临界值时,才有可能产生塑性变形。临界切应力的大小取决于锻件的种类(成分、组织)和变形条件(变形温度、变形程度等)所以切应力定律是有关塑性变形的一条很重要的基本定律。
 
2、体积不变定律,锻件在塑性变形中保持体积不变。但是在实际锻造生产中,铸锭等坯料内部的疏松和裂纹经锻造后得到压实,锻件毛坯的密度增加,体积略有减小;而在冷变形后锻件变得较疏松,体积则略有增大;但这些微小的变化可以忽略不计。因而体积不变定律是计算锻件坯料尺寸、工序尺寸和设计模具的重要依据之一。
 
锻件毛坯
 
3、最小阻力定律,当锻件产生塑性变形,其内部每一个质点总是沿着阻力最小的方向移动,此规律称为最小阻力定律。根据最小阻力定律,可在锻造生产中的许多复杂情况下确定金属变形各质点的流动方向,从而控制锻件坯料变形时的流动途径,以利于锻件坯料的锻造成形,并达到降低能量消耗、提高生产率的目的。
 
根据这一定律,可以解释在平锤头下面镦粗各种截面形状的坯料,随着变形程度的增加而逐渐接近于圆形。如图所示为三种形状的坯料,截面上各箭头则代表各质点在镦粗时的流动方向,图中为方形截而镦粗时,金属流动的距离越短,摩擦阻力也越小。由于端而上任何一点到达边缘距离最近处都是垂直距离,因此,端而上的各质点都沿着垂直于周边的最短距离方向移动,最后四周边缘逐渐接近于圆形。
 
锻件质点移动方向
4、弹性变形定律,金属在塑性变形中同时伴有弹性变形。而且,金属在弹性极限以外的塑性变形仍有弹性变形存在。为能发生塑性变形,必须使切应力达到一定数值。因为金属是多晶体结构,所以得到一条光滑的变形与应力关系曲线:如图所示。图为低塑性材料变形应力曲线,图中为塑性材料的变形应力曲线。
锻件应力与变形关系
 
金属在外力作用下,变形的尺寸与取消外力时的尺寸是不相等的。所以锻件的尺寸与模具模膛的尺寸是不完全一致的。但是,金属在热变形中由于塑性好、弹性变形小,回弹现象可忽略不计。
 

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关键词: 锻件
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