塑性加工时的变形条件.ppt

②能定性判断材料在变形过程中单位变形力的 大小 τmax＝（σ１－σ３）／２ 当τmax ＝τk 时，材料才能产生塑性变形。 应力同号， τmax小，要达到τk值，须要较大 的单位变形力。 应力异号， τmax大，用较小的单位变形力就可 达到τk值。 第三十页，共四十四页，2022年，8月28日 1.5 变形程度与变形图示 一．变形程度 一般以绝对值最大的主变形程度作为整个变 形过程中的ε １．表示法 设工件为平行六面体，变形前尺寸：H、B、L 变形后尺寸：h、b、l 第三十一页，共四十四页，2022年，8月28日 塑性加工时的变形条件 第一页，共四十四页，2022年，8月28日 1.1 塑性加工时工件所受的外力 一．表面力 作用于物体表面的外力 １．作用力（主动力） 由各种机械动作产生，迫使金属变形的力。 特点：外部作用，方向与接触工作面垂直。 第二页，共四十四页，2022年，8月28日 ２．反作用力（约束反力） 工具对金属产生的压力，阻止变形金属移动的力。 ①正压力 N 垂直于工具的工作表面，指向工件。 ②摩擦力 T 沿工具与工件接触面的切线方向。 反作用力即正压力与摩擦力的合力。 第三页，共四十四页，2022年，8月28日 a) 摩擦力的方向 摩擦力的方向取决于工具与变形金属的相对运动， 当工具与工件运动方向一致时 V工具＞V 工件 摩擦力的方向与金属运动方向相同 V工具＜V 工件 摩擦力的方向与金属运动方向相反 1 b）摩擦力的大小 库仑定律：T＝N·f 与正压力成正比 第四页，共四十四页，2022年，8月28日 1 前滑区： V工具＜V 工件 T2 与金属流向相反 后滑区： V工具＞V 工件 T１与金属流向相同 第五页，共四十四页，2022年，8月28日 影响摩擦系数 f 的因素： Ⅰ）工具与工件的表面状态 粗糙↑，f↑ Ⅱ）工具与工件的相对运动速度 △Ｖ↑，f↓ Ⅲ）单位压力 压力↑，f↑ Ⅳ）变形温度 T＜Tc，T↑，f↑；T＞Tc ， T↑，f ↓ 第六页，共四十四页，2022年，8月28日 二．体积力 作用于物体内所有质点并与质量成正比的力 如：惯性力、重力、磁力等等 体积力相对于表面力来说，可忽略不计 第七页，共四十四页，2022年，8月28日 1.2 原子间的作用力 一．基本概念 原子间的作用力与原子间距有关 两个原子间的相互作用力与原子间距的 关系 如图1-2所示。 第八页，共四十四页，2022年，8月28日 r＝r0时，斥力＝引力，内力＝０， 平衡位置，势能最底 ２． r＞r0 时，斥力＜引力，合力表现为引力 ３． r＜r0时 ，斥力＞引力，合力表现为斥力 1 第九页，共四十四页，2022年，8月28日 二．弹塑性变形的特征 １．弹性变形 弹性：卸载后材料恢复原子形状和尺寸的性质 虎克定律：σ=E·ε E：弹性模量 E↑，刚度↑ ①与原子间作用力性质有关 ②与材料的结构因素关系不大 第十页，共四十四页，2022年，8月28日 弹性变形三个特征：①可逆性 ②线性关系 ③变形值小 第十一页，共四十四页，2022年，8月28日 ２．塑性变形 所加外力大到足以克服原子的势垒，使原 子从一个平衡位置移到另一个平衡位置。 塑性：材料保留永久变形而不恢复原状的 性质。 塑性变形三个特征： ①不可逆性 ②非线性 ③变形值大 第十二页，共四十四页，2022年，8月28日 ３．弹塑性变形共存 EC段：弹性变形部分（恢复） OC段：