金属塑性变形与流动问题PPT课件
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【知识】金属材料的塑性变形(免费下载ppt)
塑性变形是一种不可自行恢复的变形。工程材料及构件受载超过弹性变形范围之后将发生永久的变形,即卸除载荷后将出现不可恢复的变形,或称残余变形,这就是塑性变形。不是任何工程材料都具有塑性变形的能力。金属、塑料等都具有不同程度的塑性变形能力,故可称为塑性材料。玻璃、陶瓷、石墨等脆性材料则无塑性变形能力。工程构件设计吋一般不允许出现明显的塑性变形,否则构件将不能维持原先的形状甚至发生断裂。
为此,小编收集了一份塑性变形的105页PPT,希望对大家有用!下面是部分内容:
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3 塑性变形的基本定律
3.1 体积不变定律及应用
一、 体积不变定律内容
在压力加工过程中,只要金属的密度不发生变化,变形前后金属的体积就不会产生变化。若设变形前金属的体积为0V,变形后的体积为1V,则有:
0V=1V=常数
实际上,金属在塑性变形过程中,其体积总有一些变化,这是由于:
(1)在轧制过程中,金属内部的缩孔、气泡和疏松被焊合,密度提高,因而改变了金属体积。这就是说除内部有大量存在气泡的沸腾钢锭(或有缩孔及疏松的镇静钢锭、连铸坯)的加工前期外,热加工时,金属的体积是不变的。
(2)在热轧过程中金属因温度变化而发生相变以及冷轧过程中金属组织结构被破坏,也会引起金属体积的变化,不过这种变化都极为微小。例如,冷加工时金属的比重约减少0.1~0.2%。不过这些在体积上引起的变化是微不足道的,况且经过再结晶退火后其比重仍然恢复到原有的数值。
二、 体积不变定律的应用
1、确定轧制后轧件的尺寸
设矩形坯料的高、宽、长分别为LBH、、,轧制以后的轧件的高、宽、长分别为lbh、、(如图3-1所示),根据体积不变条件,则
HBLV1
hblV2
即 hblHBL
在生产中,—般坯料的尺寸均是已知的,如果轧制以后轧件的高度和宽度也已知时,则轧件轧制后的长度是可求的,即 图3-1 矩形断面工件加工前后的尺寸 hbHBLl
例题1:轧50×5角钢,原料为连铸方坯,其尺寸为120×120×3000mm,已知50×5角钢每米理论重3.77kg,密度为7.85t/m3,计算轧后长度l为多少?
解:
坯料体积 V0=120×120×3000=4.32×107mm3
50×5角钢每米体积为 3.77/(7.85×103÷109)=480×103mm3
由体积不变定律可得
1、塑性:在外力作用下使金属材料发生塑性变形而不破坏其完整性的能力称为塑性 。 是指材料的永久变形能力 。
2、弹性:材料的可恢复变形的能力
3、弹塑性:弹性+塑性
4、塑性加工 ( 塑性成型 ):金属铸锭或连铸坯在外力作用下使其产生塑性变形,变形后不仅能使其断面的形状和尺寸改变 , 而且也能改变其组织与性能 。
5、塑型加工的特点:
(a)加工后组织性能得到改善和提高,经塑性成型,使其结构致密,组织改善
(B)材料利用率高,主要依靠金属在塑性状态下的体积转移来实现
(c)生产率高,可实现连续化生产
(d)精度高,精密塑性成型
6、塑性:金属在外力作用下能稳定地改变其形状和尺寸而不破坏的能力。用金属破坏前所能产生的最大变形程度来表示
7、变形抗力:金属对变形的抵抗能力,用单向拉伸或压缩时试样横断面上所受应力来表示。
8、作用力或主动力:塑性加工设备可动工具部分对变形金属所作用的力。
9、约束反力:阻碍金属质点运动的力。
(1 )正压力:沿工具和工件接触面法线方向阻碍工件整体移动或金属流动的力,方向和接触面垂直并指向工件
(2 )摩擦力:T=fN,沿工具和工件接触面切线方向阻碍金属流动的力,并与金属质点流动方向和流动趋势相反
10、弹性变形:所加之力或能不足以克服势垒,仅使原子被迫离开平衡位置,而处于不稳定状态。此时,去掉所加的力后,原子回到原来的平衡位置,变形也就消失。
特点:原子间距改变、原子间势能升高、物体的体积发生变化(变化不大)
11、塑性变形:所加之力或能足以克服势垒,而使大量的原子多次地、定向地从一个平衡位置转移到另— 个平衡位置。这样在宏观上就产生了不能复原的永久变形
特点:形状和尺寸改变,但体积不变
12、弹—塑性变形共存:发生宏观屈服后的任意变形瞬间所产生的总变形中都包括弹性变形和塑性变形,弹—塑性变形是共存的。金属在发生塑性变形之前必先产生弹性变形。
13、弹性模量 主要决定于原子间作用力的性质,与组织及热处理状态无关
金属塑性成形原理pdf
金属塑性成形(MPM)是一种成型工艺,它包括冷弯折形、冷拉伸、热弯形、热拉伸、冲压和挤压等,它能够将金属材料塑性变形,从而制造成各种形状和尺寸的部件或零件。虽然它与铸造有许多相似之处,但具有明显的不同,它更多的是在金属材料弯折或拉伸的基础上进行裁剪和成型。
金属塑性成形的主要原理是材料的塑性变形,当金属或其它金属材料受力时,它会发生塑性变形,例如在冷弯折形时,金属材料会受到压力而不会断裂。冷拉伸的原理与冷弯折形的原理基本相同,只是它使用的是拉伸力而非压力。热弯形和热拉伸原理与冷弯折形和冷拉伸的原理大致相同,只是需要加热材料来使其塑性变形。冲压和挤压是两种机器成型工艺,它们通过对金属材料施加压力而产生细小的型腔,从而制造出不同形状的部件或零件。
金属塑性成形的另一个重要原理是金属温度、应力和应变。温度变化会影响材料的变形性能,应力和应变是金属材料变形的两个重要参数,它们可以帮助确定材料的力学性能,从而选择合适的成形工艺来完成成型任务。最后,成形过程中还需要考虑工具的使用,例如冲床、挤压机、回转机等,这些工具可以应用到金属塑性成形中,使金属材料发挥更好的塑性变形性能。
总之,金属塑性成形技术的主要原理是材料的塑性变形,应力、应变和温度等因素的影响,以及工具的使用。这些原理可以用来帮助确定正确的成型工艺和工具,从而产生精确度相当高的金属零件。