找回密码
 注册会员

QQ登录

只需一步,快速开始

扫一扫,访问微社区

查看: 211|回复: 0

[资料] 锻压技术:挤压变形时的应力与应变

[复制链接]
发表于 2011-7-12 22:17:08 | 显示全部楼层 |阅读模式

马上注册,结交更多好友,享用更多功能,让你轻松玩转磨削论坛

您需要 登录 才可以下载或查看,没有账号?注册会员

×
一、挤压变形时金属的流动
# n4 Q2 s! T! c- o, W/ K- C实际生产发现正挤压铝质零件端部出现很深的缩孔,缩孔是挤压产品质量问题之一,从提高产品质量出发,应分析这些事实,找出防止和消除的办法。为此,我们应对冷挤压时金属的流动进行研究。
# A2 \7 J0 s5 w' l* a研究金属变形和应力的方法很多,目前应用的方法有坐标网法、模拟实验法、硬度实验法、光塑性法和密栅云纹法。下面介绍这些方法。. |/ K1 S+ Q: t; v- @/ }) C
1.坐标网法。坐标同法是一种应用广泛的方法.如图l-5所示,把毛坯剖成两块半圆柱体,其中一块刻有坐标网(图1-6b),网格尺寸3×3毫米2,另一块表面光滑、平整(图1-6C)。为了便于分开拼合面。在两个半圆拼合面上涂有润滑剂。某些对表面刻痕敏感性的材料,最好把试样表面抛光,涂上感光膜,再覆上正确的坐标网底片,经感光、冲洗后,得到精细的坐标网。然后把两个圆柱(图l-6a)放人凹模中挤压,可以从挤压后刻有坐标网的半块金属上,看出变形大的区域、变形流动困难的区域及变形不均匀的状态。8 Y1 L5 n- t' D% \
0712121329091950.jpg
' u4 v  L9 e5 H0 S' P# z图1-6 毛坯上刻的坐标网
& P9 ]/ u* G) S  Y/ e(a)粘合在一起的毛坯(1,2)(b)剖切面上刻有坐标网半块毛坯(1)
, k! k  n! l3 a! E) x! W' R5 K6 R7 s(c)剖切平面光滑的半块毛坯
+ a( y: Y8 [3 O. O  ]0 g# F7 r2.模拟试验法:它是用望趔整进行模拟试验来研究金属的流动情况。这种塑料体由黄蜡、凡士林及白垩按9:18:73的比例混合而成。试样分别以不同的颜色分层制成。挤压后将试样沿对称面切开,由分层的位置变化来观察变形的情况。图1-7就是试验后的塑料体试样。当然,由于金属的物理性能和塑料体的不一样,对塑料体进行挤压的结果与金属挤压时的流动情况不可能完全相同,因此这种方法仅能用作模拟试验。1 i5 }" s7 U0 B; r4 R$ }$ ^
0712121328396654.jpg 1 O: N4 n& _. c3 C) K$ w
图1-7 塑料体挤压流动
9 H6 K& r2 `; K& K* t3.硬度试验法:在冷变形时,金属的硬度是随变形程度的增加而增加的,所以只要知道变形种部分硬度的变化,就可以大体上了解变形的数值以及变形不均匀分布的情况。图1-8所示,为钢零件用不同方法冷挤压后各部分硬度变化的情况。
8 h" z) {$ G6 B  W$ M0 B" g 0712121328136961.jpg 9 w. \7 X( a  ^/ r" `1 V4 R
图1-8用硬度试验法研究钢零件的变形分布
6 ?  v5 O2 f* @) \" M6 {# m左—反挤压  中—正挤压实心件 右—正挤压空心件$ H( c: U1 V" S& N
4.光塑性法:目前研究塑性变形体内应力分布情况的主要方法是光学分析法。它利用偏振光(或称偏极光)透过各向同性的变形试样以产生各种彩色的线条,借以观察试样内应力的分布情况。光塑性法基本上和实验应力的光弹性法一样,不过光塑性所用的材料,除了须符合一般光弹性测量的要求外,还要能适用于塑性变形试验,这就要求具有好的透明度、光学性能以及在机械性能上的各向同性和易于机械加工,同时要在温度变化不大时光学性能和机械性能稳定,能有较大的塑性变形。常用的材料有赛璐珞、树胶、松脂酸等。
) i7 E, J) C+ g$ m5.密栅云纹法:密栅云纹法是利用已制好的高精度的密栅板,用照相考贝等方法翻印在胶片上制成密栅片,将此胶片粘贴在试样上作为试件栅,另gFW印在玻璃片上作为基准栅。云纹试验也可以在金属材料上进行(用化学腐蚀或光在材料上刻出云纹),也可以用其他材料制作模型进行试验,然后再按相似理论推算出实物上的应力与应变。
% _: Q& @: Z. X3 v二、挤压变形时的与应变* }* I3 L7 \3 ?4 ^
凸模作用在金属材料上给面坯料以压制,凹模阻止金属坯料向四周流动,也给金属坯料一个压力。毛坯在凸模的作用下只有向凹模孔口(图1-9a)流出(正挤压),或沿凸、凹模之间的间隙流动(图1-9b,反挤压)。此外,由于金属流动与凹模有相对运动,产生阻止金属流动的摩擦力。在这种情况下,金属要从凹模孔口或沿凸、凹模间隙流动,凸模势必要施加更大的压力,以克服摩擦力和金属抗力。: V$ @1 X8 Y" @+ J! J. R
挤压时,变形区内任意一点的应力状态和应力状态,都可用主应力图和主应变图来表示。由上分析可知,挤压变形区内的基本应力状态皆为三压应力,但在变形区的不同区域,应力和应变的顺序是不同的。下面分区进行研究。$ N: j1 q2 y/ B) w/ _+ S: |7 Z
对于实心件正挤和杯形件反挤时,假定摩擦小,毛坯高径比较小,根据变形力学可以把变形区分为两个截然不同的区域,如图1-9所示。
) o% a3 D' s& ]# T" X& v! j/ d, b实心件正挤时(图1-9a),区域1是直接受压缩区,它的变形和环形毛坯在封闭模腔中镦粗相似,受三向不等的压应力,应变为两向压应变一向拉应变。而区域2的变形却与用子午线圆轴相似,仍受三向压应力,轴向为拉应变,切向、径向为压应变。5 x3 H, H9 `& [# D, h. k
杯形件反挤时(图1-9a),区域1是直接受压缩区,与圆形毛坯在两平板间镦粗相似,受三向不等的压应力,应变为两向拉应变一向压应变。区域3是间接受压缩区,它受三向压应力,应变为两向压应变一向拉应变。) E; v1 N6 w# k& @3 _2 P  g
0712121327446310.jpg : \1 B  C) W1 H0 T+ O
图1-9  挤压变形时金属的应力与应变
/ ]* Y* u) @5 W5 g这样的应力与应变状态有利于提高金属的机械性能,降低由于材料内部缺陷引起的破坏。此外可用低塑性、低强度金属代替高强度金属。
1 u) W$ M  {& {3 [文章关键词: 锻压
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册会员

本版积分规则

中国磨床技术论坛
论 坛 声 明 郑重声明:本论坛属技术交流,非盈利性论坛。本论坛言论纯属发表者个人意见,与“中国磨削技术论坛”立场无关。 涉及政治言论一律删除,请所有会员注意.论坛资源由会员从网上收集整理所得,版权属于原作者. 论坛所有资源是进行学习和科研测试之用,请在下载后24小时删除, 本站出于学习和科研的目的进行交流和讨论,如有侵犯原作者的版权, 请来信告知,我们将立即做出整改,并给予相应的答复,谢谢合作!

中国磨削网

QQ|Archiver|手机版|小黑屋|磨削技术网 ( 苏ICP备12056899号-1 )

GMT+8, 2024-12-22 00:34 , Processed in 0.131938 second(s), 27 queries .

Powered by Discuz! X3.5

© 2001-2024 Discuz! Team.

快速回复 返回顶部 返回列表