金属塑性加工的宏观规律ppt培训课件

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1、第三章塑性成形中金属变形与流动的相关问题本章内容：§3.1最小阻力定律§3.2影响金属塑性、塑性变形和流动的因素§3.3金属的超塑性§3.4加工硬化§3.5不均匀变形、附加应力和残余应力§3.6金属的断裂§3.7塑性成形件中的折叠§3.7金属塑性成形中的摩擦和润滑教学重点：最小阻力定律，塑性状态图，影响金属塑性流动与变形的因素，不均匀变形、附加应力和残余应力，塑性成形中摩擦的分类及机理，摩擦系数及其影响因素，测定摩擦系数的方法。教学难点：最小阻力定律，不均匀变形、附加应力和残余应力、塑性加工中摩擦的分类及机理，影响摩擦系数的因素和测定摩擦系数的方法。教学要求：重点掌握最小阻力定律，影响

2、金属塑性流动与变形的因素，残余应力和摩擦的分类及机理，摩擦系数及其影响因素，测定摩擦系数的方法。§3.1最小阻力定律概念：最小阻力定律最小周边法则动态图三维动态图实际应用分析最小阻力定律变形过程中，物体各质点将向着阻力最小的方向移动。即做最少的功，走最短的路。图3-1开式模锻的金属流动最小周边法则存在接触面摩擦时，物体各质点向周边流动的阻力与质点离周边的距离成正比，因而必然向周边最短法线流动，周边形状表现为最小的圆形。拔长效率较高拔长效率较低，主要用于修正尺寸§3.2影响金属塑性、塑性变形和流动的因素3.2.1塑性、塑性指标和塑性图3.2.2变形条件对金属塑性的影响3.2.3其他因素

3、对塑性的影响3.2.4提高金属塑性的途径3.2.5摩擦对金属塑性变形和流动的影响3.2.6工具形状对金属塑性变形和流动的影响3.2.7金属各部分之间关系对塑性变形和流动的影响3.2.8金属本身性质不均匀的影响对塑性变形和流动的影响3.2.1塑性、塑性指标和塑性图1金属塑性的基本概念2塑性指标及其测量方法3塑性状态图及其应用金属塑性的基本概念什么是塑性？塑性是金属在外力作用下产生永久变形而不破坏其完整性的能力。塑性与柔软性（变形抗力）的区别是什么？塑性反映材料产生永久变形的能力。柔软性反映材料抵抗变形的能力。塑性与柔软性的对立统一铅---------------塑性好，变形抗力小不锈钢-

4、-------塑性好，但变形抗力高白口铸铁----塑性差，变形抗力高结论：塑性与柔软性不是同一概念塑性指标概念：金属在破坏前产生的最大变形程度，即极限变形量。塑性指标的测量方法拉伸试验法压缩试验法扭转试验法杯突试验法拉伸试验法式中：L0——拉伸试样原始标距长度；Lh——拉伸试样破断后标距间的长度；F0——拉伸试样原始断面积；Fh——拉伸试样破断处的断面积压缩试验法简单加载条件下，压缩试验法测定的塑性指标用下式确定：式中：——压下率；H0——试样原始高度；Hh——试样压缩后，在侧表面出现第一条裂纹时的高度扭转试验法对于一定试样，所得总转数越高，塑性越好，可将扭转数换作为剪切变形（γ）。

5、式中：R——试样工作段的半径；L0——试样工作段的长度；n——试样破坏前的总转数。杯突试验法常用的胀形试验为杯突试验，试验时，将试样置于凹模与压边圈之间夹紧，球状冲头向上运动使试样胀成凸包，直到凸包产生裂纹为止，测出此时的凸包高度IE记为杯突试验值。3塑性状态图及其应用概念：表示金属塑性指标与变形温度及加载方式的关系曲线图形，简称塑性图。应用：合理选择加工方法制定冷热变形工艺确定MB5合金加工工艺规程的原则和方法MB5属变形镁合金，主要成分为：Al5.5~7.0%Mn0.15~0.5%Zn0.5~1.5%确定MB5镁合金热加工工艺步骤根据产品确定加工方式（慢速、快速等）根据相图确定合金

6、的相组成根据塑性图确定热变形温度范围根据相图确定合金的相组成温度℃Mg-Al二元系状态图从二元相图上获取的信息T＞530℃，合金为液相＋相T＜270℃，合金为＋两相组织270℃＜T＜530℃，合金为单一的相铝含量对镁合金力学性能的影响δ%σb，公斤/毫米2HB公斤/毫米2镁合金中铝含量对合金机械性能的影响根据塑性图确定热变形温度范围试验温度，℃MB5合金的塑性图αk—冲击韧性；εM—慢力作用下的最大压缩率，εC—冲击力作用下的最大压缩率；φ—断面收缩率，α0—弯曲角度从塑性图上获取的信息慢速加工，温度为350～400℃时,φ值和εM都有最大值，不论轧制或挤压，都可在此温度范围内

7、以较慢的速度加工。锻锤下加工，在350℃左右有突变，变形温度应选择在400～450℃。工件形状比较复杂，变形时易发生应力集中，应根据αK曲线来判定。从图中可知，在相变点270℃附近突然降低，因此，锻造或冲压时的工作温度应在250℃以下进行为佳。一、变形温度3.2.2变形条件对金属塑性的影响就大部分金属来言，其总的趋势是：随着温度的升高，塑性增加，但是这种增加并非简单的线性上升。碳钢的塑性随温度变化图纯铝无氧铜几种铝合金及铜合金的塑性图变形物体的