大型锻件塑性变形的基本规律

JUMU实名认证 发表于 2020-05-26 00:21 | 显示全部楼层 | 复制链接分享      上一主题  翻页  下一主题
锻件的塑性变形遵循以下基本规则:
1.剪应力定律
锻件的塑性变形仅在其内部剪切应力达到某个临界值时发生。该定律称为剪切应力定律。
剪切应力的临界值取决于锻造材料本身,锻造变形温度,变形速度和变形程度。一般而言,钢中的碳含量越高或合金含量越高,则剪切应力的临界值越高,塑性变形的可能性越小。提高变形温度,降低变形速度或降低变形程度会降低剪切。应力的临界值更可能发生塑性变形。
2.锻件在塑性变形过程中具有弹性变形
由于金属在锻造期间的塑性变形之前已经经历了弹性变形,因此金属的塑性变形必须伴随着弹性变形的发生。
由于金属在塑性变形过程中发生弹性变形,因此在去除使金属变形的外力之后,工件的塑性变形仍然存在,但是弹性变形部分需要恢复,这会导致工件的尺寸和形状发生一定的变化。工件。由变形引起的工件尺寸和形状变化的现象称为回弹。在生产中,必须注意回弹对工件尺寸和形状的影响。
3.恒定体积的假设
在塑性变形过程中,变形前的金属体积等于变形后的体积。该定律称为体积不变定律。
在锻造生产中,根据恒定体积定律,可以进行工艺计算,例如锻造尺寸,工艺零件尺寸和模具尺寸。
4.最小阻力法则
如果对象的粒子可以沿不同方向移动,则对象上的每个粒子都将沿阻力最小的方向移动。该定律称为最小阻力定律。这里提到的阻力包括摩擦力和工具形状对金属流动的限制。最小电阻定律解释了金属颗粒流动的可能性和方向。
最小阻力定律是锻造非常重要的定律。自由锻造和模锻都使用最小阻力定律来提高零件质量,减少设备吨位并提高生产率。

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(1)圆坯的section锻
当圆形坯料et粗时,内部颗粒必须沿半径沿水平方向移动。这是因为粒子在径向上移动的路径最短,并且阻力也最小。因此,圆形截面的毛坯是up粗的。
(2)矩形截面毛坯的Up锻
具有矩形横截面的金属颗粒的流动方向可分为四个流动区域。up粗的初始阶段与正方形up粗的初始阶段相同,对角线上的阻力最大,形成一个椭圆形。
根据最小电阻定律,与外围的距离越近,电阻越小,并且锻件必须沿该方向流动,因此从梯形区域流出的金属要多于三角形区域。长边出现的凸腹大而短边出现的凸腹小,也就是说,有更多的金属流向长边法线,而有更少的金属流向短边法线,椭圆将逐渐接近圆。如果矩形的纵横比不是很大,或变形的程度大,矩形空白将被打乱圆形。
(3)section切毛坯
扁平砧座上的方形截面坯料较厚,可以得到圆形饼状现象:方形坯料在形变工位上随着变形程度的增加而逐渐变为圆形,如图7-8c所示。这是因为,在平砧和金属之间的接触表面上存在摩擦,并且方形毛坯角的等分线的距离最长,并且摩擦最大。因此,金属颗粒沿着最短的法线方向流动,并且在每侧出现凸起,并逐渐趋向于圆形。

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(4)坯料长度
将毛坯拉到平砧上,可以选择不同的进给量以获得具有不同伸长长度的工件。伸长率大于宽度的伸长率:进料量小于材料的宽度,横截面形成多个矩形,并且长度很快。流动快,并且获得了轴向长的工件,拉长的效果最佳。
伸长率等于加宽量的拉伸长度:进给量等于毛坯的宽度,横截面形成多个正方形,在长度方向和宽度方向上的金属流动相同,并且得到在轴向和宽度方向上均等变形的工件。
伸长率小于加宽量的绘制长度:进给量大于坯料宽度,横截面形成多个矩形,在宽度方向上的流动快,并且获得了具有较大宽度扩展的工件。
(5)模锻
应根据最小电阻定律对锻件进行定性分析,并通过在一定方向上调节电阻可以合理设计锻模。
金属将具有两个流动方向(A和闪蒸罐)。为了确保金属填充模腔,应增加A处的金属流量。可以采取以下两种措施:溢料槽的粗糙表面用于增加模锻件对溢料槽的抵抗力;降低金属对A的电阻。

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