金属(jīnshǔ)塑性加工的宏观规律第3章金属(jīnshǔ)塑性加工的宏观规律§3.1塑性流动(liúdòng)规律（最小阻力定律）最小阻力(zǔlì)定律实际上是力学质点流动的普遍原理，可以定性地用来分析金属质点的流动方向。把外界条件和金属流动直接联系(liánxì)起来，很直观，使用方便。模锻中增加飞边阻力，或修磨圆角r，可减少金属流向A腔的阻力，使金属重填得更好。在拔长锻造时改变送进比或采用(cǎiyòng)凹型砧座增加金属横向流动的阻力，来提高延伸效率。最短法线法则(fǎzé)、最小周边法则(fǎzé)最小阻力(zǔlì)定律的不足1979年，王仲仁撰文对最小阻力定律的不足之处进行(jìnxíng)了评述最小阻力(zǔlì)定律的不足最小阻力(zǔlì)定律的不足§3.2影响金属塑性(sùxìng)流动和变形的因素摩擦(mócā)的影响应力分布(fēnbù)不均匀塑压时试件侧面翻平与摩擦(mócā)的关系(a)用3垫板;(b)用9垫板;(c)用10垫板;(d)用12垫板变形区的几何因素(yīnsù)的影响工具的形状和坯料(pīliào)形状的影响（1）控制金属(jīnshǔ)的流动方向（2）可以在坯料内产生不同的应力状态使部分金属(jīnshǔ)先满足屈服准则而进入塑性状态，以达到控制塑性变形区的作用，或造成不同的静水压力，来改变材料在该状态下的塑性。//变形温度(wēndù)的影响金属性质不均(bùjūn)的影响§3.3不均匀变形、附加应力(yìnglì)和残余应力(yìnglì)若变形区内金属各质点的应变状态(zhuàngtài)相同，即它们相应的各个轴向上变形的发生情况，发展方向及应变量的大小都相同，这个体积的变形可视为均匀的。均匀(jūnyún)变形的特点均匀变形(biànxíng)必需满足的条件单鼓形双鼓形粘着现象(xiànxiàng)及难变形区轧件头尾(tóuwěi)凸形不均匀变形(biànxíng)的种类变形不均匀产生(chǎnshēng)的原因研究(yánjiū)变形分布的方法网格法硬度(yìngdù)法比较(bǐjiào)晶粒法基本应力：由外力作用所引起的应力叫基本应力，表示这种应力分布的图形叫做基本应力图。附加应力：在物体中，由于各部分的变形不均匀受到物体的整体性限制而引起的相互(xiānghù)平衡的应力。工作(gōngzuò)应力附加(fùjiā)应力的种类附加(fùjiā)应力特点附加应力(yìnglì)定律变形(biànxíng)不均匀产生的后果(1)挤压(jǐyā)件上表面裂纹及应力分布图(3)摩擦系数f不同时(tóngshí)塑压件退火后中心轴上晶粒大小分布减轻(jiǎnqīng)不均匀变形的主要措施残余(cányú)应力1.残余应力(yìnglì)的来源残余应力(yìnglì)的种类2.变形条件对残余(cányú)应力的影响3.残余应力所引起(yǐnqǐ)的后果(2)使零件的使用寿命缩短(3)降低了金属的塑性加工性能(xìngnéng)(4)降低金属的耐蚀性以及冲击韧性和疲劳强度等。4.减小或消除残余应力(yìnglì)的措施表面层中具有残余(cányú)拉应力的板材经表面辗压后，其残余(cányú)应力大为减小。在一定限度内，表面变形越大，残余(cányú)应力减小得越多。拉制黄铜棒经辗压后，表面残余(cányú)应力几乎减小一倍，甚至可使表面拉应力变成压应力。表面变形程度越大、残余(cányú)应力减少得越多。但不应超过某一限度，一般是在1.5~3％以下。若超过此限度，会造成有害的后果，因为这样不但不会减小残余(cányú)应力，反而会使残余(cányú)应力增加。5.研究(yánjiū)残余应力的主要方法三种(sānzhǒnꞬ)方法的比较§3.4金属(jīnshǔ)塑性加工诸方法的应力与变形特点1.镦粗时组合件的变形(biànxíng)特点2.基本应力(yìnglì)的分布特点3.第一类附加(fùjiā)应力的分布特点一．基本应力(yìnglì)特点1.金属质点纵向流动(liúdòng)特点前滑后滑中性面/1）外摩擦2）变形(biànxíng)区的尺寸3）刚端3．平辊轧制时，第一类附加应力的分布(fēnbù)特点一、棒材挤压(jǐyā)时的基本应力状态挤压(jǐyā)过程：填充+挤压(jǐyā)Ⅰ区---延伸变形区Ⅱ区---压缩(yāsuō)变形区Ⅲ区---切变区Ⅳ区---未变形区Ⅴ区---“死区”三、棒材挤压(jǐyā)时的附加应力/棒材拉伸时金属(jīnshǔ)的流动规律二、棒材拉伸时金属流动(liúdòng)规律三.棒材拉拔(lābá)时的附加应力棒材拉拔产生附加(fùjiā)应力的不利影响§3.5塑性(sùxìng)加工过程的