卡特320B履带式挖掘机零件手册[1].pdf

金属塑性成形原理复习指南
绪论
基本概念
塑性:在外力作用下材料发生永久性变形,并保持其完整性的能力。
塑性变形:作用在物体上的外力取消后,物体的变形不能完全恢复而产生的永久变形成为塑性变形。
塑性成型:材料在一定的外力作用下,利用其塑性而使其成形并获得一定的力学性能的加工方法。
塑性成形的特点
1)其组织、性能都能得到改善和提高。
2)材料利用率高。
3)用塑性成形方法得到的工件可以达到较高的精度。
4)塑性成形方法具有很高的生产率。
塑性成形的典型工艺
一次成形(轧制、拉拔、挤压)
体积成形
二次成形(自由锻、模锻)
塑性成型
分离成形(落料、冲孔)
板料成形
变形成形(拉深、翻边、张形)
金属塑性成形的物理基础
1、冷塑性成形
    晶内:滑移和孪晶(滑移为主)滑移性能(面心>体心>密排六方)
晶间:转动和滑动 
滑移的方向:原子密度最大的方向。
塑性变形的特点:
   ①各晶粒变形的不同时性;
   ②各晶粒变形的相互协调性;
③晶粒与晶粒之间和晶粒内部与晶界附近区域之间变形的不均匀性。
合金使塑性下降。
2、热塑性成形
软化方式可分为以下几种:动态回复,动态再结晶,静态回复,静态再结晶等。
金属热塑性变形机理主要有:晶内滑移,晶内孪生,晶界滑移和扩散蠕变等。
金属的塑性
金属塑性表示方法:延伸率、断面收缩率、最大压缩率、扭转角(或扭转数)
塑性指标实验:拉伸试验、镦粗试验、扭转试验、杯突试验。
非金属的影响:P冷脆性 S、O 热脆性 N 蓝脆性 H 氢脆
应力状态的影响:三相应力状态塑性好。
超塑性工艺方法:细晶超塑性、相变超塑性
金属塑性成形的力学基础
应力分析
塑性力学基本假设:连续性假设、匀质性假设、各向同性假设、初应力为零、体积力为零、体积不变假设。
张量的性质
1、存在不变量,张量的分量一定可以组成某些函数f(Tij),这些函数的值不随坐标而变。
2、2阶对称张量存在三个主轴和三个主值;张量角标不同的分量都为零时的坐标轴方向为主轴,三个角标相同的分量为值。
3、主应力的概念:切应力为零的微分面的正应力
4、应力状态的分类:应力状态的分类
若σ1≠σ2≠σ3≠0——三向应力状态
若σ1≠σ2≠0,σ3=0——二向应力状态。
若σ1≠0;σ2=σ3=0——单向应力状态。
若σ1≠σ2=σ3——圆柱应力状态(包括单向应力状态)。⊥σ1 的方向均为主方向。
若σ1=σ2=σ3——球应力(静水应力)状态。τ≡0,各方向均为主方向。
5、主应力简图:受力物体内一点的应力状态,可用作用在应力单元体上的主应力来描述,只用主应力的个数及符号来描述一点应力状态的简图称为主应力图。(9种)
6、主切应力:切应力取极值的平面的切应力。
7、八面体应力:以受力物体内任意点的应力主轴为坐标轴,在无限靠近该点作等倾斜的微分面,其法线与三个主轴的夹角都相等,在主轴坐标系空间八个象限中的等倾微分面构成一个正八面体,正八面体的每个平面称八面体平面,八面体平面上的应力称八面体应力。
8、等效应力:
1)等效应力是一个不变量;
2)等效应力在数值上等于单向均匀拉伸(或压缩)时的拉伸(或压缩)应力σ1 ;
3)等效应力并不代表某一实际平面上的应力,因而不能在某一特定的平面上表示出来;
4)等效应力可以理解为代表一点应力状态中应力偏张量的综合作用。
9、张量的分解:应力偏张量引起物体产生变形;应力球张量引起物体产生体积变化。
10、平面应力状态的概念:若变形体内与某方向轴垂直的平面上无应力存在,并所有应力分量与该方向轴无关,则这种应力状态即为平面应力状态。
应变分析
对数应变的特点:准确性、可加性、可比性;
体积不变条件:
主应变简图:用主应变的个数和符号来表示应变状态的简图称主应变状态图,简称为主应变简图或主应变图(3种)
注意: 是应变增量dεij对时间dt的微商,不是εij对时间的导数。
平面应变:如果物体内所有质点都只在同一个坐标平面内发生变形,而在该平面的法线方向没有变形,其他方向的变形与该方向无关,这种变形称为平面变形或平面应变。
屈服准则
材料模型:理想弹塑性材料、理想刚塑性材料、硬化刚塑性材料、硬化弹塑性材料
Tresca准则物理意义:当材料的最大切应力达到某一常数时,材料就屈服。
Mises准则物理意义:当材料的单位体积形状改变的弹性位能(又称弹性形变能)达到某一常数时,材料就屈服。
Tresca,Mises准则的几何表达:
Tresca,Mises准则的比较:(相同点、不同点)
一致的点的应力特点圆柱应力状态;
相差最大的点的应力特点是圆柱