中南大学：《金属塑性加工原理》课程教学资源（PPT课件）第一篇 塑性变形力学基础 第3章 金属塑性加工的宏观规律

第3章金属塑性加工的宏观规律 §3.1塑性流动规律（最小阻力定律） §3.2影响金属塑性流动和变形的因素 §3.3不均匀变形、附加应力和残余应力 §3.4金属塑性加工诸方法的应力与变形特点 §3.5塑性加工过程的断裂与可加工性

第3章 金属塑性加工的宏观规律 §3.1 塑性流动规律（最小阻力定律） §3.2 影响金属塑性流动和变形的因素 §3.3 不均匀变形、附加应力和残余应力 §3.4 金属塑性加工诸方法的应力与变形特点 §3.5 塑性加工过程的断裂与可加工性

本章重点 不均匀变形的基本概念 变形不均匀的原因及对塑性加工的影响 消除残余应力的措施 断裂的基本类型 生产实际中的断裂分析

本章重点 不均匀变形的基本概念 变形不均匀的原因及对塑性加工的影响 消除残余应力的措施 断裂的基本类型 生产实际中的断裂分析

§3.1塑性流动规律（最小阻力定律) 一概念：最小阻力定律 一最小周边法则 >实际应用分析

§3.1 塑性流动规律（最小阻力定律） ➢概念：最小阻力定律 ➢最小周边法则 ➢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。 飞边槽 图3-1开式模锻的金属流动

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

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。 (b) A BB剂面 (c) 图3-2最小周边法则图示 图3-3正方形断面变形模式

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

实际应用分析 送进方向 (a) ☒ 送进方向 轧制方向 6) (b) 图3-6轨辊直径不同时轧件 图3-5不同宽度还料 变形区纵横方向阻力图 图3-4拔长还料的变形模式 轧制时宽展情况 (D>D,B2>B2)

实际应用分析

§3.2影响金属塑性流动和变形的因素 3.2.1摩擦的影响 3.2.2 变形区的几何因素的影响 3.2.3工具的形状和坯料形状的影响 3.2.4外端的影响 3.2.5变形温度的影响 3.2.6金属性质不均的影响

§3. 2 影响金属塑性流动和变形的因素 3. 2. 1 摩擦的影响 3. 2. 2 变形区的几何因素的影响 3. 2. 3 工具的形状和坯料形状的影响 3. 2. 4 外端的影响 3. 2. 5 变形温度的影响 3. 2. 6 金属性质不均的影响

3.2.1 摩擦的影响 摩擦影响的实质：由于摩擦力的作用，在一定程度上 改变了金属的流动特性并使应力分 布受到影响

3.2.1 摩擦的影响 摩擦影响的实质：由于摩擦力的作用，在一定程度上 改变了金属的流动特性并使应力分 布受到影响

塑料 23455432i k/d I hd>I 试样直径 图3一7圆柱体辙粗时摩擦力对变形及应力分布影响 图3-8用望料辙粗时单位压力分布图

Ro 上砧 (a)圆环试样 下砧 ro>Ro ieR (b) To>Ro n<Ri (c) Rn 图3-9圆环辙粗的金属流动 (a)变形前(b)摩擦系数很小或为零(c)有摩擦