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来源:u乐pt客户端 | 作者:pro5e3667 | 发布时间: 2017-08-26 | 4732 次浏览 | 分享到:
下载过程中,材料的变形程度由底部向口部逐渐增大,因此下载过程中毛坯各部分的硬化程度不一,应力与应变状态各不相同。随着下载的不断进行,留在凹模表面的材料不断被拉进凸、凹模的间隙而变为筒壁,因而即使是变形区同一位置的材料,其应力和应

下载过程中,材料的变形程度由底部向口部逐渐增大,因此下载过程中毛坯各部分的硬化程度不一,应力与应变状态各不相同。随着下载的不断进行,留在凹模表面的材料不断被拉进凸、凹模的间隙而变为筒壁,因而即使是变形区同一位置的材料,其应力和应变状态也在时刻发生变化。 

    现以带压边圈的直壁圆筒形件的首次下载为例,说明在下载过程中的某一时刻( 图 4.1.4) 毛坯的变形和受力情况。假设为毛坯的径向应力与应变;,为毛坯的厚向应力与应变, 为毛坯的切向应力与应变 .根据圆筒件各部位的受力和变形性质的不同,将整个毛坯分为如下 5 个部分: 

    (1) 平面凸缘部分——主要变形区 

    这是下载变形的主要变形区,也是扇形格子变成矩形格子的区域。此处材料被下载凸模拉进凸、凹模间隙而形成筒壁。这一区域主要承受切向的压应力和径向的拉应力,厚度方向承受由压边力引起的压应力的作用,是二压一拉的三向应力状态。

    由网格实验知:切向压缩与径向伸长的变形均由凸缘的内边向外边逐渐增大,因此的值也是变化的

    单元体的应变状态也可由网格试验得出:切向产生压缩变形,径向产生伸长变形,厚向的变形取决于 ,之间的比值。当的绝对值最大时,则为压应变,当的绝对值最大时,为拉应变。因此改区域的应变也是三向的。 

    由图 4.1.2 可知,在凸缘的最外缘需要压缩的材料最多,因此此处的应是绝对值最大的主应力 , 凸缘外缘的应是伸长变形。如果此时值过大,则此处材料因受压过大失稳而起皱,导致下载不能正常进行。 

    (2) 凹模圆角部分——过渡区 

    这是凸缘和筒壁部分的过渡区,材料的变形比较复杂,除有与凸缘部分相同的特点,即径向受拉应力和切向受压应力作用外,厚度方向上还要受凹模圆角的压力和弯曲作用产生的压应力,:的作用。此区域的变形状态也是三向的:是绝对值最大的主变形,是压变形,此处材料厚度减薄。 

    (3) 筒壁部分——传力区 

    这是由凸缘部分,它将凸模的作用力传给凸缘,因此是传力区。下载过程中直径受凸模的阻碍不再发生变化,即切向应变为零。如果间隙合适,厚度方向上将不受力的作用,即为零。是凸模产生的拉应力,由于材料在切向受凸模的限制不能自由收缩,也是拉应力。因此变形与应力均为平面状态。其中为伸长应变,为压缩应变。 

    (4) 凸模圆角部分——过渡区 

    这部分是筒壁和圆筒底部的过渡区,材料承受筒壁较大的拉应力、凸模圆角的压力和弯曲作用产生的压应力和切向拉应力。在这个区间的筒壁与筒底转角处稍上的地方,下载开始时材料处于凸、凹模间,需要转移的材料较少,受变形的程度小,冷作硬化程度低,加之该处材料变薄,使传力的截面积变小,所以此处往往成为整个下载件强度最薄弱的地方,是下载过程中的“危险断面”。 

    (5) 圆筒底部——小变形区 

这部分材料处于凸模下面,直接接收凸模施加的力并由它将力传给圆筒壁部,因此该区域也是传力区。该处材料在下载开始就被拉入凹模内,并始终保持平面形状。它受两向拉应力作用,相当于周边受均匀拉力的圆板。此区域的变形是三向的为开户应变,为压缩应变。由于凸模圆角处的摩擦制约了底部材料的向外流动,故圆筒底部变形不大,只有1 %~ 3 %,一般可忽略不计。


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