液压机金属塑性成形力学分析

液压机金属塑性成形力学分析

在上一章《锻造油压机的分类与锻前准备>>中 ，我们介绍了锻压油压机的几种分类与锻造前的一些准备工作，今天我们来介绍下液压机金属塑性成形力学分析。

液压机金属塑性成形力学分析

    液压机金质塑性成形力学近年来有较大发展，总体来讲，是将以经验为主的金届成形中的诸多问题如应力、应变、屈服及变形力计算等逐渐能用型性力学的基本概念进行阐明。如今，金质成形力学已经名副其实地成为塑性力学的重要分支。近几年来的主要进展可以概括如下：

    1 )对金属成形力学本质的理解已经得到辣化，并在图形化方面有轻大发展。应力状态与应变增量类型之间的内在联系已经可以用应力偏量的分量及其不变垦进行明确定量描述，一改过去很多年来沿用古布金的“变形力学模式”一词，该模式是将应力状态 (九种)与应变类型 (三种)并列组合而成。

    ②在应力理论图形化方面有较大进展，包括切应力、正应力及全应力的图形化，这比起单靠公式描述要更形象，可获得不同斜面上应力分量变化的全景困傺■。

    ③液压机的应力应变顺序对应规律将塑性应力应变关系中b坞'量理论合理地推广到判断工件尺寸变化趋势中。利用该规律获得了平面应力及三向应力状态下典型工序在屈服图形上

的分区，

    2)近年来有限元分析软件得到迅速发展，除了通用软件如ABAQUS、MARC、ADINA外，一些专用于分析性加工过程的软件如 DE- FORM 、 0 DYNAFORM 0 SUPER-FORM及QFORM等筋已经得到广泛应用，国内高校也开发了相关的软件。可以说由于PC机的普及及上述软件的日益完善，给出一个成形过程的应力、应变分布已经是比较容易的事。在此悄貌下，原先主要用于解析刚塑性平面问题滑移线法已经在文狱中很少见到。作为一个近似高估法——上解法也已经很少有人应用。考虑到这一新情况，对锻造过程应用铰新的刚塑性有限元法在本·1'有专门一篇叙述 (第九篇), 而对滑移线):Z:·枝！限法在篇幅上则大幅度压缩仅保留一些茌-f，.:：及公式。

    3)缒性加工过税的物划,棋拟近雒也有所发展，特别是新出现的蜾纹法提研纯变形体内应变分布的有效方法。

 以下将分别对有关内容逃行榈述。

    第一节 应 力

    鲤性成形是利用金颀的数性，在外力的作用下使其变形的加工方法。外力对变形体的作用遇常用应力来表示，与应力相关的概念及】物理含义如下所述。

    一、液压机的外力、内力与应力

   液压机 外力是指作用在物体上的力，其一般可以分为两类：一类是作用在物体表面上的力，称为面力或接舢力，可以是集中力也可以是分布力，如摩擦力、正压力等；另一类是作用在物体每一个点上的力，称为体积力，如重力等。  在外力作用下，物体内各点之间产生相互作用的力，称为内力。内力的产生主要有两个因索：一是为了平衡外力；二是工件中变形区与非变形区之间的相互作用。 变形体中单位面积上的内力称为应力。应力的引人是为了衡虽变形体中内力的强度。应力包括正应力和切应力，正应力垂直于所作用斜面即沿着斜面的法线方向，切应力位于斜面内与正应力互相垂直。习惯上，将正值的正应力称为拉应力，将负值的正应力称为压应力。

    二、液压机的应力状态与应力张量

    液压机通过物体内一点的各个硪面上的应力状况俗称为物体内一点处的应力状态。仪鞯过一点的任一个硪面上的应力悄况是不足以反映一点的应力状态的。一点的应力状态可用互相垂直的三个坐标面上的九个应力分蛰 (】中六个是独立的)来表示。当坐标系统原点旋转一定角胶后，各个应力分，；按一定规锥变化，【沸足张1所婴求的关系，所以一点的应力状态可写；戊应力张.形式。