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冷挤压工艺的原理是什么?

来源:http://www.qtyzhjmj.com/news/169.html    发布时间:2023-03-20    点击:287

冷挤压工艺的原理是什么?

  一、主应力状态对冷挤压工艺的影响

  金属的塑性是随着应力状态的变化而变化的,压应力能提高金属的塑性,而拉应力则降低金属的塑性,这是因为:

  (1)冷挤压材料都是多晶体。晶粒间的变形是一种不理想的变形,也可以将这种变形看作金属破坏的开始。拉应力促使晶间变形,晶间变形在没有回复机构(如再结品)时,会引起晶间破裂的积聚,使多晶体很快破坏,压应力能阻止这种破坏,从而提高金属的塑性。

  (2)随着立体压缩程度的增加,不仅使金属更密实,而且使各种微观破坏,甚至宏观破坏的缺陷得到弥补。

  (3)三向压应力能使金属内某些夹杂物的危害程度大为减少。金属内夹杂物的存在,正如内部空洞一样往往会形成应力集中。在拉应力作用下,这种应力集中是十分危险的,而在压应力时影响就小得多。

  (4)塑性变形时往往会产生附加拉应力。在压应力的作用下,这些附加拉应力将被抵消或相应减少。

  由于冷挤压成形时金属处于三向压应力状态,大大提高了金属的塑性,因此可用少量的冷挤压工序来替代多道的拉深工序,这是冷挤压工艺的优点,但冷挤压加工所需的变形力比拉深加工大许多,这实质上也是主应力状态对变形力的影响。

  根据变形能量塑性条件:

  (σ1-σ2)2+(σ2-σ3)2+(σ3-σ1)2=2σ2

  必须使公式左边三项数值之和达到2σ2(其中σ1、σ2、σ3为三个方向的主应力)时,材料才进入塑性状态。显然异号应力状态比同号应力状态容易使左边三顼数值之和达到2σ2数值,因此异号应力状态的变形力总是小于同号应力状态的变形力,这就是冷挤压(同号应力状态)的变形力高于拉深(异号应力状态)的原因。

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