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弯曲变形的特点简述

时间:2023-06-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:图3-2显示了板弯曲变形区内切向应力的变化情况。纯塑性弯曲 变形到一定程度,整个变形区的材料完全处于塑性变形状态。这是由于板料的相对宽度b/t直接影响板料沿着宽度方向的应变,进而影响应力的缘故。当弯曲半径小时,被压缩的材料向端面方向流动,在板料侧面形成凸点,凸点的高度值介于t。图3-3 板料弯曲时的变形特点

弯曲变形的特点简述

弯曲过程中,当坯料上作用有外弯曲力矩时,坯料的曲率半径会发生变化。图3-2显示了板弯曲变形区(ABCD部分)内切向应力的变化情况。

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图3-2 弯曲坯料变形区切向应力分布

弯曲过程中,内区(靠近曲率中心线一侧)切向受压力,外区(远离曲率中心一侧)受拉力。

根据变形程度,弯曲过程可分为三个阶段:

(1)弹性弯曲 在变形开始时,变形程度较小,坯料变形区应力最大的内、外表面的材料没有产生屈服,变形区内材料仅为弹性变形。

(2)弹-塑性弯曲 随着变形的增大,坯料变形区内、外表面材料首先屈服,进入塑性变形状态,随着变形的进一步增大,塑性变形由表面向中心逐步扩展。

(3)纯塑性弯曲 变形到一定程度,整个变形区的材料完全处于塑性变形状态。

图3-3所示为板料弯曲时的变形特点。(www.xing528.com)

分析变形前后工件侧壁网格及断面可以得出如下结论:

1)变形区主要发生在弯曲件的圆角部分,直线部分没有变形,只是刚性移动。

2)从弯曲件变形区的横断面来看,对于窄板(宽度与厚度之比b/t<3)弯曲,其横断面由矩形变成了扇形,而对于宽板(b/t>3)弯曲,其横断面几乎保持不变,仍为矩形。这是由于板料的相对宽度b/t直接影响板料沿着宽度方向的应变,进而影响应力的缘故。因而b/t不同,其应力和应变状态也不相同。

3)无论窄板还是宽板,在变形区内,纵向金属纤维长度发生了变化,内层(靠凸模一侧)纵向纤维受压而缩短,外层(靠凹模一侧)纵向纤维受拉而伸长。由于从内表面到外表面,其纵向纤维的长度是连续变化的,因而在内层与外层中间存在一个既不伸长也不缩短的中间层,称为应变中性层。根据塑性变形体积不变的原则,外侧纵向为最大伸长应变,故横向和径向均为伸长应变;内侧纵向为最大压缩应变,横向和径向均为压缩应变。

当弯曲半径小时,被压缩的材料向端面方向流动,在板料侧面形成凸点,凸点的高度值介于(0~0.5)t。弯曲半径越小、材料越厚,形成的凸点越高。这种凸点对于需要拼焊的零件将会产生不利影响。

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图3-3 板料弯曲时的变形特点

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