擠壓應力狀態

擠壓應力狀態(extrllsionstressstate),是指擠壓時塑性變形區內變形體單位截面上的應力狀態,基本為三向壓應力狀態,即軸向壓應力、周向壓應力和徑向壓應力。

正向擠壓,反向擠壓,

正向擠壓

正向擠壓時,軸向壓應力是由於擠壓桿作用於金屬上的壓力和模子的反作用力產生的;徑向壓應力和周向壓應力則是由於擠壓筒和模孔的側壁作用的壓力產生的。擠壓變形區內各點的主應力值是不相同的。擠壓開始階段的應力狀態類似自由體鐓粗;
向主應力們在墊片上的分布是邊部大、中心小。這是由於中心部分的金屬正對著模孔,根據最小阻力定律可知其變形阻力最小,故所產生的主應力σ1也就最小。主應力σ1沿軸線上的分布由擠壓墊片向模孔方向逐漸減小到模子出口處為零,徑向主應力σr的分布規律與軸向主應力σ1相同。周向主應力σθ與徑向主應力σr 之間的關係屬於軸對稱變形問題,即σθ≈σr 。實際上二者之間存在著一定的差值,其值由對稱軸向表面處逐漸增大,並且其絕對值總是lσrl >lσθl 。在變形區的不同部位軸向主應力σ1與徑向主應力σr 之間的關係也是不同的:在靠近擠壓筒壁部位為lσ1 l>lσr l,而在對著模孔的部位,則lσ1 l<lσr l。這一結論可以通過金屬流動實驗得到證實。在終了擠壓階段,金屬沿徑向流動速度增加使金屬硬化擠壓結束階段的受力情況擠ji度、摩擦力和擠壓力增加,引起作用在擠壓筒上的正壓力dN和摩擦力dτ1,的增加。這就破壞了與墊片上的摩擦力dτd之間的平衡,促使外層金屬沿abc界面向錠坯中心流動,如圖2所示。在變形區內應力的大小不論如何變化,應力狀態基本為三向壓應力是不變的。

反向擠壓

反向擠壓時,塑性變形區的應力狀態仍然是三向壓應力。在變形區之外,由於金屬與筒壁無摩擦力,應力狀態為三向等壓應力。

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