大量塑形變形后的殘余應力問題

孤城領主領主

話說，我用一個鋁板進行銑削加工，在大量挖除內腔后，需要進行去應力退火才能保證后面精加工尺寸的穩定性。另外，在進行沖床沖孔操作后，孔周圍有毛邊。
0 s8 M' _; l( t( n2 l我的疑惑是，上述兩例都是大量的塑形變形，都會留下殘留應力。那么哪位能解釋一下，這些殘留應力在微觀層面（即晶粒，晶界，晶格畸變等）上是怎么導致工件變形的？銑削中大量材料去除后精加工尺寸不穩定，以及沖孔之后的毛邊，應該都是殘余應力在作祟，可它是怎么作祟的，哪位高手來解釋一下？

走路empty

博士 課題

鈈莋贁chien

頂一個，這個貌似在課本上能找到答案吧。

PoiSonLink

不懂這計算分析.支持一下

孤城領主領主

鈈莋贁chien 發表于 2014-8-28 21:23
! {% A' M# x) o3 K, _2 _頂一個，這個貌似在課本上能找到答案吧。

5 o' {& K- R" y( }; J0 f手頭的課本翻遍了沒有找到答案，我讀機械的碩士朋友也是以一句不在他的研究范圍為由把我堵回來了。我很奇怪，在課本上清清楚楚寫著，金屬材料受應力會發生彈性變形，如果應力足夠大就會發生塑形變形。接著書上說了，發生塑形變形是因為應力使得晶界滑移，可是為什么沒有人去問彈性變形中晶界又是什么一種狀況那？再有塑性變形后會有殘余應力，這玩意會使加工后的工件在發生變形，而在這個殘余應力的作用下，晶界，晶粒又是一種神馬狀況那？

liuyanxue

很深奧的問題

LIAOYAO

咋看得暈乎暈乎的，從”進行銑削加工，在大量挖除內腔后“ 來看，應該就是機加工的，切削是不能算在塑形變形里吧！主要討論方向是在殘留應力部分吧。
  q! t: O: U3 b2 ^0 u
, m' t' v2 y7 A. U, K) S: _又，沖孔是沖裁工藝，材料都已經分成兩部分了，如何還停留在”塑形變形“呢？沖孔之后的毛邊更和應力無啥關聯，只是單純偏向刀口利度和刀口間隙與間隙的確保問題。

獨自莫憑欄

我拋個磚，描述一下金屬切削的物理性質。當刀具切入工件時，就會發生材料流動，被擠壓的材料就沿著刀具表面流出；當刀具前進時，刀具前面的材料在與材料流動方向相反的方向上產生應力，這是有摩擦力的緣故。
( }. ]. V+ A7 U4 I+ r# Q' u! ~) e內應力是金屬切削過程中產生的，由于刀具產生的應力，材料出現壓縮；在切削過程中由刀具或工件向前移動，應力積聚在刀刃處并箱材料內部傳播；這種應力集中導致切屑從材料商斷裂并沿著切屑——刀具界面流動。
由于大部分材料在一定程度上都具有延展性，切削時就很容易出現塑性流動。

孤城領主領主

LIAOYAO 發表于 2014-8-29 14:53
咋看得暈乎暈乎的，從”進行銑削加工，在大量挖除內腔后“ 來看，應該就是機加工的，切削是不能算在塑形變形 ...

9 Z* k' T; z4 c% i2 i, a' o4 M由應力--應變曲線可知，斷裂，是塑形變形的極端情況。而機械加工中的去除材料，都是在外力作用下的材料去除。假設拿一個1噸的小型沖床在100MM厚的45號調質剛上沖個10MM的通孔，沖不動吧。那是因為應力不夠大，只能沖個小坑，雖然也引起了材料的塑形變形，但是遠沒到達到塑形變形的極端情況--斷裂，的地步。可是同樣的機器在1MM厚的45號鋼材上沖個10MM的孔，就OK，這是因為應力足夠大，大到塑形變形已經不能完成對沖擊功的吸收，達到了斷裂極限。

孤城領主領主

獨自莫憑欄 發表于 2014-8-29 15:40
0 T0 U' N. `3 P我拋個磚，描述一下金屬切削的物理性質。當刀具切入工件時，就會發生材料流動，被擠壓的材料就沿著刀具表面 ...

恩，不錯，這是宏觀的觀察。微觀的組織變化原理就更簡單了