塑性加工力学(原理)实验指导书

塑性加工力学塑性加工原理实验指导书阳 辉2007年3月实验一 体积不变条件一、实验原理金属塑性变形前后忽略材料的密度变化，认为物体的体积保持不变。二、实验目的 验证金属塑性变形前后物体体积变化情况。三、实验使用的仪器设备 二辊实验轧机。四、实验前的准备1、做实验用的铅块试样尺寸及数量。2、做实验用的工具。3、熟悉轧机的启动与停止，轧机的压下调整。五、实验步骤1、用直尺分别测量铅块试样的长度、宽度及厚度尺寸，测量时应在不同位置测取数据然后取平均值。2、启动轧机然后压靠轧辊，注意轧辊两边压下平衡，抬升上轧辊到一定位置，用废旧铅块通过轧机，转动压下螺丝手柄一圈，测量其压下量的大小。3、根据铅块试样的厚度调节轧机的辊缝，给予适当的压下量，轧后测量并记录铅块试样尺寸。每块试样轧制三道并作出相应的记录。六、实验数据记录及处理HBLV(V-V0)/V0123七、实验结果分析 分析变形前后试样体积变化情况，指出引起试样体积变化的因素，并说明这种体积变化在塑性加工过程中可以忽略不计。实验二 最小阻力法则一、实验原理古布金：当变形体的质点有可能沿不同方向移动时，则每点沿最小阻力方向移动。胡世光：材料的变形总是向阻力最小的方向发展。卡恰诺夫：平衡物体获得真实形状比任何其他可能的形状所需的总变形能之数值均小。二、实验目的验证最小阻力法则的正确性。三、实验使用的仪器设备 万能材料试验机。四、实验前准备1、准备长方体铅块试样三块，其尺寸为高：宽：长=1：2：3。2、准备园柱体铅块试样两块，其尺寸为高：直径=1：2.5。3、准备正方体铅块试样一块。 五、实验步骤1、熟悉万能材料试验机的操作；2、铅块试样依次放入试验机的压头上进行镦粗，注意试样的摆放位置；3、给以试样适当的压缩量；4、镦粗后观察上下表面及侧面的形状。六、实验数据记录及处理 绘制不同试样变形后的表面及侧面形状图形。七、实验结果分析 分析变形后试样形状变化规律。实验三 挤压网格实验一、实验原理为研究物体受力变形情况，变形前在物体表面或内部做出坐标网格，变形后观察网格局部与整体的变化情况，并判断物体是否为均匀变形。二、实验目的验证不均匀变形的存在并计算坐标网格各节点处变形的大小。三、实验使用的仪器设备 万能材料试验机。四、实验前准备1、将剖开的园柱体铅块试样打磨成要求的尺寸及表面。2、也可准备长方体铅块试样。五、实验步骤1、熟悉万能材料试验机的操作；2、在一半园柱体试样的剖面上做出坐标网格；3、将园柱体整体试样装入挤压模中，然后放在万能材料试验机的压头上；4、利用挤压活塞对铅块试样进行挤压变形直至挤出模孔；5、取出挤压后的铅块，分开半园柱体试样，观察坐标网格变化情况。6、对于长方体铅块试样，可在其表面或其侧面刻上坐标网格，然后放在万能材料试验机上镦粗，变形后观察坐标网格变化情况。六、实验数据记录及处理 绘制不同试样变形前后的坐标网格表面形状图形，测量网格尺寸并计算网格节点的变形大小。七、实验结果分析 分析试样不均匀变形规律。实验四 不均匀变形实验一、实验目的通过实验了解金属塑性变形的不均匀现象。二、实验原理本实验采用侧面或接触表面划有网格的铅块试样，在二辊轧机上进行不同变形程度的轧制。在轧制过程中，由于接触表面摩擦，工具和工件形状的差异，L/H比值不同等因素，都会引起应力及变形不均匀分布。三、实验使用的仪器设备 二辊轧机。四、实验前准备1、准备好铅块试样，要求试样表面光滑。2、准备好制作坐标网格的钢针。3、准备好测量试件的游标卡尺。五、实验步骤1、取铅试样：H=25mm，B=80mm，L=200mm三块。2、分别在试样的侧面或接触表面用钢针划上55mm2的坐标网格。3、在二辊轧机上分别给予5%、20%、40%的变形量，要求看到由不均匀变形而产生的双鼓形、单鼓形、侧面金属局部转移至接触表面的现象。4、测量划有网格的侧表面经变形后网格尺寸沿高度的变化，并作记录。六、实验数据记录及处理 绘制不同试样变形前后的坐标网格表面形状图形，测量网格尺寸。七、实验结果分析1、讨论分析轧件产生不均匀变形的原因。2、作出试验条件下%-h（格）的曲线。3、讨论轧件产生单鼓、双鼓的原因。4、分析轧件侧面金属局部转移到接触表面的过程。