弯曲变形特点及变形力计算学习教案.pptx

《弯曲变形特点及变形力计算》的学习教案详细探讨了金属材料在弯曲加工过程中的特性以及相关的计算方法。弯曲是将板料、棒料、管料或型材等塑造成特定形状和角度的一种成型技术。这一过程涉及到多个关键概念，如应变中性层、曲率半径和弯曲方法。 应变中性层是指在弯曲过程中切向应变为零的金属层，它在弯曲变形中扮演着至关重要的角色。曲率半径则是衡量材料弯曲程度的一个参数，应力中性层的曲率半径与之相关。弯曲方法包括模具弯曲、折弯、滚弯和拉弯等，其中以压力机上平板的弯曲为例，主要分析的是纯弯矩作用下的弯曲工艺。 在弯曲过程中，材料的变形区可以分为三个阶段：弹性弯曲、弹塑性弯曲和纯塑性弯曲。弹性弯曲阶段，应力中性层与应变中性层重合，材料保持弹性状态。随着弯矩增大，材料进入弹塑性弯曲阶段，内外层金属切向应力达到屈服强度，塑性区域扩展。而纯塑性弯曲阶段，材料整体处于塑性状态，变形程度与相对弯曲半径r/t密切相关。 三维塑性弯曲状态下，材料变形区内会受到非变形区的牵制，导致弯曲从线性转向三维，应力和应变状态受到板料厚度与宽度比例（B/t）的影响。对于窄板（B/t≤3），宽度方向可自由变形，呈现平面应力状态；而对于宽板（B/t＞3），宽度方向受到约束，形成平面应变状态。 在窄板和宽板的弯曲过程中，切向应变是最大的主应变，外层金属纤维缩短，内层金属纤维伸长。切向应力在外层为正，内层为负，径向应力因内、外层金属相互挤压而产生压应力，宽度方向应力则因变形约束而呈现特定规律。 这个学习教案深入剖析了弯曲变形的特点，提供了计算变形力的理论基础，有助于理解金属材料在弯曲加工中的力学行为，对于从事金属成型、机械设计和制造的专业人员来说具有很高的参考价值。通过学习，可以更好地掌握弯曲工艺的设计和优化，提高生产效率和产品质量。