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工件的内应力引起的变形及调整误差(1)
来源:深圳电镀厂原创 作者:Great 日期:2012年05月31日 访问次数:

东莞电镀厂告诉你,工件的内应力引起的变形及调整误差

所谓内应力,是指当外部载荷去掉以后,仍残留在工件内部的应力。它是由于在冷、热加工中。金属内部相邻的宏观或微观的组织发生了不均匀的体积变化而产生的。具有内应力的零件,其内部组织有强烈的倾向要恢复到一个稳定的没有内应力的状态。在这一过程中,工件的形状逐渐变化(如翘曲变形),从而丧失其原有精度。
1、内应力产生的原因(三大点)

(1)毛坯制造中产生的内应力  在铸、锻、焊及热处理等毛坯热加工中由于毛坯各部分受热不均匀或冷却速度不等,以及金相组织的转变都会引起金属不均匀的体积变化,从而在其内部产生较大的内应力。如图所示,以内外壁厚不等的铸件,浇注后在冷却过程中,由于壁1、壁2较薄,冷却较快,而壁3较后,冷却较慢。因此当壁1、壁2从塑性状态冷却到弹性状态时,壁3尚处于塑性状态。这时壁1、壁2在收缩时并未受到壁3的阻碍,铸件内部不产生内应力。当壁3也冷却到弹性状态时,壁1、壁2基本冷却,故壁3收缩受到壁1、壁2的阻碍,使壁3内部产生残余拉应力,壁1、壁2产生残余压应力,拉、压应力处于平衡状态。此时,若在壁2上开一个缺口,则壁2的压应力消失,壁1、壁3分别在各自的压、拉应力作用下产生伸长和压缩变形,工件弯曲,直到内应力重新分布达到新的平衡。

(2)冷校直时产生的内应力  一些细长轴工件(如丝杠等)由于刚度低,容易产生弯曲变形,常采用冷校直的方法使之变直,一根无内应力向上弯曲的长轴,当中部受到载荷F作用时,将产生内应力,其轴心线以上产生压应力,轴心线以下产生拉应力,两条虚线之间是弹性变形区,虚线之外是塑性变形区。当工件去掉外力后,工件的弹性恢复受到塑性变形区的阻碍,致使内应力重新分布(由此可见,工件经冷校直后内部产生残余应力,处于不稳定状态,若再进行切削加工,工件将重新产生弯曲变形。

(3)切削加工产生的内应力  在切削加工形成的力和热的作用下,使被加工表面产生塑性变形,也能引起内应力,并在加工后引起工件变形。

关于:减小或消除内应力的措施我们下期再续!

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