2022年金属塑形成型原理题库.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 一 名词说明 塑性：在外力作用下使金属材料发生塑性变形而不破坏其完整性的才能称为塑性；塑形变形：当作用在物体上外力取消后,物体的变形不能完全复原而产生的残余变 形；塑性加工：金属材料在肯定的外力作用下,利用其塑性而使其成形并获得肯定力学 性能的加工方法称为塑性成形,也称塑性加工或压力加工；b5E2RGbCAP 热加工：在进行充分再结晶的温度以上所完成的加工；冷加工：在不产生回复和再结晶的温度以下进行的加工；温加工：在介于冷热加工温度之间进行的加工；纵轧：两工作辊轴线平行,旋转方向相反,轧件纵轴线与轧辊轴线垂直的轧制；挤压：在大截面坯料的后端施加肯定的压力,将坯料通过肯定外形和尺寸的模孔使 其产生塑性变形,以获得符合模孔截面外形的小截面坯料或零件的塑性成形方法；p1EanqFDPw 正挤压：制品挤出方向与挤压轴运动方向相同的挤压过程；反挤压：制品挤出方向与挤压轴运动方向相反的挤压过程；滑移：是指晶体 单晶体或多晶体中的一个晶粒>在力的作用下,晶体的一部分沿一定的晶面和晶向相对于晶体的另一部分发生相对移动或切变；DXDiTa9E3d 孪生：晶体在切应力的作用下,晶体的一部分沿着肯定的晶面和晶向发生匀称切 变；屈服效应：在某区域内 <应力平台区）,应力保持不变或作微小波动；变形织构：多晶体塑性变形时相伴有晶粒的转动,当变形量很大时,多晶体中原为 任意取向的各个晶粒,会逐步调整其取向而彼此趋于一样；这种由于塑性变形的结 果而使晶粒具有择优取向的组织,称为“ 变形织构” ；RTCrpUDGiT 加工硬化：由于塑性变形使金属内部组织发生变化,金属的强度,硬度增加,塑性 韧性降低的现象；动态再结晶：在热塑性变形过程中发生的再结晶；最小阻力定律：当物体各质点有在不同方向移动的可能时,变形物体内的每一个质 点都将沿其最小阻力方向移动；工作应力：工件塑性变形时实际承担的应力状态,包括基本应力与附加应力；附加应力：在物体中,由于其各部分的不匀称变形受到物体整体性的限制,而引起 的相互平稳的应力；残余应力：塑性变形终止后仍保留在变形物体内的附加应力；干摩擦：边界摩擦：是介于干摩擦与流体摩擦之间的一种摩擦,在该摩擦状态下摩擦副之间 仅存在一层单分子尺度的润滑膜；5PCzVD7HxA 流体摩擦：库仑摩擦条件：是塑性加工过程摩擦条件之一,该条件认为摩擦 切应>力与接触面上的正压 应力 >成正比,可以表达为：或；该条件适用于正压力不太大、变形量较小的冷成形工序；jLBHrnAILg 1 / 25 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 25 页精选学习资料 - - - - - - - - - 常摩擦力条件：该摩擦条件认为接触面上的摩擦切应力与被加工金属的剪切屈服强度 K成正比,可以表达为：；最大摩擦条件： m=1脆性断裂：韧性断裂：平面应力状态：如变形体内与某方向轴垂直的平面上无应力存在,并全部应力重量 与该方向轴无关,就这种应力状态即为平面应力状态；xHAQX74J0X 平面变外形态：全部质点都只在同一个坐标平面内发生变形,而在该平面的法线方 向没有变形的应变状态；轴对称应力状态：增量理论：又称流淌理论,是描述材料处于塑性状态时,应力与应变增量或应变速 率之间关系的理论,它是针对加载过程中的每一瞬时的应力状态所确定的该瞬时的 应变增量,这样就撇开了加载历史的影响；LDAYtRyKfE 全量理论：标称应力：比例加载：是指在加载过程中全部的外力从一开头起就按同一比例增加；条件应力：真实应力：受力物体某一瞬时所受载荷与该瞬时实际承载面积之比；拉伸塑性失稳：硬化材料：抱负弹塑性材料：抱负刚塑性材料：在讨论塑性变形时,既不考虑弹性变形,又不考虑变形过程中的 加工硬化的材料；其真实应力应变曲线如下列图：Zzz6ZB2Ltk Y弹塑性硬化材料：刚塑性硬化材料：屈服准就：描述受力物体中不同应力状态下的质点进入塑性状态并使塑性变形连续 进行所必需遵守的力学条件；屈服表面：屈服准就表达式在主应力空间所构成的曲面；屈服轨迹：应力状态：描述受力物体内 任意方位 >所承担应力情形的物理量,通常用三个相互正交的微分面上的九个应力重量表示；dvzfvkwMI1 切应力互等定律：由于单元体处于静力平稳状态,故绕单元体各轴的合力矩必等于零 , 因 此 一 点 应 力 状 态 九 个 分 量 中 , 切 应 力 分 量 两 两 相 等 , 即 ：2 / 25 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 25 页精选学习资料 - - - - - - - - - ；rqyn14ZNXI 应力张量：主应力：一点应力状态中,切应力为 为主应力；主应力图：0 的平面为主平面,主平面上作用的正应力即圆柱体应力状态：一点应力状态中,如其中两个主应力重量相等,就称该应力状态 为圆柱体应力状态；主切应力：最大切应力：八面体应力：等效应力：位移：位移重量：位移速度：主应变：相对线应变：相对切应变：刚性转动重量：工程切应变中仅引起单元体转动而不使其外形剪切变形的部分；主切应变：等效应变：对数应变：用物体变形前后线尺寸之比的自然对数表达的应变,该表达方式更为科 学精确；真应变：塑性变形过程中,在应变主轴方向保持不变的情形下应变增量的总和,其 表达形式为变形后与变形前线长度比之对数,故又称对数应变；EmxvxOtOco 小变形：全量应变：应变增量：以物体在变形过程中某瞬时的外形尺寸为原始状态,在此基础上发生的 无限小应变就是应变增量；应变速率：体积不变条件：是塑性变形理论基本假设之一,该假设认为塑性变形时,变形物体变形前后的体积保持不变；可以表达为：； SixE2yXPq5 平面变外形态：假如物体内全部质点都只在同一个坐标平面内发生变形,而在该平 面的法线方向没有变形,这种变形称为平面变形或平面应变 6ewMyirQFL 平面：Lode 应力参数 本构关系：材料受力变形时其应力与应变之间的关系称为本构关系；虎克定律：广义虎克定律：Levy-Mises 增量理论：该理论假设：3 / 25 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 25 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1>材料是刚塑性材料,即弹性应变增量为零,塑性应变增量就是总的应变增量；2>材料符合 Mises 屈服准就；3>每一加载瞬时,应力主轴与应变增量主轴重合；4>塑性变形时体积不变；在此基础上,该理论认为应变增量各重量与相应的应力偏量重量成正比,即：或二 填空题 1 塑性加工可以转变工件 _,也可以改善其 _；2 根 据 轧 辊 与 轧 件 的 相 对 运 动 关 系 , 轧 制 可 分 为 _、 _和 _； kavU42VRUs 3 依据工具与其制品的相对运动关系,挤压可分为_和_；4 根 据 工 件 的 温 度 特 征 , 金 属 塑 性 成 形 可 以 分 为 _、 _和 _； y6v3ALoS89 5 在金属的充分再结晶温度以上进行的加工称为 _；6 纵 轧 时 , 两 工 作 轧 辊 旋 转 方 向 _, 轧 件 的 纵 轴 线 与 轧 辊 轴 线 _；7 一点的应力状态中有 _个重量,其中有 _个重量是独立的；8 应力分析时,应力重量的正负规定为：“ 在负面上,指向坐标轴负向的应力重量 取_号” ；9 在一点应力状态中,其三个主应力_进行矢量运算；10 一点的应力状态有 _种情形,主应力状态总共有 _种可能的情况；11 一点应力状态中,主应力为过该点任意斜面上 作用面上正应力 _零；M2ub6vSTnP _应力的极值,主切应力12 点的应力状态中,主切应力作用在与 _面成 45° 或 135° 的微分面上；13 物 体 的 体 积 改 变 是 由 应 力 的 _分 量 引 起 , 形 状 改 变 是 由 应 力 的_重量引起；0YujCfmUCw 14 单向拉伸时,其等效应力即为_方向的应力；15 点的应变状态中有 _个重量,其中有 _个重量是独立的；16 塑性变形时,点的主应变状态总共有_种可能的情形；17 应变速率表示变形程度的变化快慢,它不但取决于成形工具的 _,而且与变形体的 _有关；eUts8ZQVRd 18 单向匀称压缩时,工件高度与其应变速率成 _；19Tresca 屈服准就与 Mises 屈服准就的区分在于后者考虑了_的影响,二者在 _状态下一样,在 _状态下差别最大,最大差别 _倍； sQsAEJkW5T 20Levy-Mises 增量理论认为, _与相应的应力偏重量成正比；21 在塑性变形时,只有满意 _的条件下,才可建立全量应变与应力之间的4 / 25 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 25 页精选学习资料 - - - - - - - - - 关系；22 在_加载过程中,全量应变主轴与应力主轴将保持一样；23 全量应变适用于解决 _变形问题,而增量应变适用于解决 _变 形问题； GMsIasNXkA 24 随着变形程度的增加,金属变形抗力增加率 _；25 平面变形时应力状态就是_状态叠加一个应力球张量；26 平面应变状态的应力特点是 _；抱负刚塑性材料平面变形时,塑性变形体内各 27 点的应力莫尔圆大小 _；TIrRGchYzg 28 物体在塑性变形时,在其内部的_和_同时存在,用各种方法对变形物体实测出来的应力为 _； 7EqZcWLZNX 29 塑性变形后,工件中的残余应力_材料的屈服应力；30 与冷塑性变形不同,热塑性变形时的变形机理仍包括 _；31 随着变形速率的增加,金属的塑性通常 _；32 镦粗圆柱体时,随着径高比的增大,接触面平均单位压力 33 平砧压缩矩形件时,如有外端存在,其平均单位压力将_；_；此时如工件厚度较厚,随 的增大,平均单位压力将 _；lzq7IGf02E 34 开式模锻时,最大锻造力显现在 _阶段；35 板料塑性弯曲时,应变中心层的内移_于应力中心层的内移；36 圆筒件拉深时的塑性变形主要发生在 _部分；37 圆筒件拉深时,两种常见的缺陷是_处的起皱与 _处的拉裂；38 圆棒挤压时,随着挤压比的增大,单位挤压力 _；39 在同一个挤压筒,同样的挤压系数 条件下,孔数越多,挤压力 _；40 同族滑移线必定具有 _曲率；41 沿同一滑移线上的变化与的变化成 _；42 沿同一滑移线上的变化与的变化成正比；43 塑性变形时,满意应力平稳方程及应力边界条件的应力场即为静力许可应力场；44 变形体内存在应力间断面时,不会对虚功原理表达式构成影响；45 应力状态中球应力数值越高,金属的塑性越差；三 简答题 1 为什么通常挤压加工的延长系数要比拉拔加工的高许多？答案：挤压加工时工件所受的应力状态为剧烈的三向压应力,其静水压力重量较高,这种应力 状态有利于充分发挥金属材料的塑性,可以使其产生较大的塑性变形；而拉拔加工时工件所受 的应力状态为两向压应力一向拉应力,其静水压力重量较低,不利于充分发挥金属材料的塑 性,因此能够产生的塑性变形程度较低；zvpgeqJ1hk 2 提高金属材料强度的措施有哪些？提高金属材料强度的措施有：1> 晶粒细化 晶界强化 >；2> 加工硬化 位错强化 >；3> 亚晶强化；5 / 25 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 25 页精选学习资料 - - - - - - - - - 4> 固溶强化； 5> 其次相强化 沉淀强化 >；6> 相变强化；3 单晶体塑性变形的主要机制有哪些？其机理分别是什么？答案：单晶体塑性变形的主要机制有滑移与孪生；滑移是指在力的作用下,晶体的一部分沿肯定的晶面和晶向相对于晶体的另一部分发生相对移动；孪生是在切应力作用下,晶体的一部分沿着肯定的晶面 孪生面 >和肯定的晶向 孪生方向 >发生匀称切变,变形后,晶体的变形部分与未变形部分构成了镜面 对称关系,镜面两侧晶体的相对位向发生了转变；NrpoJac3v1 晶体的滑移过程,实质上就是位错的移动和增殖的过程；而孪生是通过部分位 错横扫孪生面而进行的；4 多晶体金属塑性变形的主要特点和主要机制有哪些？答案：多晶体金属的塑性变形有以下主要特点：1> 各晶粒变形的不同时性；2> 各晶粒变形的相互和谐性；3> 晶粒之间、晶内与晶界之间变形的不匀称性；多晶体金属塑性变形的主要机制有：1> 晶内变形,包括滑移、孪生；2> 晶间变形,包括滑动、转动5 何谓屈服效应？其对制品深加工有何影响？一般应如何排除？某些特定状态下的金属材料在拉伸试验时,具有明显的上下屈服点及屈服平 台,此时在应力却保持不变或作微小波动的情形下变形可连续进行,这种现象 称为屈服效应； 1nowfTG4KI 具有屈服效应的金属在深加工时,当金属变形量恰好处在屈服延长范畴时,金 属表面会显现粗糙不平、变形不均的痕迹,称为吕德斯带,是一种外观表面缺 陷；fjnFLDa5Zo 屈服效应是由于金属中的溶质气团对位错的钉扎作用而引起,为防止其对制品 深加工的影响,一般在深加工之前先进性小量变形以使金属越过屈服平台,即 使位错摆脱溶质气团的钉扎；tfnNhnE6e5 6 晶粒大小对材料的力学性能有何影响？其机理何在？晶粒越小,就金属屈服强度越高,塑性越好；晶粒细化提高金属屈服强度的主要缘由是晶粒尺寸减小,就晶内位错运动距离 缩短,晶界上塞积的位错削减,所形成的畸变程度减小、应力集中程度减弱,不易于开动四周硬取向晶粒的位错,即变形抗力增加；HbmVN777sL 晶粒细化提高金属塑性的主要缘由是晶粒尺寸减小,就单位体积内晶粒数目增 多,由于多晶体各晶粒取向是随机分布的,这样处于变形有利的软取向晶粒在 整个体积中的分布就更为匀称,变形时产生的变形也更为匀称,从而不简洁产 生破坏； V7l4jRB8Hs 7 提高金属材料塑性的途径有哪些？提高金属材料塑性的途径有：1> 提高材料成分和组织的匀称性 2> 合理挑选变形温度和应变速率 3> 挑选三向压缩性较强的变形方式6 / 25 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 25 页精选学习资料 - - - - - - - - - 4> 减小变形的不匀称性8 试分析在平砧上拨长矩形断面坯料时显现“ 十字裂纹” 的力学缘由？要点：矩形坯每道次锻压时变形区分区如图,各区向不同方向运动,造成对角线处承担剪切变形与应力,下道次锻压时坯料旋转90 度,各区运动方向与前道次刚好相反,造成相反的剪切变形与应力,如此反复进行,就形成所谓的“ 十 字裂纹” ；83lcPA59W9 9 某厂轧制厚件时,轧件内部产生了如下列图的周期性裂纹,试分析其产生的 力学缘由并提出改进措施？产生该种裂纹的力学缘由可能厚件轧制时,压下量较小,变形没有深化轧件中 部而产生不匀称变形,这样在轧件上、下表面变形延长较大,受附加压应力,而中心变形延长较小,受附加拉应力,如图；假如中心部位拉应力达到轧件断 裂极限,就将在该处产生裂纹；mZkklkzaaP 轧制过程瞬时产生的附加应力可能仍不足以使轧件产生裂纹,但该不匀称变形 终止后,将在轧件中产生残余应力,该残余应力的方向与轧制时的附加应力一 致,但该残余应力积存到肯定程度后,将使轧件中工作应力达到断裂极限而产 生裂纹；裂纹产生后残余应力将放松,再经过一段轧制后残余应力又积存起 来,因此就可能产生上述裂纹的周期性分布现象；AVktR43bpw 改进措施：增大压下量；7 / 25 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 25 页精选学习资料 - - - - - - - - - 10 试分析正向挤压时显现竹节状表面裂纹的力学缘由？挤压时工件表面金属由于受到挤压工具摩擦的作用,其流淌较内部金属慢,从而造成工件内部纵向的附加应力,这种附加应力的分布为表面拉伸内部压缩,该附加应力将与挤压工具所造成的纵向压应力 作应力；ORjBnOwcEd 基本应力 >叠加而形成实际的工当变形程度不大时,其不匀称变形程度也较小,所产生的附加应力也较小,工 件纵向工作应力仍可能为压应力；当变形程度较大时,其不匀称变性程度及附 加应力也大幅度增加,从而工件表面纵向将可能形成拉伸的工作引力；这就给 工件表面产生裂纹制造了条件；2MiJTy0dTT 上述工作应力尚未必能产生裂纹,但工件在出模孔后不匀称变性依旧存在,这 就产生了与上述附加应力同方向的残余应力,该残余应力有积存性,从而使工 件表面的拉应力进一步增大,当超过其断裂极限时,工件表面将产生裂纹；裂 纹产生后,残余应力将放松,使表面拉应力降低,但进一步变形时残余应力又 会积存起来,如此周而复始,就产生了周期性的裂纹；gIiSpiue7A 11 试从附加应力的角度分析热轧开呸时产生工作端裂及析轧时产生边裂力学原 因？12 Tresca 屈服准就：当受力物体 质点>中的最大切应力达到某肯定值时,该 物体就发生屈服；或者,材料处于塑性状态时,其最大切应力是一不变的定 值；该定值只取决于材料在变形条件下的性质,而与应力状态无关；可以表达为：uEh0U1Yfmh Mises 屈服准就：在肯定的变形条件下,当受力物体内一点的应力偏张量的第二不变量 J2达到某肯定值时,该点就开头进入塑性状态；IAg9qLsgBX 或者：在肯定的变形条件下,当受力物体内一点的等效应力达到某肯定值时,该点就开头进入塑性状态；或者：在肯定的变形条件下,当材料的单位体积外形转变的弹性位能 又称弹性 形变能 >达到某一常数时,材料就屈服；WwghWvVhPE 可以表达为：13 以屈服准就理论说明“ 拉拔应力小于流淌应力仍可实现拉拔过程” 这一现 象？14 Mises 屈服准就与 Tresca 屈服准就的主要区分是什么？各适用于何种情 况？8 / 25 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 25 页精选学习资料 - - - - - - - - - 答案： Mises 屈服准就与 Tresca 屈服准就的主要区分是前者考虑了中间主应力 2 的影响而后者没有；Mises 屈服准就适用于各种塑性变形情形,而Tresca 屈服准就只有在具有两个主应力相等的圆柱体应力状态下才精确；asfpsfpi4k 15 塑性变形的应力应变关系为何要用增量理论？塑性变形是非线性不行逆的,加载时产生新的塑性变形,卸载时已产生的塑性 变形不随应力而转变；塑性变形是历次变形的叠加结果,并不肯定是单值地对 应于应力状态,或者说与应力状态不同步；因此每一瞬时的应力状态并不肯定 与全量应变相对应,全量应变的应用受到很大限制；但是,在加载中,每一瞬 间的应力状态一般与增量应变相对应；所以塑性变形的应力应变关系要用增量 理论； ooeyYZTjj1 16Levy-Mises 增量理论与 Prandtl-Reuss 于何种情形？BkeGuInkxI 增量理论的主要区分是什么？各适用答案： Levy-Mises 增量理论与 Prandtl-Reuss 增量理论的主要区分是后者考虑了物体的弹性变形而前者没有；PgdO0sRlMo 17Levy-Mises 增量理论通常用于求解大塑性变形,而 Prandtl-Reuss 增量理论通常用于求解小弹塑性变形；3cdXwckm15 18 塑性变形时应力应变关系有何特点 系与加载历史有关 . .为什么说塑性变形时应力和应变之间关19 简述 Levy-Mises 理论和 Prandtl-Reuss 理论的异同？答案： 要点 >：1>Prandtl-Reuss理论与 Levy-Mises 理论的差别就在于前者考虑了弹性变形而后者不考虑弹性变形；2> Levy-Mises 理论仅适用于大应变,无法求弹性回跳及残余应力场问题,Prandtl-Reuss 理论主要用于小应变及求解弹性回跳及残余应力问题；3> 两个理论都着重指出了塑性应变增量与应力偏量之间的关系,即d ijp= ij d ；h8c52WOngM 20 用 Levy-Mises 增量理论说明“ 平面变形时没有变形方向的正应力等于其它 两个方向正应力的平均值” 这一结论；v4bdyGious 21 变形抗力的大小对加工生产有何意义？对制品性能有何意义？加工硬化即随着变形程度的增加,金属的强度、硬度增加,而塑性韧性降低的 现象；加工硬化是金属塑性变形时的一个重要特性,是强化金属的重要途径；特殊是 对于不能用热处理方法强化的材料,借助冷塑性变形来提高其力学性能就显得 更为重要；J0bm4qMpJ9 但加工硬化对金属塑性成形也有不利的一面；它使金属的塑性下降,变形抗力 上升,连续变形越来越困难；特殊是对于高硬化速率金属的多道次成形更是如 此； XVauA9grYP 22 何谓最小阻力定律？试分析不同辊径轧制板材时金属纵横向变形规律；答案：最小阻力定律：当物体各质点有在不同方向移动的可能时,变形物体内 的每一个质点都将沿其最小阻力方向移动；bR9C6TJscw 用相同厚度坯料轧制相同厚度板材的情形下,如辊径较大,就接触弧较长,金9 / 25 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 25 页精选学习资料 - - - - - - - - - 属向纵向流淌的区域相对较小,向横向流淌的区域相对较大,轧件宽展较大,如图 a；而如辊径较小,就接触弧较短,金属向纵向流淌的区域相对较大,向 横向流淌的区域相对较小,轧件宽展较小,如图 b； pN9LBDdtrd 23 削减不匀称变形的主要措施有哪些？通常采纳如下措施：1> 尽量减小接触摩擦的有害影响；2> 正确地挑选变形温度速度制度；3> 合理设计工具外形和正确地挑选坯料；4> 尽量使坯料的成分和组织匀称；24 排除残余应力的方法有哪些？1> 减小材料在加工和处理过程中所产生的不匀称变形；2> 对加工件进行热处理 3> 进行机械处理；25 何谓热效应与温度效应？它对塑性加工有何影响？从能量观点看,塑性变形时金属所吸取的能量,绝大部分转化为热能,这种现象称为热效应；塑性变形热能,除一部分散失到四周介质中,其余的使变形体温度上升,这种由于塑性变形过程中所产生的热量而使变形体温度上升的现象,称为温度效 应；DJ8T7nHuGT 26 金属塑性变形过程的温度速度规程应如何确定？答案：27 金属材料在热塑性加工后可能发生哪些软化过程？金属材料在热塑性加工终止后可能发生的哪些软化过程包括：静态回复、静态10 / 25 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 25 页精选学习资料 - - - - - - - - - 再结晶、亚动态再结晶；热塑性变形对金属组织有如下影响：1> 改善晶粒组织；2> 锻合内部缺陷；3> 破裂并改善碳化物和非金属夹杂物在钢中的分布；4> 形成带状组织；5> 改善偏析；29 简述变形条件对金属塑性影响的一般规律； 要点 >：1>随着温度的上升,塑性增加,但是这种增加并非简洁的线性上升,中间可能存在脆性区； 2> 在较低的应变速率范畴内提高应变速率时,塑性的降 低；当应变速率较大时,塑性基本上不再随应变速率的增加而降低；当应变速 率更大时塑性回升； 3> 静水压力越大,金属的塑性越好；反之,就金属的塑性 越差； 4> 压缩应变有利于塑性的发挥,而拉伸应变就对塑性不利；QF81D7bvUA 30 何谓热效应与温度效应？它对塑性加工有何影响？塑性变形时金属所吸取的能量,绝大部分将转化为热能,这种现象称为热效 应；塑性变形热能除一部分散失到四周介质中外,其余部分将使变形体温度升 高,这种由于塑性变形过程中所产生的热量而使变形体温度上升的现象,称为 温度效应； 4B7a9QFw9h 上述温度效应一般情形下将提高金属的塑性,有利于塑性加工的进行,但也有 情形下会使金属温度处于高温脆性区而不利于塑性加工,如温度上升较高而使 ix6iFA8xoX 工件过热过烧,就对制品性能有不良影响；31 试分析影响金属塑性的主要因素； 1> 金属的化学成分：纯金属塑性好于合金；杂质元素通常都会引起脆性,降 低塑性；各种合金对塑性有不同的影响；wt6qbkCyDE 2> 金属的组织：单相组织 纯金属或固溶体 >比多相组织塑性好；其次相的性 质,外形、大小、数量和分布状态的不同,其对塑性的影响程度亦不同；细晶 组织比粗晶组织具有更好的塑性；铸造组织由于具有粗大的柱状晶粒和偏析、夹杂、气泡、疏松等缺陷,故使金属塑性降低；Kp5zH46zRk 3> 变形温度：随着温度的上升,塑性增加,但是这种增加并非简洁的线性上 升；4> 应变速率：应变速率的增加,既有使金属塑性降低的一面,又有使金属塑 性增加的一面,这两方面因素综合作用的结果,最终打算了金属塑性的变化；总的说来,热变形时应变速率对金属塑性的影响较之冷变形时的大；再者,随 着变形温度的不同,应变速率对塑性的各影响机理所起的作用也不相同；Yl4HdOAA61 5> 变形力学条件：静水压力越大,也即在主应力状态下压应力个数越多、数 值越大时,金属的塑性越好；反之,如拉应力个数越多、数值越大,即静水压 力越小时,就金属的塑性越差；压缩应变有利于塑性的发挥,而拉伸应变就对 塑性不利；具有三向压缩主应力图和两向压缩一向拉伸主应变图的塑性加工方 法,最有利于发挥金属的塑性；ch4PJx4BlI 11 / 25 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 25 页精选学习资料 - - - - - - - - - 6> 其他因素：在不连续变形 或多次分散变形 >的情形下,金属的塑性亦能得到提高,特殊是低塑性金属热变形时更为明显；变形体尺寸越大,塑性越低；但当变形体的尺寸 体积>达到某一临界值时,塑性将不再随体积的增大而降 低； qd3YfhxCzo 32 画出如下薄板轧制时的外力；VV 1 V 2V33 画出如下列图平砧压缩矩形件时变形区各点的应力状态图示； 设垂直于纸面方 向不变形 > YABEXCDF答案：ABCDEF34 画出如下列图圆棒拉拔过程变形区的应力应变状态；答案：12 / 25 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 25 页精选学习资料 - - - - - - - - - ij ij35 画出宽板塑性弯曲时内、外区的变形力学图示；答案：r r外区： B内区：36 试画出圆筒件拉深时工件各部分的变形力学图示；13 / 25 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 25 页精选学习资料 - - - - - - - - - 答案： trtr四 运算题1 试证明主应力为一点应力状态中任意斜面上正应力的极值？设,就在主坐标空间任意斜面上正应力为由于故同理得证；2已知某点的应力重量为,试用应力莫尔圆求主应力,主切应力并图示其作用面？8425514 / 25 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 25 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3试指出塑性变外形态下,应力状态所对应的变形类型和变形力学图？属于延长类变形；4 某厂采纳连铸坯生产板材,其最末三道次压下率分别为 20%、25%和 20%,设轧制过程板材宽度不变,试求各道次轧制前轧件尺寸及三道次的总压下率？E836L11DO5 15 / 25 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 25 页精选学习资料 - - - - - - - - - 5 某轧钢厂在三机架连轧机列上生产的A3带钢产品,第 1、3 机架上的压下率为 20%,第 2 机架上为 25%,如整个轧制过程中带材的宽度 保持不变,试求带钢在该连轧机列上的总压下量及每机架前后带钢的尺寸？S42ehLvE3M 6 求如下列图在光滑刚性槽内压缩矩形件时锤头与侧壁压力的表达式？16 / 25 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 25 页精选学习资料 - - - - - - - - - 7某抱负塑性材料在平面应力状态下的各应力重量为、,如该应力足以产生屈服,就该材料屈服应力是多少？8 有一薄壁管,材料的屈服应力为,承担拉力和扭矩的联合作用而屈服,现已知轴向正应力重量为,求切应力重量以及应变增量各重量之间的比值？501nNvZFis 9 已知两端封闭的长薄壁管容器,半径为r ,壁厚为 t ,由内压力 p 压强 >引起塑性变形,假如忽视弹性变形,试求轴向、切向、径向塑性应变增量 之比？ jW1viftGw9 17 / 25 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页,共 25 页精选学习资料 - - - - - - - - - 10 一抱负刚塑性长方体尺寸为长× 宽× 厚=100mm× 50mm× 20mm,在其长、宽方向分别施加 100MPa、50MPa拉应力,在厚向施加 10mm,求长、宽分别变为了多少？xS0DOYWHLP 75MPa压应力,现已知其厚度减小了11某塑性材料屈服应力为,已知某点的应变增量如下为一无限小量>,平均应力为,求该点的应力状态？依据 Levy-Mises 增量理论18 / 25 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页,共 25 页精选学习资料 - - - - - - - - - 12推导最大摩擦条件下圆柱体镦粗时接触面单位压力分布规律；答案：19 / 25 名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页,共 25 页精选学习资料 - - - - - - - - - 13 推导常摩擦条件下圆柱体镦粗时接触面单位压力分布规律；14试用主应力法推导宽板塑形弯曲时中性面外侧变形区应力分布 可视为平面变形>；答案：20 / 25 名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页,共 25 页精选学习资料 - - - - - - - - - 15推导圆筒件拉深时凸缘部分应力分布公式； 忽视压边力影响 > 答案：平稳方程：简化：塑性条件：就：21 / 25 名师归纳总结 - - - - - - -第 21 页,共 25 页精选学习资料 - - - - - - - - - 平面应力,取,就：积分：边界条件：时,就：于是：于是：16试用主应力法推导光滑模圆棒拉拔时应力分布 不计定径带影响 >；答案：17推导全粘着摩擦条件下圆棒挤压单位挤压力公式； 忽视工作带及挤压筒摩擦 > 答案：18 已知平辊轧制时前、后滑区单位压力分布公式分别为：