微塑性成形

论塑性成形的分析方法和作用

金属塑性成形是金属加工的方法之一，它是在外力作用下使金属产生塑性变形，从而将工件加工成所需形状和尺寸的加工方法。所以，也把塑性成形成为塑性加工或压力加工。本篇综述主要从塑性成形的分析方法和作用两方面进行阐述。 一．塑性成形的分析方法

1.主应力法

在塑性加工过程中，当工具对坯料所施加的作用力达到一定数值时，坯料就会发生塑性变形，此时工具所施加的作用力就称为变形力。变形力是正确设计模具、选择设备的重要参数。因此，对各种塑性成形工序进行变形过程的力学分析和确定变形力是金属塑性成形理论的基本任务之一。

在镦粗、挤压和模锻等工序中，变形力是通过工具与变形金属的接触表面传递给变形金属的；在弯曲和拉深等工序中，变形力是通过变形金属的弹性变形区传递的。所以，为了求解变形力，必须先确定变形金属与工具的接触表面或变形区分界面上的应力分布规律，然后再沿接触表面进行积分，求得变形力的大小。由于接触面上摩擦力的存在，正应力的分布是不均匀的，需要利用应力平衡微分方程、应力应变关系式、变形连续方程和塑性条件等联立求解。但是，这种数学解析法计算十分复杂，对于一般的空间问题，一共有13个方程和13个未知数，因此用一般的解析方法求解释非常困难的，甚

论塑性成形的分析方法和作用

金属塑性成形是金属加工的方法之一，它是在外力作用下使金属产生塑性变形，从而将工件加工成所需形状和尺寸的加工方法。所以，也把塑性成形成为塑性加工或压力加工。本篇综述主要从塑性成形的分析方法和作用两方面进行阐述。 一．塑性成形的分析方法

1.主应力法

在塑性加工过程中，当工具对坯料所施加的作用力达到一定数值时，坯料就会发生塑性变形，此时工具所施加的作用力就称为变形力。变形力是正确设计模具、选择设备的重要参数。因此，对各种塑性成形工序进行变形过程的力学分析和确定变形力是金属塑性成形理论的基本任务之一。

在镦粗、挤压和模锻等工序中，变形力是通过工具与变形金属的接触表面传递给变形金属的；在弯曲和拉深等工序中，变形力是通过变形金属的弹性变形区传递的。所以，为了求解变形力，必须先确定变形金属与工具的接触表面或变形区分界面上的应力分布规律，然后再沿接触表面进行积分，求得变形力的大小。由于接触面上摩擦力的存在，正应力的分布是不均匀的，需要利用应力平衡微分方程、应力应变关系式、变形连续方程和塑性条件等联立求解。但是，这种数学解析法计算十分复杂，对于一般的空间问题，一共有13个方程和13个未知数，因此用一般的解析方法求解释非常困难的，甚

材料成形原理思考练习题

塑性成形部分思考练习题

第一章 思考与练习

1、什么是金属的塑性?什么是塑性成形?塑性成形有何特点? 2、试述塑性成形的一般分类。 3、本课程的任务是什么？

第二章 思考与练习

1、简述滑移和孪生两种塑性变形机理的主要区别。 2、试分析多晶体塑性变形的特点。

3、试分析晶粒大小对金屑的塑性和变形抗力的影响。

4、什么是加工硬化?产生加工硬化的原因是什么?加工硬化对塑性加工生产有何利弊? 5、什么是动态回复？为什么说动态回复是热塑性交形的主要软化机制? 6、什么是动态再结晶？影响动态再结晶的主要因素有哪些?

7、什么是扩散性蠕变？为什么在高温和低速条件下这种塑性变形机理所起的作用越大? 8、钢锭经过热加工变形后其组织和性能发生什么变化? 9、冷变形金属和热变形金属的纤维组织有何不同?

10、与常规的塑性变形相比，超塑性变形具有哪些主要特征？ 11、什么是细晶超塑性?什么是相变超塑性?

12、什么是晶界滑动和扩散蠕变联合机理?试用该机理解释一些超塑性变形现象。 13、什么是塑性?什么是塑性指标?为什么说塑性指标只具有相对意义? 14、举例说明杂质元素和合金元素对钢的塑性的影响。

15、试分析单相与多相组织、细晶与粗晶组织

《金属塑性成形原理》习题集

《金属塑性成形原理》习题集

第一章 金属的塑性和塑性变形

1．什么是金属的塑性？什么是变形抗力？

2．简述变形速度、变形温度、应力状态对金属塑性和变形抗力的影响。如何提高金属的塑性？

3．什么是附加应力？ 附加应力分几类？试分析在凸形轧辊间轧制矩形板坯时产生的附加应力？

4．什么是最小阻力定律？最小阻力定律对分析塑性成形时的金属流动有何意义？ 5．塑性成形时，影响金属变形和流动的因素有哪些？各产生什么影响？

6．为什么说塑性成形时金属的变形都是不均匀的？不均匀变形会产生什么后果？ 7．什么是残余应力？残余应力有哪几类？会产生什么后果？如何消除工件中的残余应力？

8．摩擦在金属塑性成形中有哪些消极和积极的作用？塑性成形中的摩擦有什么特点？ 9．塑性成形中的摩擦机理是什么？

10． 塑性成形时接触面上的摩擦条件有哪几种？各适用于什么情况？ 11． 塑性成形中对润滑剂有何要求？

12． 塑性成形中常用的液体润滑剂和固体润滑剂各有哪些？石墨和二硫化钼 如何起

润滑作用？

第二章 应力应变分析

1．什么是求和约定？张量有哪些基本性质？

2．什么是点的应力状态？表示点的应力状态有哪些方法？

3．什么是应力张量、应力球张量

《金属塑性成形原理》习题集

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第一章 金属的塑性和塑性变形

1．什么是金属的塑性？什么是变形抗力？

2．简述变形速度、变形温度、应力状态对金属塑性和变形抗力的影响。如何提高金属的塑性？

3．什么是附加应力？ 附加应力分几类？试分析在凸形轧辊间轧制矩形板坯时产生的附加应力？

4．什么是最小阻力定律？最小阻力定律对分析塑性成形时的金属流动有何意义？ 5．塑性成形时，影响金属变形和流动的因素有哪些？各产生什么影响？

6．为什么说塑性成形时金属的变形都是不均匀的？不均匀变形会产生什么后果？ 7．什么是残余应力？残余应力有哪几类？会产生什么后果？如何消除工件中的残余应力？

8．摩擦在金属塑性成形中有哪些消极和积极的作用？塑性成形中的摩擦有什么特点？ 9．塑性成形中的摩擦机理是什么？

10． 塑性成形时接触面上的摩擦条件有哪几种？各适用于什么情况？ 11． 塑性成形中对润滑剂有何要求？

12． 塑性成形中常用的液体润滑剂和固体润滑剂各有哪些？石墨和二硫化钼 如何起

润滑作用？

第二章 应力应变分析

1．什么是求和约定？张量有哪些基本性质？

2．什么是点的应力状态？表示点的应力状态有哪些方法？

3．什么是应力张量、应力球张量

金属塑性成形

摘 要：金属塑性成形技术是机械冶金、汽车拖拉机、电工仪表、宇航军工、五金日用品等制造业最基本，最古老，亦是极重要的加工手段之一。文章主要对塑性成形的基本方法、主要研究内容，发展趋势做了综合介绍。

一、引言

塑性成形技术具有高产、优质、低耗等显著特点,已成为当今先进制造技术的重要发展方向。据国际生产技术协会预测,21世纪,机械制造工业零件粗加工的75%和精加工的50%都采用塑性成形的方式实现。【1】

在现代制造技术中，人们广泛的利用金属材料生产各种零件和产品。金属加工方法多种多样，包括成型、切削等。金属塑性成形是其中一种重要的加工方法，是利用金属在外力作用下产生的塑性变形来获得具有一定形状、尺寸和力学性能的原材料、毛坯或零件的生产方法，因此也称为金属塑性加工或金属压力加工。

图1 传统金属塑性成形工艺

二、金属塑性成形的主要形式

金属塑性成形工艺的种类有很多，包括轧制、挤压、拉拔、锻造和冲压等基本工艺类型。随着技术的发展，也有很多新的成型方式出现，它们具备精密、高效、节能、节材、清洁等优点，得到广泛关注。

1

2.1 体积成型

金属体积成型是指对金属块料、棒料或厚板在高温或室温下进行成形加工的方法，主要分为热态金属体积

同学们好! 自我介绍: 浙江科技学院机械与汽车工程学 院 施于庆TEL:13867424963 E-MAIL:SYU163@

金属塑性成形原理Principle of Metal Forming

2000.9

金属塑性成形原理专业理论课 考试方法-考查 成绩评定： 平时作业 学期讲课结束后考查

绪 论

研究内容 几个基本概念 弹性、塑性变形的力学特征

第一章绪论

金属塑性成形是金属压力加工的方法之 一，是在外力作用使金属产生塑性变形， 从而得到所需的形状和尺寸的工件的加 工方法，可称为塑性加工或压力加工

研究内容塑性力学是研究物体变形规律的一门学科，是 固体力学的一个分支。研究变形体受外界作用 (外载荷、边界强制位移、温度场等)时在变形 体内的反应(应力场、应变场、应变速度场等)。 与其它工程力学(理论力学、材料力学、结构 力学)的区别：研究方法、对象、结果的差异。 弹塑性力学的研究对象是整体(而不是分离体) 变形体内部的应力、应变分布规律(而不是危险 端面)。

几个基本概念

弹性(elasticity):卸载后变形可以恢复特性， 可逆性 塑性(plasticity):物体产生永久变形的能力， 不可逆性 屈服(y

君子自强不息以自强，湖大人

中南大学考试试卷一

2001 —— 2002 学年第二学期 时间 110 分钟 金属塑性加工原理 课程 64 学时 4 学分 考试形式：闭卷 专业年级材料 1999 级 总分 100 分，占总评成绩 70%

一、 名词解释（本题10分，每小题2分） 1.热效应 2.塑脆转变现象 3.动态再结晶 4.冷变形 5.附加应力

二.填空题（本题10分，每小题2分）

1.主变形图取决于______，与 _______无关。

2.第二类再结晶图是 _____， _______与__________的关系图。

3.第二类硬化曲线是金属变形过程中__________与__________之间的关系曲线。 4.保证液体润滑剂良好润滑性能的条件是 _______，__________。 5.出现细晶超塑性的条件是 _______，__________，__________。

三、判断题（本题10分，每小题2分）

1.金属材料冷变形的变形机构有滑移（ ），非晶机构（ ），孪生（ ），晶间滑动（ ）。 2.塑性变形时，静水压力愈大，则金属的塑性愈高（ ），变形抗力愈低（ ）。 3.金属的塑性是指金属变形

《金属塑性成形原理》习题集

运新兵 编

模具培训中心

二OO九年四月

《金属塑性成形原理》习题集

第一章 金属的塑性和塑性变形

1．什么是金属的塑性？什么是变形抗力？

2．简述变形速度、变形温度、应力状态对金属塑性和变形抗力的影响。如何提高金属的塑性？

3．什么是附加应力？ 附加应力分几类？试分析在凸形轧辊间轧制矩形板坯时产生的附加应力？

4．什么是最小阻力定律？最小阻力定律对分析塑性成形时的金属流动有何意义？ 5．塑性成形时，影响金属变形和流动的因素有哪些？各产生什么影响？

6．为什么说塑性成形时金属的变形都是不均匀的？不均匀变形会产生什么后果？ 7．什么是残余应力？残余应力有哪几类？会产生什么后果？如何消除工件中的残余应力？

8．摩擦在金属塑性成形中有哪些消极和积极的作用？塑性成形中的摩擦有什么特点？ 9．塑性成形中的摩擦机理是什么？

10． 塑性成形时接触面上的摩擦条件有哪几种？各适用于什么情况？ 11． 塑性成形中对润滑剂有何要求？

12． 塑性成形中常用的液体润滑剂和固体润滑剂各有哪些？石墨和二硫化钼 如何起

润滑作用？

第二章 应力应变分析

1．什么是求和约定？张量有哪些基本性质？

2．什么是点的应力状态？表示点的应力状态有

《金属塑性成形原理》闭卷考试A卷

湘潭大学200 7年下学期2005 级〈〈金属塑性成形原理〉〉课程期末考试

（A卷）适用专业 材料成型及控制工程（模具方向）

学院 兴湘 专业 材料成型（模具方向）班级 学号 姓名

考试时间 150 分钟 考试方式 闭卷 考试成绩

一． 填空题（每空1分，共20分）

1、滑移系（ ）的金属总是比滑移系（ ）的金属变形协调性好，塑性高。 2、密排六方晶格Zn的滑移面一般为（ ）面，其滑移方向为<1 1 2 0>方向，它一共有（ ）滑移系。

3、金属的晶粒越细，屈服强度越（ ），金属的晶粒越细小，金属的塑性越好。 4、随着金属塑性变形程度增加，金属的强度、硬度提高，塑性、韧性（ ）。这种现象叫加工硬化。滑移系多的金属，加工硬化速率越大，一般细晶粒金属比粗晶粒金属的加工硬化速率高。在进行多道次塑性加工（如多道挤压）时，通常需要用中间退火工序来消除加工硬化。

5、热塑性变形机理主要有：晶内滑移、晶内孪生、（ ）和扩散蠕变。

6、应