金屬塑性成形原理復習指南

1、金屬塑性成形原理復習指南第一章 緒論1、 基本概念 塑性:在外力作用下材料發(fā)生永久性變形，并保持其完整性的能力。 塑性變形:作用在物體上的外力取消后，物體的變形不能完全恢復而產(chǎn)生的永久變形成為塑性變形。 塑性成型:材料在一定的外力作用下，利用其塑性而使其成形并獲得一定的力學性能的加工方法。2、 塑性成形的特點1）其組織、性能都能得到改善和提高。2）材料利用率高。3）用塑性成形方法得到的工件可以達到較高的精度。4）塑性成形方法具有很高的生產(chǎn)率。3、 塑性成形的典型工藝 一次成形（軋制、拉拔、擠壓） 體積成形 二次成形（自由鍛、模鍛）塑性成型 分離成形（落料、沖孔） 板料成形 變形成形（拉深、翻邊

2、、張形）第二章 金屬塑性成形的物理基礎1、冷塑性成形    晶內(nèi)：滑移和孿晶（滑移為主）滑移性能（面心>體心>密排六方）晶間：轉(zhuǎn)動和滑動 滑移的方向：原子密度最大的方向。塑性變形的特點：   各晶粒變形的不同時性；    各晶粒變形的相互協(xié)調(diào)性； 晶粒與晶粒之間和晶粒內(nèi)部與晶界附近區(qū)域之間變形的不均勻性。合金使塑性下降。2、熱塑性成形 軟化方式可分為以下幾種：動態(tài)回復，動態(tài)再結(jié)晶，靜態(tài)回復，靜態(tài)再結(jié)晶等。 金屬熱塑性變形機理主要有：晶內(nèi)滑移，晶內(nèi)孿生，晶界滑移和擴散蠕變等。3、 金屬的塑性 金屬塑性表示

3、方法：延伸率、斷面收縮率、最大壓縮率、扭轉(zhuǎn)角（或扭轉(zhuǎn)數(shù)） 塑性指標實驗：拉伸試驗、鐓粗試驗、扭轉(zhuǎn)試驗、杯突試驗。 非金屬的影響：P冷脆性 S、O 熱脆性 N 藍脆性 H 氫脆 應力狀態(tài)的影響：三相應力狀態(tài)塑性好。 超塑性工藝方法：細晶超塑性、相變超塑性 第三章 金屬塑性成形的力學基礎第一節(jié) 應力分析1、 塑性力學基本假設：連續(xù)性假設、勻質(zhì)性假設、各向同性假設、初應力為零、體積力為零、體積不變假設。2、 張量的性質(zhì) 1、存在不變量，張量的分量一定可以組成某些函數(shù)f(Tij),這些函數(shù)的值不隨坐標而變。 2、2階對稱張量存在三個主軸和三個主值；張量角標不同的分量都為零時的坐標軸方向為主軸，三個角標

4、相同的分量為值。3、主應力的概念：切應力為零的微分面的正應力4、應力狀態(tài)的分類：應力狀態(tài)的分類若1230三向應力狀態(tài)若120,3=0二向應力狀態(tài)。若10;2=3=0單向應力狀態(tài)。若12=3圓柱應力狀態(tài)（包括單向應力狀態(tài)）。 1 的方向均為主方向。若1=2=3球應力（靜水應力）狀態(tài)。0,各方向均為主方向。 5、主應力簡圖：受力物體內(nèi)一點的應力狀態(tài)，可用作用在應力單元體上的主應力來描述，只用主應力的個數(shù)及符號來描述一點應力狀態(tài)的簡圖稱為主應力圖。（9種）6、主切應力：切應力取極值的平面的切應力。7、八面體應力：以受力物體內(nèi)任意點的應力主軸為坐標軸，在無限靠近該點作等傾斜的微分面，其法線與三個主軸的

5、夾角都相等，在主軸坐標系空間八個象限中的等傾微分面構(gòu)成一個正八面體，正八面體的每個平面稱八面體平面，八面體平面上的應力稱八面體應力。8、等效應力： 1)等效應力是一個不變量；2)等效應力在數(shù)值上等于單向均勻拉伸(或壓縮)時的拉伸(或壓縮)應力1 ;3)等效應力并不代表某一實際平面上的應力，因而不能在某一特定的平面上表示出來；4)等效應力可以理解為代表一點應力狀態(tài)中應力偏張量的綜合作用。9、張量的分解：應力偏張量引起物體產(chǎn)生變形；應力球張量引起物體產(chǎn)生體積變化。10、平面應力狀態(tài)的概念：若變形體內(nèi)與某方向軸垂直的平面上無應力存在，并所有應力分量與該方向軸無關，則這種應力狀態(tài)即為平面應力狀態(tài)。第二

6、節(jié) 應變分析1、 對數(shù)應變的特點：準確性、可加性、可比性；2、 體積不變條件:3、 主應變簡圖：用主應變的個數(shù)和符號來表示應變狀態(tài)的簡圖稱主應變狀態(tài)圖，簡稱為主應變簡圖或主應變圖（3種）4、 注意： 是應變增量dij對時間dt的微商，不是ij對時間的導數(shù)。5、 平面應變：如果物體內(nèi)所有質(zhì)點都只在同一個坐標平面內(nèi)發(fā)生變形，而在該平面的法線方向沒有變形，其他方向的變形與該方向無關，這種變形稱為平面變形或平面應變。第三節(jié) 屈服準則材料模型：理想彈塑性材料、理想剛塑性材料、硬化剛塑性材料、硬化彈塑性材料Tresca準則物理意義：當材料的最大切應力達到某一常數(shù)時，材料就屈服。Mises準則物理意義：當材

7、料的單位體積形狀改變的彈性位能(又稱彈性形變能)達到某一常數(shù)時，材料就屈服。Tresca，Mises準則的幾何表達：Tresca，Mises準則的比較：（相同點、不同點）一致的點的應力特點圓柱應力狀態(tài)；相差最大的點的應力特點是圓柱應力狀態(tài)； 第四節(jié) 本構(gòu)方程1、彈性應力應變關系的特點： 應力與應變完全成線性關系，即應力主軸與全量應變主軸重合; 變形是可逆的，與應變歷史無關，應力與應變之間存在單值關系; 彈性變形時，應力球張量使物體產(chǎn)生體積的變化，泊松比v<0.5;2、塑性應力應變關系的特點： 應力與應變之間的關系是非線性的，全量應變主軸與應力主軸不一定重合； 變形是不可逆的，與應變歷史有

8、關，即應力-應變關系不再保持單值關系； 塑性變形時可以認為體積不變，即應變球張量為零，泊松比v=0.5； 對于應變硬化材科，卸載后再重新加載時的屈服應力就是卸載時的屈服應力，比初始屈服應力要高。3、真實應力-應變曲線可分為三類：4、測定應力-應變曲線的實驗：拉伸實驗、壓縮實驗、軋制實驗5、在普朗特-路埃斯理論中， 各部分的意義。第五節(jié) 摩擦與潤滑1、金屬塑性加工時摩擦的特點：P147；2、摩擦的分類：干摩擦、邊界摩擦、流體摩擦；3、摩擦機理：表面凸凹學說、分子吸附學說、粘著理論。4、摩擦的表達式：庫侖定理和常摩擦4、常用的潤滑劑：P155；5、塑性成形特殊潤滑方法：P157其他 1、滑移線場的概念：滑移線的概