(完整word版)金属塑性成形复习重点

1、金属塑性成形原理复习提纲1.加工硬化及其影响、与消除措施；2.塑性及其影响因素（温度、应力状态、变形速度、组织结构等）；3.变形抗力及其影响因素；4.金属的超塑性；5.塑性理论采用的几个假设；& 主应力,应力状态特征方程,应力张量三个不变量的物理意义；7.应力张量，应力张量的分解及其物理意义，应力偏张量三个不变量的物理意义；8.主切应力及其面上的应力分布；9.等效应力与其物理意义；10. 应变增量与应变速率；11. 塑性变形程度的几种表示形式及其之间的关系；12. 体积不变条件及其表示形式；13. 屈服准则及两种常用准则的定义， 它们的数学表达式与物理解释， 屈服准则的简 化表达式，两

2、准则在什么状态下相差最大和最小；14 硬化材料的应力状态的三种不同情况；15. 塑性应力应变关系的特点、增量理论与全量理论及其数学表达式；16. 真实应力应变曲线的简化表示形式；17. 最小阻力定律，不均匀变形，附加应力及残余应力与其影响；18 塑性成形时摩擦的特点；19. 圆柱体徹粗变形的特点（将出现什么形状），分几个什么变形区，变形程度较大时 因什么原因将怎样的破坏；20. 弯曲时变形区中内外区的应力与应变状态分布，应力与应变中性层的变化；21. 圆筒件拉深变形的实质，根据作用不同，可将毛坯分为哪几个区，各区的应力应 变状态分布，塑性变形区在哪些区，拉深将产生什么样的破坏；22. 主应力的

3、求解，应力张量的分解；23 由屈服准则和塑性应力应变关系求解应力或应变状态；24 主应力法求解里性成形问题；25.滑移线法及应用。1加工硬化指经过塑性变形后，金属内部的组织结构和物理力学性能发生改变，其塑 性、韧性下降，强度、硬度增加，继续变形的力提高的现象.加工硬化的后果：强度提高，增加设备吨位；塑性下降，降低变形程度，增加变形工序和中间退火工序；强化金属材料（不能热处理的），提高金属寒件的强度，改善冷塑性加工的工艺性 能.经冷塑性变形后金属产生加工硬化，如将变形后的金属加热到一定温度，又将产生软 化，塑性韧性提高，强度硬度降低，即产生回复和再结晶2.金属的塑性指固体金属在外力的作用下产生永

4、久变形而不破坏其完整性的能力.1、晶格类型的影响面心立方晶格结构：塑性较好体心立方晶格结构：塑性较差密排六方晶格结构：塑性较差 组织结构的影响单和组织垫性较好塑性相近一澎响小多和组织|网状分布，塑性显著降低经性差别大脆性相片状层状分布.彫响小I 臆性珈敢均匀分布无彫响晶粒一晶粒细小冇利于提商瞰性塑性的影响因素内部因素晶格类型化学成分晶相组织-塑性是一种状态、而不是一种性质变形温度变形速度受力状态外部条件变形温度对塑性影响显著，总趋势：温度升高、塑性增加。2、变形速度对塑性的影响A 增加变形速度会使金属晶体的临界切应力升高.使 塑性降低A 增加变形速度，温度效应显著，金属温度升高，使 塑性提高増

5、加变形速度，由于没有足够的时间进行回复和再 结品，使塑性降低五、应力状态对塑性的影响属的塑性越好；拉应力个数越多，数值越大，金属 的塑性越差。良金属的变形抗力及其影响因素金属受外力而变形，抵抗变形的力一变形抗力变形抗力的影响因素化学成分组织结构 变形温度变形速度变形程度应力状态金属的超塑性 一 金属材料在一定的内部条件和外部条件下变形体现出的极高的 塑性，延伸率达4100%2000%超塑性的影响因素组织结构（晶粒度5 lO/za）变形温度（0.5 0.7To）变形速度（IO-4 10-1血方 T匚塑性力学的丛本假设变形体连续变形体均质和各向同性变形体静力平衡体积力和体积变形不计6. 7. &a

6、mp;主压应对于一个确定的应力状态，只有一组主应力，其大 小、方向是不随坐标系变化的。应力状态特征方程及其 系数J、也不变，称为应力张量第一、第二、第三 不变量。W的分量随坐标系变化，不变，这 表明了 一个确定的应力状态其应力分量之间的 B 确定关萦一物理意义。最大切应力Tmilx = maxT12,T23,T31；当时r Tmax=土(b 厂bJ/2；b = b? = b3日扌 *T2 = 63=31 = 0 切应力；一般可取er】（J2a.三个主应力仍O3；三个主方向互相垂直。6rYVcr.rvyarX十2十v 22XX|2= 2.对数应变（真实应变）曲变堵a. dG=岁 总凶变w = J

7、 d G=丄j In土对数应变反映瞬旳的变彤.真实表示塑性变彤过程,塑性成形中一皀殳来用对数应莊来表示变形程度；小变形日寸,如无待殊 遊B月认为两音相辱；12.A 对数应去不貝肓坐标的龌车专T生质 只丝用于主应去方向不去 、 / 八 、 -丿 -/体积变化率塑性变形体积不变（5( dw)dx5(dv)dyS(dvv)相对相对0二匕二% =g十十匕+亏+為二勺+=0,对数应变的体积不变条件E +3 +巳二In +ln +ln =ln- =0单向应力状态cr. =crrcr2= cr. = 0K =一ISx3max=K=牛O-K=2K = CFSp7tr prp2r pr八c=-=;升=;= -p

8、 0z2?加2te2t t卩13 max =Kmax=例3 5Tresca屈服准则的应用受内压薄壁圆筒,35x300pr 35x300八咕 6；仝型=700;2K半径尸=300加八内压p=35、Ipji,(1)O5=700Mpa,求管处于弹性变形的最小壁厚缶。（5+（6 -6）2 +（6 _bj2 = 2b；例3-6 Mises屈服 准则的应用犬内压薄壁圆筒，半径 r=300/,内 IRp=35Mpa,(1) cr$ =700MpaT 求管处 丁弹性变形的最小壁厚中间主应力的影响一屈服准则的简化表达式aia3=（TS（5-6）2+（6-6）2+（6-5）2=2庆Mises屈服表面是Tresca

9、六棱柱面的外接圆柱面，当单向应力和轴对称应力状态时,两准则相同；当平面应变状态时，两准则相差最大.心迈兰=/x35x300 =3如2 b$ 2 x 700=Cp/rr22r7rtbp=-p = O14.硬化材料变形的三种应力状况A 当妙二具ds 0时，加载，塑性流动；A 当df = -daiJ主轴不 S：金。增量理论（流动理论）一 描述应力与应变增量或应变速率之间的关系.与加载历史无关。dg = o d2全童理论（形麦理论）描述应力与塑性全录应变之间的关系.可适用于简单加载 （在加载过程中任一点的各应力分量都按同一比例增加 一 比例加载）,应力主轴 与全量应变主轴重合的情况r*例3-10塑性应

10、力应变关茅血用受内压薄楂圆筒届服. 半径/， 内压材耳斗屈丿阪应力 6 ,pr6 27p兀尸_pr2F:O半径r r =200=200mmmm,内压p=10Mpa,壁厚t t =4nmt=4nmt,真实应力应求壁厚减薄量。护鈔屁特隔J（W-冃）+（冃一冃）2+（冃一刍尸Q 25800 x(1.15冃)亠=443刍=74.3 x 1 CT?；冃=-74.3 x 1冃=-74.3x10 = In %t = 3.714mm例3 11应力应变曲线的应用受内压薄壁圆筒,Pr2t_b2）十变曲线S6 =辺AS=F = G F =(4 3.714)ww = 0.286?企最小阻力定律:当变形体内质点有可能沿

11、不同方向移动时，则各质点将向着阻力最小的方向移动。影响金属塑性变形与流动的因素：一、摩擦的影响二、工具形状是金属塑性流动的决定性影响因素三、金属各部分之间关系的影响四、金属本身性质不均匀的影响附加应力：由于变形体内各部分的不均匀变形受到变形体整体性的限制， 从而在各部分之间产生 成对存在的相互平衡的内应力.附加应力的不良后果：引起变形体的应力状态发生变化，使应力分布更加不均匀；提高单位变形力；降低塑性，甚至可能导致破坏；造成工件形状歪扭；形成残余应力。残余应力：引起内应力的外因去除后，在工件内仍残存的应力.残余应力的不良后果：使塑性变形的变形体内应力分布更加不均匀：缩短制品的使用寿命；使制品的形状尺寸发生变化；增加塑性变形抗力，降低金属的塑性、韧性和疲劳强度。星塑性成形中摩擦的特点：特点高压下的摩擦，6 二5003000Mpa；高温下的摩擦，J 12509；伴随塑性变形的摩擦（接触面大，新表面产生，接触面运动速度差别 大）。込圆柱体徽粗变形的特点：变形不均匀，出现鼓形，存在三个变形区（难变形区、大变形区、小变形区）当切向拉应力超出材料的强度极限或切向变形超过材料允许的变形程度时， 便会引起 纵向裂纹込弯曲时变形区中内外