金屬塑性成形復習重點

1、金屬塑性成形原理復習提綱1 .加工硬化及其影響、與消除措施；2 .塑性及其影響因素（溫度、應力狀態(tài)、變形速度、組織結(jié)構(gòu)等）；3 .變形抗力及其影響因素；4 .金屬的超塑性；5 .塑性理論采用的幾個假設；6 .主應力，應力狀態(tài)特征方程，應力張量三個不變量的物理意義；7 .應力張量，應力張量的分解及其物理意義，應力偏張量三個不變量的物理意義；8 .主切應力及其面上的應力分布；9 .等效應力與其物理意義；10,應變增量與應變速率；11 .塑性變形程度的幾種表示形式及其之間的關(guān)系；12 .體積不變條件及其表示形式；13 .屈服準則及兩種常用準則的定義，它們的數(shù)學表達式與物理解釋，屈服準則的簡化表達式，

2、兩準則在什么狀態(tài)下相差最大和最??；14 .硬化材料的應力狀態(tài)的三種不同情況；15 .塑性應力應變關(guān)系的特點、增量理論與全量理論及其數(shù)學表達式；16 .真實應力-應變曲線的簡化表示形式；17 .最小阻力定律，不均勻變形，附加應力及殘余應力與其影響；18 .塑性成形時摩擦的特點；19 .圓柱體鎖粗變形的特點（將出現(xiàn)什么形狀），分幾個什么變形區(qū)，變形程度較大時因什么原因?qū)⒃鯓拥钠茐模?0 .彎曲時變形區(qū)中內(nèi)外區(qū)的應力與應變狀態(tài)分布，應力與應變中性層的變化；21 .圓筒件拉深變形的實質(zhì)，根據(jù)作用不同，可將毛坯分為哪幾個區(qū)，各區(qū)的應力應變狀態(tài)分布，型性變形區(qū)在哪些區(qū)，拉深將產(chǎn)生什么樣的破壞；22 .主應

3、力的求解，應力張量的分解；23 .由屈服準則和塑性應力應變關(guān)系求解應力或應變狀態(tài)；24 .壬應力法求解組性成形問題；25 .滑移線法及應用。L加工硬化指經(jīng)過塑性變形后，金屬內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)和物理力學性能發(fā)生改變，其塑性、韌性下降，強度、硬度增加，繼續(xù)變形的力提高的現(xiàn)象.加工硬化的后果：強度提高，增加設備噸位；塑性下降，降低變形程度，增加變形工序和中間退火工序;強化金屬材料（不能熱處理的）, 能.提高金屬零件的強度，改善冷塑性加工的工藝性經(jīng)冷塑性變形后金屬產(chǎn)生加工硬化,化，塑性韌性提高，強度硬度降低,如將變形后的金屬加熱到一定溫度，又將產(chǎn)生軟 即產(chǎn)生回復和再結(jié)晶2.金屬的塑性指固體金屬在外力的作用

4、下產(chǎn)生永久變形而不破壞其完整性的能力.塑性的影響因素d塑性是一種狀態(tài)、 而不是一種性質(zhì)內(nèi)部因素晶格類型 化學成分 晶相組織外部條件（變形溫度 變形速度受力狀態(tài)1、晶格類型的影響面心立方晶格結(jié)構(gòu)：塑性較好體心立方晶格結(jié)構(gòu)：塑性較差密排六方晶格結(jié)構(gòu)：塑性較差組織結(jié)構(gòu)的影響單和組織組性較好餐性相近一影響小多和組織胭性和網(wǎng)狀分布，型性顯著降低空性卷別大脆性相片狀層狀分布，影響小I脆性彌散均勻分命，無影響晶粒一晶粒細小右利于提微細性變形溫度對塑性影響顯著，總趨勢：溫度升高、塑性增加。2、變形速度對塑性的影響A增加變形速度會使金屬晶體的臨界切應力升高，使塑性降低A增加變形速度，溫度效應顯著，金屬溫度升高，

5、使塑性提高A增加變形速度，由于沒有足夠的時間進行回復和再結(jié)晶，使型性降低五、應力狀態(tài)對塑性的影響主應力狀態(tài)中,壓應力個數(shù)越多，數(shù)值越大，金屬的塑性越好；拉應力個數(shù)越多，數(shù)值越大，金屬的塑性越差。久金屬的變形抗力及其影響因素金屬受外力而變形，抵抗變形的力一變形抗力變形抗力的影響因素化學成分組織結(jié)構(gòu)變形溫度變形速度變形程度應力狀態(tài)生金屬的超塑性一金屬材料在一定的內(nèi)部條件和外部條件下變形體現(xiàn)出的極高的塑性，延伸率達4100%2000%.超塑性的影響因素組織結(jié)構(gòu)（晶粒度510岫變形溫度（0.50.77而變形速度（10M10-1皿方1）/塑性力學的基本假設變形體連續(xù)變形體均質(zhì)和各向同性“變形體靜力平衡體

6、積力和體積變形不計6.7.8.對于一個確定的應力狀態(tài)，只有一組主應力，其大小、方向是不隨坐標系變化的。應力狀態(tài)特征方程及其系數(shù)J1,辦4也不變，稱為應力張量第一、第二、第三不變量。%的分量隨坐標系變化，但Ji,4,4不變，這表明了一個確定的應力狀態(tài)其應力分量之間的R確定關(guān)系一物理意義。X|2 = ±（CT| - cr2y/2F = ±（b?-外）/2F = ±（5 - bf）/2正應力<12 = 91+ O>）/2=23 =（C+ ba）/2b a i = （b i >/2最大切應力Tm”=max72,工23,Ji；當時，max=±（。

7、3-6）/2；b=b2=b3日寸,丁12=<23=丁31=0,當三個主應力同時加減相同值時，主切 應力不變。切應力；%(y-Tyyx%耍°0%0%0應力偏張量應力球張量J11/1/9.等效應力:%=廣產(chǎn)+%+。J=3(g+*+%L等效的實質(zhì)？是（彈性）應變能等效（相當于）。4.等效的意義？屈服的判別、變形能的計算、簡化問題的分析等。必應變增量：在無限小的時間間隔d2內(nèi)，變形體內(nèi)質(zhì)點產(chǎn)生極小的位移變化（位移增量），引起的無限小的應變增加量。應變速率：單位時間內(nèi)的應變大小。應變增量:5( di/)dx5(dv)dyS(dvv)應變速率:，3v& a會、1l & dy

8、 )n.五、繳性變形程度的表達方式1、相對應變相對延伸率相對端面收縮率_ Lh-L0 _ AZA> A)_ 4 _ 4- 42、對數(shù)應變（真實應變）應變增無：d= y總應變e:delnF10對數(shù)成變反映瞬時的變形真實表示塑性交形過程，塑性成形中一般采用對敞應變來表示變形程度；小變形時.如無特殊說明認為兩育相等;12.，對數(shù)應變不具有坐標的旋轉(zhuǎn)性質(zhì)只能用于主應變?yōu)橄虿蛔?、?、-'-，一/體積變化率塑性變形體積不變（0=j+十仇q+£+與=弓+4+鼻二°對數(shù)應變的體積不變條件金+巳+巳=比4+也與十"二也4劣劣二。13.Gnax=Krmax=13=K單

9、向應力狀態(tài)5=cr(yc=0K=屋isx32例3-5 Tresca屈服準則的應用受內(nèi)壓薄壁圓筒,半徑/=300仙)，內(nèi)壓p=35Mpa, (l)%=700Mpa,求管處/ max =K=彳= 2K = q1二/于彈性變形的最小壁厚，1mli。p"prp2rprCcr7=;bg=-=J;=-p0z2“Z2t'2ttppr35x300pr35x300八二；6二6二二；/二4之0tt2工272xf3P35x30035x3005一6二U;二700;tmm-15nun133t700=2K(0 一。2+(。2 -6)2 +(%一百>二26例3-6Mises屬月艮準則的應用受內(nèi)壓薄壁

10、圓筒，半徑，=300,內(nèi)壓°=35、Ipa>(1)%=700、Ipa,求管處于彈性變形的最小壁厚小p2rprp兀廠pr_ 叵 pr _ 73x35x3002 bs 2 x 700=13"b產(chǎn)寸1%=方=五；”0中間主應力的影響一屈服準則的簡化表達式百一巧=4（巧%）2+（%一%）2+（。3-%）2=2Mises屈服表面是Tresca六棱柱面的外接圓柱面，當單向應力和軸對稱應力狀態(tài)時,兩準則相同；當平面應變狀態(tài)時，兩準則相差最大.14.25t 2r硬化材料變形的三種應力狀況db>0時，加載，塑性流動;d%<0時，卸載，彈性變形;d%=。時，中性變載，保持變形

11、。15.維性應力應交關(guān)系的特點口應力與成變關(guān)系也m此線性的關(guān)系,不星先HSZ的關(guān)系;口當1性交形M不可逆B9、不可儂直的，力口載與卸型的知J律不相同；口塑性更形日寸可認為體積不會,應變理效口咻于一彳臼松上匕k.5;LJ空性亞形全0應安主率由與應力主率由不至臺。增量理論（流動理論）一描述應力與應變增量或應變速率之間的關(guān)系，與加載歷史無關(guān)。de=b'dX全量理論（形系理論）一”描述應力與塑性全量應變之間的關(guān)系?？蛇m用于簡單加載（在加教過程中任一點的各應力分量都按同一比例增加一比例加載），應力主軸與全量應變主軸重合的情況例3-10罐性應力應變關(guān)系應用半鈕，內(nèi)同，材料屈“艮應力K，CTp2rp

12、r=- P = 0；% =；2r t受內(nèi)技油酷四筒麻椒，例3-11應力應變曲線的應用受內(nèi)壓薄壁圓筒,變曲線5= 800"sP】' 2t-%丫+9-g)2十(巧-bj半徑尸=200，內(nèi)壓尸=10Mpa,壁厚，=4，真實應力應求壁厚減薄量。S = 800 e025Q25800x(1.15“=443G=74.3x10-3；/=-74.3xlO3e=-74.3x10-3=inL%t=3.714mm，=，o，=(43.714)ww=0.286z"z也最小阻力定律:當變形體內(nèi)質(zhì)點有可能沿不同方向移動時，則各質(zhì)點將向著阻力最小的方向移動。影響金屬塑性變形與流動的因素：一、摩擦的影

13、響二、工具形狀是金屬塑性流動的決定性影響因素三、金屬各部分之間關(guān)系的影響四、金屬本身性質(zhì)不均勻的影響附加應力：由于變形體內(nèi)各部分的不均勻變形受到變形體整體性的限制，從而在各部分之間產(chǎn)生成對存在的相互平衡的內(nèi)應力.附加應力的不良后果：引起變形體的應力狀態(tài)發(fā)生變化，使應力分布更加不均勻；提高單位變形力；降低塑性，甚至可能導致破壞；造成工件形狀歪扭；形成殘余應力。殘余應力：引起內(nèi)應力的外因去除后，在工件內(nèi)仍殘存的應力.殘余應力的不良后果：使塑性變形的變形體內(nèi)應力分布更加不均勻：縮短制品的使用壽命；使制品的形狀尺寸發(fā)生變化；，增加塑性變形抗力，降低金屬的塑性、韌性和疲勞強度。坦型性成形中摩擦的特點：特點高壓下的摩擦，5=5003000玲&；高溫下的摩擦，A«1250,C；,伴隨塑性變形的摩擦（接觸面大，新表面產(chǎn)生，接觸面運動速度差別大）.國圓柱體鎖粗變形的特點：變形不均勻，出現(xiàn)鼓形，存在三個變形區(qū)（難變形區(qū)、大變形區(qū)、小變形區(qū)）當切向拉應力超出材料的強度極限或切向變形超過材