金属塑性小论文DOC
2. 塑性是指： 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能力 。
3. 金属单晶体变形的两种主要方式有： 滑移 和 孪生 。
4. 等效应力表达式： 。
5.一点的代数值最大的 _主应力 __ 的指向称为 第一主方向 ， 由 第一主方向顺时针转 所得滑移线即为
线。
6. 平面变形问题中与变形平面垂直方向的应力 σ z = 。
7．塑性成形中的三种摩擦状态分别是： 干摩擦 、边界摩擦 、 流体摩擦 。
8．对数应变的特点是具有真实性、可靠性和 可加性 。
9．就大多数金属而言，其总的趋势是，随着温度的升高，塑性 提高 。
10．钢冷挤压前，需要对坯料表面进行 磷化皂化 润滑处理。
11．为了提高润滑剂的润滑、耐磨、防腐等性能常在润滑油中加入的少量活性物质的总称叫 添加剂 。
12．材料在一定的条件下，其拉伸变形的延伸率超过 １００％ 的现象叫超塑性。
13．韧性金属材料屈服时， 密席斯（Mises ） 准则较符合实际的。
14．硫元素的存在使得碳钢易于产生 热脆 。
15．塑性变形时不产生硬化的材料叫做 理想塑性材料 。
16．应力状态中的 压 应力，能充分发挥材料的塑性。
17．平面应变时，其平均正应力σｍ 等于 中间主应力σ２。
18．钢材中磷使钢的强度、硬度提高，塑性、韧性 降低 。
19．材料经过连续两次拉伸变形，第一次的真实应变为ε１＝０.1，第二次的真实应变为ε２＝０.25，则
总的真实应变ε＝ 0.35 。
20．塑性指标的常用测量方法 拉伸试验法与压缩试验法 。
21．弹性变形机理 原子间距的变化；塑性变形机理 位错运动为主。
1.
冷塑性变形的主要机理:滑移和孪生 2.
金属塑性变形的特点:不同时性、相互协调性和不均匀性. 3.
由于塑性变形而使晶粒具有择优取向的组织,称为:变形织构 4.
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,这种现象称为:加工硬化 5.
超塑性的特点:大延伸率 低流动应力 无缩颈 易成形 无加工硬化 6. 细晶超塑性变形力学特征方程式中的m 为:应变速率敏感性指数 7.
塑性是指金属在外力作用下,能稳定地发生永久变形而不破坏其完整性的能力 8.
塑性指标是以材料开始破坏时的塑性变形量来表示,通过拉伸试验可以的两个塑性指标为:伸长率和断面收缩率 9. 影响金属塑性的因素主要有:化学成分和组织 变形温度 应变速率 应力状态(变形力学条件)
10. 晶粒度对于塑性的影响为:晶粒越细小,金属的塑性越好
11. 应力状态对于塑性的影响可描述为(静水压力越大)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
12. 通过试验方法绘制的塑性 — 温度曲线,成为塑性图
13. 用对数应变表示的体积不变条件为:
14. 平面变形时,没有变形方向(设为z 向)的正应力为:12132()z
m
σσσσσ==+= 15. 纯切应力状态下,两个主应力数值上相等,符号相反
16. 屈雷斯加屈服准则和米塞斯屈服准则的统一表达式为:13
s σσβσ-=,表达式中的系数β的取值范围为:1 1.155β=
17. 塑性变形时,当主应力顺序1
23σσσ>>不变,且应变主轴方向不变时,则主应变的顺序为:123εεε>>
18. 拉伸真实应力应变曲线上,过失稳点(b 点)所作的切线的斜率等于该点的:真实应力Y b
19. 摩擦机理有：表面凸凹学说、分子吸附学说、粘着理论
20. 根据塑性条件可确定库伦摩擦条件表达式中的μ的极限值为（0.5---0.577）
21. 速度间断线两侧的法向速度分量:相等
22. 不考虑速度间断时的虚功(率)方程的表达式为:
1. 设平面三角形单元内部任意点的位移采用如下的线性多项式来表示：
，则单元内任一点外的应变可表示为 ＝ 。
2. 塑性是指： 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能力 。
3. 金属单晶体变形的两种主要方式有： 滑移 和 孪生 。
4. 等效应力表达式： 。
5.一点的代数值最大的 __ 主应力 __ 的指向称为 第一主方向 ， 由 第一主方向顺时针转
所得滑移线即为 线。
6. 平面变形问题中与变形平面垂直方向的应力 σ z =
。 7．塑性成形中的三种摩擦状态分别是： 干摩擦 、边界摩擦 、 流体摩擦 。
8．对数应变的特点是具有真实性、可靠性和 可加性 。
9．就大多数金属而言，其总的趋势是，随着温度的升高，塑性 提高 。
10．钢冷挤压前，需要对坯料表面进行 磷化皂化 润滑处理。
11．为了提高润滑剂的润滑、耐磨、防腐等性能常在润滑油中加入的少量活性物质的总称叫 添加
剂 。
12．材料在一定的条件下，其拉伸变形的延伸率超过 １００％ 的现象叫超塑性。
13．韧性金属材料屈服时， 密席斯（Mises ） 准则较符合实际的。
14．硫元素的存在使得碳钢易于产生 热脆 。
15．塑性变形时不产生硬化的材料叫做理想塑性材料。
16．应力状态中的压应力，能充分发挥材料的塑性。
17．平面应变时，其平均正应力σｍ等于中间主应力σ２。
18．钢材中磷使钢的强度、硬度提高，塑性、韧性降低。
19．材料经过连续两次拉伸变形，第一次的真实应变为ε１＝０.1，第二次的真实应变为ε２＝０.25，则总的真实应变ε＝0.35 。
20．塑性指标的常用测量方法拉伸试验法与压缩试验法。
21．弹性变形机理原子间距的变化；塑性变形机理位错运动为主。
1. 塑性是指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能力。
2. 金属的超塑性可分为细晶超塑性和相变超塑性两大类。
5. 等效应力表达式：。
6. 常用的摩擦条件及其数学表达式：库伦摩擦条件，常摩擦条件。
7.π平面是指：通过坐标原点并垂于等倾线的平面，其方程为 __ 。
8.一点的代数值最大的 __ 主应力 __ 的指向称为第一主方向，由第一主方向顺时针转所得滑移线即为线。
9. 平面变形问题中与变形平面垂直方向的应力σ z =
10. 在有限元法中：应力矩阵 [S]= ，单元内部各点位移 {U}=
选这题1．塑性变形时，工具表面的粗糙度对摩擦系数的影响___工件表面的粗糙度对摩擦
系数的影响。Ａ、大于；Ｂ、等于；Ｃ、小于；
2．塑性变形时不产生硬化的材料叫做()。Ａ理想塑性材料Ｂ理想弹性材料Ｃ硬化材料；3．用近似平衡微分方程和近似塑性条件求解塑性成形问题的方法称为 B 。Ａ、解析法；Ｂ、主应力法；Ｃ、滑移线法；
4．韧性金属材料屈服时,--准则较符合实际的.Ａ密席斯Ｂ屈雷斯加Ｃ密席斯与屈雷斯加；5．由于屈服原
则的限制，物体在塑性变形时，总是要导致最大的 A 散逸，这叫最大散逸功原理。Ａ、能量；Ｂ、力；Ｃ、应变；
6．硫元素的存在使得碳钢易于产生? 。Ａ、热脆性；Ｂ、冷脆性；Ｃ、兰脆性；
7．应力状态中的 B 应力，能充分发挥材料的塑性。Ａ、拉应力；Ｂ、压应力；Ｃ、拉应力与压应力；
8．平面应变时，其平均正应力σｍ B 中间主应力σ２.Ａ、大于；Ｂ、等于；Ｃ、小于；
9．钢材中磷使钢的强度、硬度提高，塑性、韧性 B 。Ａ、提高；Ｂ、降低；Ｃ、没有变化；
10．多晶体经过塑性变形后各晶粒沿变形方向显著伸长的现象称为? 。Ａ、纤维组织；Ｂ、变形织构；Ｃ、流线；
1 下面选项中哪个不是热塑性变形对金属组织和性能的影响( )
A改善晶粒组织 C 形成纤维组织 B 产生变形织构 D 锻合内部缺陷
2 导致钢的热脆性的杂质元素是( )A 硫 C 磷 B 氮 D 氢
3 已知一点的应力状态为
ij q q q q q q q q q
σ
??
??
=??
??
??
,则该点属于( )
A 球应力状态 C 平面应力状态
B 纯切应力状态 D 单向应力状态
4 一般而言，接触表面越光滑，摩擦阻力会越小，可是当两个接触表面非常光滑时，摩擦阻力反而提高，这一现象可以用哪个摩擦机理解释（）A 表面凸凹学说C 粘着理论B 分子吸附学说
5 计算塑性成形中的摩擦力时，常用以下三种摩擦条件，在热塑性成形时，常采用哪个（）
A 库伦摩擦条件 C 常摩擦条件
B 最大摩擦条件
6 小应变几何方程用角标符号表示为（）A 1
()
2
j
i
i j
u
u
x x
?
?
+
??
C
1
()
2
j i
i j
u u
x x
??
+
??
B i
i
u
x
?
?
7 下面关于应变增量ｄεｉｊ的叙述中错误的是（） A 与加载过程中的某一瞬时的应力状态相对应
B 在列维－米塞斯理论中，应变增量主轴与该瞬时的应力主轴重合C应变增量主轴与当时的应变全量主轴不一定重合Ｄ应变增量ｄεｉｊ对时间ｔ的导数即为应变速率εｉｊ
8 关于滑移线的说法，错误的是（） A 滑移线必定是速度间断线 B 沿同一条滑移线的速度间断值为常数 C 沿滑移线方向线应变增量为零 D 直线型滑移线上各点的应力状态相同
9 根据体积不变条件，塑性变形时的泊松比ν（） A ＜0.5 C ＝0.5 B ＞0.5
10 下面关于粗糙平砧间圆柱体镦粗变形说法正确的有（）A I区为小变形区 B II区为难变形区C III区为小变形区ＤII区为小变形区
11 动可容速度场必须满足哪些条件（ ）
A 体积不变条件
B 力边界条件
C 变形体连续性条件
D 速度边界条件
12 下面哪些选项属于比例加载应满足的条件（ ） A 塑性变形量很小，与弹性变形属于同一数量级 B
外载荷各分量按比例增加C 加载过程中，应变主轴与应力主轴固定不变且重合 Ｄ泊松比<0.5
13 研究塑性力学行为时，常用的基本假设有？A 连续性 B 均匀性和各向异性 C 体积力为零 Ｄ体积不变
14如果一个角标符号带有m 个角标，每个角标取n 个值，则该角标符号代表（ ）个元素。
A n m ?
B n m +
C n m Ｄ m n
15某受力物体内应力场为：
0,,23,6233222312===--=-=+-=zx yz z xy y x y x c y c xy c x c xy ττστσσ，系数321,,c c c 的值
应为：（）A 3,2,1321===c c c B 3,2,1321-==-=c c c C 3,2,1321=-==c c c D 无解
16已知平面应变状态下的应力张量为：??????????=321
σσσσij ，且有321σσσ>>，根据平面变形时的应力状
态特点可知，组成该应力张量的纯切应力状态部分可描述为：（ ）
A ??????????????---2023131σσσσ
B ??????????????---2022121σσσσ
C ??????????????--2023131σσσσ
D ??????
????????---20232
32σσσσ 1．塑性变形时，工具表面的粗糙度对摩擦系数的影响 A 工件表面的粗糙度对摩擦系数的影响。 Ａ、
大于；Ｂ、等于；Ｃ、小于；
2．塑性变形时不产生硬化的材料叫做A 。Ａ、理想塑性材料Ｂ、理想弹性材Ｃ硬化材料；
3． 用近似平衡微分方程和近似塑性条件求解塑性成形问题的方法称为 B 。
Ａ、解析法； Ｂ、主应力法； Ｃ、滑移线法；
4． 韧性金属材料屈服时 A 准则较符合实际的。Ａ密席斯Ｂ屈雷斯加Ｃ密席斯与屈雷斯加；
5．由于屈服原则的限制，物体在塑性变形时，总是要导致最大的 A 散逸，这叫最大散逸功原理。Ａ、
能量； Ｂ、力； Ｃ、应变；
6． 硫元素的存在使得碳钢易于产生A 。Ａ、热脆性；Ｂ、冷脆性；Ｃ、兰脆性；
7． 应力状态中的B 应力，能充分发挥材料的塑性。 Ａ、拉应力；Ｂ、压应力；Ｃ、拉应力与压应力；
8． 平面应变时，其平均正应力σｍB 中间主应力σ２。Ａ、大于；Ｂ、等于；Ｃ、小于；
9． 钢材中磷使钢的强度、硬度提高，塑性、韧性B 。Ａ、提高；Ｂ、降低；Ｃ、没有变化；
10．多晶体经过塑性变形后各晶粒沿变形方向显著伸长的现象称为 A 。
Ａ、纤维组织； Ｂ、变形织构； Ｃ、流线；
（多选题）1· 比例加载应满足哪些条件：（ ） A 变形体不可压缩
B 加载过程中，应力主轴方向和应变主轴方向固定不变，且重合
C 外载荷各分量按比例增加
D 塑性变形和弹性变形属于同一数量级
2·运用屈雷斯加屈服准则判断下列应力状态使金属处于塑性状态的是：（ ）
A ????
??????=s s s
ij σσσσ B ??????????=s s s ij σσσσ2.08.08.0 C ??????????--=s s s ij σσσσ5.0 D ??????????=s s s ij σσσσ455 3·已知??????????-----=400014047ij σ，则ij d ε各分量的比值xy z y x d d d d γεεε:::为：
（ ） A -7:-1:-4:-4 B -3:3:0:-4 C -3:3:0:0
4·已知??????????---=150001040410ij σ，则ij d ε各分量的比值xy z y x d d d d γεεε:::为：
（ ） A 10:-10:15:-4 B 5:-15:10:-4 C 5:-15:10:-9 D 15:-5:20:1
5·（多选题）已知一滑移线场如图所示，下列说法正确的有：（ ）
A ，C 点和
B 点?角相等，均为4/π；
B ，如果已知B 、
C 、
D 、
E 四点中任意点的平均应力，就可以求解其他三点
的平均应力； C ，D 点和E 点?角相等，均为； D ，由跨线定理可
知，C E B D
????-=- 6·已知某点的应力分量为??????????=130390005ij σ，则主应力为（ ） A ，0,5,10321===σσσ ；B ，
1,9,5321===σσσ ； C ，2,5,12321-===σσσ D 5.2,5.7,5321===σσσ
判断题1．按密席斯屈服准则所得到的最大摩擦系数μ=0.5。 （ ×××× ）
2．塑性变形时，工具表面的粗糙度对摩擦系数的影响小于工件表面的粗糙度对摩擦系数的影响。
3．静水压力的增加，对提高材料的塑性没有影响。 （ ×） 4．在塑料变形时要产生硬化的材料叫
理想刚塑性材料。（ ×） 5．塑性变形体内各点的最大剪应力的轨迹线叫滑移线。（ √ ） 6．塑
性是材料所具有的一种本质属性。（ √ ） 7．塑性就是柔软性。（ × ） 8．合金元素使钢的塑
性增加，变形拉力下降。 （ × ） 9．合金钢中的白点现象是由于夹杂引起的。 （ × ） 10．结构超塑性的力学特性为mkS'ε=，对于超塑性金属m =0.02-0.2。 （ ）
11．影响超塑性的主要因素是变形速度、变形温度和组织结构。（ ） 12
．屈雷斯加准则与密席斯
准则在平面应变上，两个准则是一致的。（ × ） 13．变形速度对摩擦系数没有影响。（ ×）
14．静水压力的增加，有助于提高材料的塑性。（ √ ） 15．碳钢中冷脆性的产生主要是由于硫元素的存在所致。（ × ） 16．如果已知位移分量，则按几何方程求得的应变分量自然满足协调方
程；若是按其它方法求得的应变分量，也自然满足协调方程，则不必校验其是否满足连续性条件。（ × ）
17．在塑料变形时金属材料塑性好，变形抗力就低，例如：不锈钢 （ × ） 1．按密席斯屈服准则所得到的最大摩擦系数μ=0.5。（ ×） 2．塑性变形时，工具表面的粗糙度对摩擦系数的影响小于工件表面的粗糙度对摩擦系数的影响。 （ × ） 3．静水压力的增加，对提高材料的塑性没有影响。（ × ） 4．在塑料变形时要产生硬化的材料叫理想刚塑性材料。 （ × ） 5．塑性变形体内各点的最大剪应力的轨迹线叫滑移线。（ √ ） 6．塑性是材料所具有的一种本质属性。（ √ ） 7．塑性就是柔软性。（ × ） 8．合金元素使钢的塑性增加，变形拉力下降。（ × ） 9．合金钢中的白点现象是由于夹杂引起的。（ × ） 10．结构超塑性的力学特性为m k S 'ε=，对于超塑性金属m =0.02-0.2。 （× ） 11．影响超塑性的主要因素是变形速度、变形温度和组织结构。（ √ ） 12．屈雷斯加准则与密席斯准则在平面应变上，两个准则是一致的。（ × ） 13．变形速度对摩擦系数没有影响。（ × ） 14．静水压力的增加，有助于提高材料的塑性。（ √ ） 15．碳钢中冷脆性的产生主要是由于硫元素的存在所致。（ × ） 16．如果已知位移分量，则按几何方程求得的应变分量自然满足协调方程；若是按其它方法求得的应变分量，也自然满足协调方程，则不必校验其是否满足连续性条件。（ × ） 17．在塑料变形时金属材料塑性好，变形抗力就低，例如：不锈钢（ × ）
简答题1．上限法的基本原理是什么？ 答：按运动学许可速度场来确定变形载荷的近似解，这一变形载荷它总是大于真实载荷，即高估的近似值，故称上限解。
2．在结构超塑性的力学特性mkS ?=ε中，m 值的物理意义是什么？ 答：εσ=lndlndm 为应变速率敏感性系数，是表示超塑性特征的一个极重要的指标，当m 值越大，塑性越好。
3．何谓冷变形、热变形和温变形？ 答：冷变形：在再结晶温度以下（通常是指室温）的变形。 热变形：在再结晶温度以上的变形。 温变形：在再结晶温度以下，高于室温的变形。 4．何谓最小阻力定律？ 答：变形过程中，物体质点将向着阻力最小的方向移动，即做最少的功，走最短的路。
5．何谓超塑性？ 答：延伸率超过100%的现象叫做超塑性。
1. 提高金属塑性的主要途径有哪些？ 答：提高金属塑性的途径有以下几个方面： (1) 提高材料成分和组织的均匀性；(2) 合理选择变形温度和应变速率；(3) 选择三向压缩性较强的变形方式；(4) 减小变形的不均匀性。
2. 纯剪切应力状态有何特点？ 答：纯剪切应力状态下物体只发生形状变化而不发生体积变化。 纯剪应
力状态下单元体应力偏量的主方向与单元体应力张量的主方向一致，平均应力
。 其第一应力不变量也为零。
3. 塑性变形时应力应变关系的特点？答：在塑性变形时，应力与应变之间的关系有如下特点： (1) 应力与应变之间的关系是非线性的，因此，全量应变主轴与应力主轴不一定重合。 (2) 塑性变形时，可以认为
体积不变，即应变球张量为零，泊松比 。 (3) 对于应变硬化材料，卸载后再重新加载时的屈服应力就是报载时的屈服应力，比初始屈服应力要高。 (4) 塑性变形是不可逆的，与应变历史有关，即应力－应变关系不再保持单值关系。
4. Levy-Mises 理论的基本假设是什么？答： Levy-Mises 理论是建立在以下四个假设基础上的： (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
则，即；(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，即
，所以应变增量张量就是应变增量偏张量，即
1．请简述有限元法的思想。答：有限元法的基本思想是：(1) 把变形体看成是有限数目单元体的集合，单元之间只在指定节点处铰接，再无任何关连，通过这些节点传递单元之间的相互作用。如此离散的变形体，即为实际变形体的计算模型；(2) 分片近似，即对每一个单元选择一个由相关节点量确定的函数来近似描述其场变量（如速度或位移）并依据一定的原理建立各物理量之间的关系式；(3) 将各个单元所建立的关系式加以集成，得到一个与有限个节点相关的总体方程。解此总体方程，即可求得有限个节点的未知量（一般为速度或位移），进而求得整个问题的近似解，如应力应变、应变速率等。所以有限元法的实质，就是将具有无限个自由度的连续体，简化成只有有限个自由度的单元集合体，并用一个较简单问题的解去逼近复杂问题的解。
2. Levy-Mises 理论的基本假设是什么？答：Levy-Mises 理论是建立在以下四个假设基础上的：(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 屈服准则，即；(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，即，所以应变增量张量就是应变增量偏张量。
3．在塑性加工中润滑的目的是什么？影响摩擦系数的主要因素有哪些？答：（1）润滑的目的是:减少工模具磨损；延长工具使用寿命；提高制品质量；降低金属变形时的能耗。（2）影响摩擦系数的主要因素：1）金属种类和化学成分；2）工具材料及其表面状态；3）接触面上的单位压力；4）变形温度；5）变形速度；6）润滑剂
4．简述在塑性加工中影响金属材料变形抗力的主要因素有哪些？答：（1）材料（化学成分、组织结构）；（2）变形程度；（3）变形温度；（4）变形速度；（5）应力状态；（6）接触界面（接触摩擦）
5．为什么说在速度间断面上只有切向速度间断，而法向速度必须连续？答：现设变形体被速度间断面SD 分成①和②两个区域；在微段dSD上的速度间断情况如下图所示。根据塑性变形体积不变条件，以及变形体在变形时保持连续形，不发生重叠和开裂可知，垂直于dSD上的速度分量必须相等，即???21nnuu，而切向速度分量可以不等，造成①、②区的相对滑动。其速度间断值为???=21][ttuuVt
6．何谓屈服准则？常用屈服准则有哪两种？试比较它们的同异点？答：（1）屈服准则：只有当各应力分量之间符合一定的关系时，质点才进入塑性状态，这种关系就叫屈服准则。（2）常用屈服准则：密席斯屈服准则与屈累斯加屈服准则。（3）同异点：在有两个主应力相等的应力状态下，两者是一致的。对于塑性金属材料，密席斯准则更接近于实验数据。在平面应变状态时，两个准则的差别最大为15.5%
7. 简述塑性成形中对润滑剂的要求。答：（1）润滑剂应有良好的耐压性能，在高压作用下，润滑膜仍能吸附在接触表面上，保持良好的润滑状态；（2）润滑剂应有良好耐高温性能，在热加工时，润滑剂应不分解，不变质；（3）润滑剂有冷却模具的作用；（4）润滑剂不应对金属和模具有腐蚀作用；（5）润滑剂应对人体无毒，不污染环境；（6）润滑剂要求使用、清理方便、来源丰富、价格便宜等。
8．简述金属塑性加工的主要优点? 答：（1）结构致密，组织改善，性能提高。 （2）材料利用率高，流线分布合理。（3）精度高，可以实现少无切削的要求。（4）生产效率高。
作图题 1绘制5000105055ij σ????=-????--??
, 10000205055ij σ????=-????--??的单元体和应力莫尔圆 2已知某受应力作用点处于塑性纯剪切状态，试画出表示该点应力状态的主应力简图和表示该点应变状态的主应变简图（已知真实应力为s σ）。（10分）
3已知一点的应力状态如图所示，试写出其应力偏张量并画出主应变简图。（10分/个）
4一点应力状态可以用主应力空间中一点P 来表示,且可以用矢量OP 来代表,在图中绘出P 点所表示的应力状态的球应力张量和偏应力张量。
5绘制初始屈服应力为s σ的刚塑性硬化曲线,并写出其表达式 6绘制初始屈服应力为s σ的刚塑性硬化直线,并写出其表达式
画出不受力的自由表面上一点处的滑移线(必须标明αβ线线)
画出无摩擦的接触表面上一点处的滑移线(必须标明α
β线线)
完成OACB 区域的滑移线场，说明作图步骤。（至少应有三条α、β线）10分
Y
Y
1
x
计算题 1已知应力
10100101000020ij σ-????=-??????
（MPa ），试求主应力、主切应力及主切应力面上的正应力 2已知1010010201001010ij σ????=??????
（MPa ），试求主应力、主切应力及主切应力面上的正应力 3已知变形体某点的应力状态为： ????
??????--=015151520015010ij σ， （1）将它分解为应力球张量和应力偏张量（2）求出主应力1σ、2σ、3σ之值各为多少。
4现用电阻应变仪测得平面应力状态下与x 轴成0°，45°，90°角方向上的应力值分别为c b a σσσ,,。试问该平面上的主应力21,σσ各为多少？
5一圆形薄壁管，平均半径为R ，壁厚为t ，两端受拉力P 及扭矩M 的作用，试求三个主应力的大小与方向。 6有一试棒均匀连续拉伸三次，每拉一次断面收缩20%，试计算各次的对数应变值和总对数应变植
一块长、宽、厚为120m m ×36m m ×0.5m m 的平板，在长度方向均匀拉伸至144mm ，若此时允许宽度有相应的自然收缩，即：b h εε=，试求对数应变和平板的最终尺寸。
7将圆环形坯料置于两块平板之间进行塑性压缩，设上平板向下压缩的运动速度为v -，t 为圆环的厚度，如图，并假设质点轴向流动速度?*z u 与z 坐标轴按线性规律变化，即v t z u
z -=?*， 求变形体内的应变速率场?*
ij ε。
8一圆柱体，侧面作用有均布压应力0σ，试用主应力法求镦粗力P 和单位流动压力p ，设2mY
τ=
求高为h 、直径为d 的圆柱体平砧间自由镦粗时接触面上的压应力y σ和单位变形力p ，设mK τ= 9有一薄壁管，材料的屈服应力为s σ，承受拉力和扭矩的符合作用而屈服。现已知轴向正应力分量2s
z σσ=，试求切应力分量z θτ以及应变增量各分量间的比值
10有一薄壁管，材料的屈服应力为s σ，承受拉力和扭矩的符合作用而屈服，管壁受均匀的拉应力σ和切应力τ，试写出这种情况下的屈雷斯加和米塞斯屈服准则表达式
11已知开始塑性变形时点的应力状态为????
??????--=0000151501575ij σ，试求：（1）主应力大小 （2）作为平面应力问题处理时的最大切应力和单轴向屈服应力
（3）作为空间应力状态处理时按屈雷斯加和米塞斯准则计算的单轴向屈服应力
12某理想塑性材料在平面应力状态下的各应力分量为75=x σ，15=y σ，15=xy τ，若该应力状态足以产生屈服，试问该材料的屈服应力是多少？求下列情况下塑性应变增量的比：（1）单向应力状态s σσ=1（2）纯剪切应力状态3s
s στ= 13已知材料的真实应力应变曲线为n A εσ=，A 为材料常数，n 为硬化指数。试问简单拉伸时该材料出现颈缩时的应变量为多少？ 此时的真实应力与强度b σ的关系怎样？
14
金属塑性变形时，已知某点的应力状态MPa ，（i ，j=x ，y ，z ），试写出其张量分解方程，指出分解张量的名称，并说明它们与什么变形有关？最后求出
的比值。
15变形体屈服时的应力状态为：
MPa 试分别按
Mises 和Tresca 塑性条件计算该材料的屈服应力及值，并分析差异大小。 六、计算题
1．圆板坯拉深为圆筒件如图1所示。 假设板厚为t , 圆板坯为理想刚塑性材料，材料的真实应力为S ，不计接触面上的摩擦 ,且忽略凹模口处的弯曲效应 , 试用主应力法证明图示瞬间的拉深力为： 00
02ln d R S t d P βπ=
（a ）拉深示意图 （b ）单元体
图1 板料的拉深
答：在工件的凸缘部分取一扇形基元体，如图所示。沿负的径向的静力平衡方程为：
()()2sin
02
r r r d rd t d r dr d t drt θθσθσσθσ-++-= 展开并略去高阶微量，可得： r dr )
(d r r θσ+σ-=σ 由于r σ是拉应力，θσ是压应力，故13,r θσσσσ==-，得近似塑性条件为：
βσ=σ+σ=σ-σθr 31
联解得：C r ln r +σβ-=σ-
式中的000ln r R R C R σσσσβσ---
===为的积分中值,=S 。当时，，得。最后得拉深力为 0
002ln d R S t d P βπ=
2．如图2所示，设有一半无限体，侧面作用有均布压应力 ，试用主应力法求单位流动压力p 。
图2
解：取半无限体的半剖面，对图中基元板块（设其长为 l ）列平衡方程：
（ 1 ）
其中，设 ， 为摩擦因子， 为材料屈服时的最大切应力值， 、 均取绝对值。
由 (1) 式得： （ 2 ） 采用绝对值表达的简化屈服方程如下： （ 3 ）
从而 （ 4 ）
将 （ 2 ）（ 3 ）（ 4 ）式联立求解，得： （ 5 ）
在边界上， ，由（ 3 ）式，知 ，代入（ 5 ）式得： 最后得： （ 6 ） 从而，单位流动压力： （ 7 ）
3．图3所示的圆柱体镦粗，其半径为r e ，高度为h ，圆柱体受轴向压应力σZ ，而镦粗变形接触表面上的摩擦力τ＝０.２Ｓ（Ｓ为流动应力）， σze 为锻件外端（r=r e ）处的垂直应力。
（1）证明接触表面上的正应力为：
（2）并画出接触表面上的正应力分布；
（3）求接触表面上的单位流动压力ｐ，
（4）假如r e ＝100MM ，Ｈ＝150MM,Ｓ=500MP a ，求开始变形时的总变形抗力Ｐ为多少吨？
解：（1）证明：该问题为平行砧板间的轴对称镦粗。设,S 、μ=τ对基元板块列平衡方程得： 0d h )dr r )(d (dr rd 22d sin
hdr 2rd h r r r =θ??+σ+σ-θτ-θσ+θ??σθ 因为2
d 2d sin θ≈θ，并略去二次无穷小项，则上式化简成： 0rhd hdr rdr 2hdr r r =σ-σ-τ-σθ
假定为均匀镦粗变形，故：θθσ=σε=εr r ;d d
图3 最后得：dr h
d r τσ2-= 该式与精确平衡方程经简化后所得的近似平衡方程完全相同。
按密席斯屈服准则所写的近似塑性条件为：
r z r z d d ;S σ=σ=σ-σ 联解后得：dr h d z τσ2-= C r h
2z +τ-=σ ()ze e z r r h
στσ+-=2
当e r r =时，2ze e C r h τσ=+ 最后得：ze e z r r h
στσ+-=)(2 （3）接触面上单位流动压力：ze e r 0ze e 2e r 0z 2
e h r 32rdr 2)r r (h 2r 1dF r 1F P p e e σ+τ=π??????σ+-τπ=σπ==??=544MP （4）总变形抗力: p r P 2e ?π==1708T
4．图4所示的一平冲头在外力作用下压入两边为斜面的刚塑性体中，接触表面上的摩擦力忽略不计，其接触面上的单位压力为q ，自由表面AH 、BE 与X 轴的夹角为γ，求：（1）证明接触面上的单位应力q=K （2+π+2γ）；（2）假定冲头的宽度为2b ，求单位厚度的变形抗力P ；
图4
解：（1）证明：（1）在AH 边界上有：04xy y AH =τ=σγ-π=
ω
故0y 1=σ=σ， x 3σ=σ 由屈服准则：
2K 231mH 31σ+σ=σ=σ-σ 得：K )(21,K 221mH 3
-=σ+σ=σ-=σ 2）在AO 边界上：)q (q ,0,43y xy AO
取正值-=σ=τπ=ω 根据变形情况：y x σ>σ
按屈服准则：K 2y x =σ-σ q K )(21K
2q K 2y x mo y x -=σ+σ=σ+-=+σ=σ
沿β族的一条滑移（OA 1A 2A 3A 4）η为常数
)22()4(24
322200γπγπ
πωσωσ++=-+-=+-+=+K q K K K q K K K H
mH m
（2）单位厚度的变形抗力：)22(bK 2bq 2P γ+π+==
5．图5所示的一尖角为2?的冲头在外力作用下插入具有相同角度的缺口的刚塑性体中，接触表面上的摩擦力忽略不计，其接触面上的单位压力为p ，自由表面ABC 与X 轴的夹角为δ，求：（1）证明接触面上的单位应力p=2K （1+?+δ）；（2）假定冲头的宽度为2b ，求变形抗力P 。
1）在AC 边界上：K )(21K
20
431mC 3xy 1C -=σ+σ=σ-=σ=τ=σδ
-π=ω
2）在AO 边界上：)p (p ,0,4
3xy O 取正值-=σ=τ?+π=ω 3）根据变形情况：31σ>σ
4）按屈服准则：K 231=-σσ
p K )(21K
2p 31mo 1-=σ+σ=σ+-=σ 5）沿β族的一条滑移（OFEB ）η为常数
)
1(2220δ?ωσωσ++=+=+K p K K c m c m o 则： （2）设AO 的长度为L ，?
=sin b L 则变形抗力为：)1(bK 4)1(K 2sin sin b 2sin Lp 2P δ+?+=δ+?+???
=?=
6．模壁光滑平面正挤压的刚性块变形模型如图6所示，试计算其单位挤压力的上限解 P ，设材料的最大切应力为常数K 。
图6
解：首先，可根据动可容条件建立变形区的速端图，如图7所示：
图7
设冲头下移速度。由图可得各速度间断值为：
由于冲头表面及模壁表面光滑，故变形体的上限功率仅为各速度间隔面上消耗的剪切功率，如下式所示：
又冲头的功率可表示为：
故得：
7．一理想刚塑性体在平砧头间镦粗到某一瞬间，条料的截面尺寸为2a × 2a ，长度为 L ，较 2a 足够大，可以认为是平面变形。变形区由 A 、 B 、 C 、 D 四个刚性小块组成（如图8所示），此瞬间平砧头速度为ú i =1（下砧板认为静止不动）。试画出速端图并用上限法求此条料的单位变形力 p。
图8
解：根据滑移线理论，可认为变形区由对角线分成的四个刚性三角形组成。刚性块 B 、 D 为死区，随压头以速度 u 相向运动；刚性块 A 、 C 相对于 B 、 D有相对运动（速度间断），其数值、方向可由速端图（如图9所示）完全确定。
图9
u * oA = u * oB = u * oC = u * oD =u/sin θ=
根据能量守恒：2P · 1 ＝ K （ u * oA ＋ u * oB ＋ u * oC ＋ u * oD ）
又＝＝＝＝ a 所以单位流动压力：P = ＝ 2K
一、填空题：（每题 3 分，共计 30 分）
1. 塑性是指： _ 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能力。
2. 金属的超塑性可分为细晶超塑性和相变超塑性两大类。
3. 金属单晶体变形的两种主要方式有：滑移和孪生。
4. 影响金属塑性的主要因素有：化学成份，组织，变形温度，应变速率，变形力学条件。
5. 等效应力表达式：。
6. 常用的摩擦条件及其数学表达式：库伦摩擦条件，常摩擦条件。
7.π平面是指：通过坐标原点并垂于等倾线的平面，其方程为 __ 。
8.一点的代数值最大的 __ 主应力 __ 的指向称为第一主方向，由第一主方向顺时针转所得滑移线即为线。
9. 平面变形问题中与变形平面垂直方向的应力σ z =
10. 在有限元法中：应力矩阵 [S]= ，单元内部各点位移 {U}=
二、简答题（共计 30 分）
1. 提高金属塑性的主要途径有哪些？答：提高金属塑性的途径有以下几个方面： (1) 提高材料成分和组织的均匀性； (2) 合理选择变形温度和应变速率； (3) 选择三向压缩性较强的变形方式；(4) 减小变形的不均匀性。
2. 纯剪切应力状态有何特点？答：a纯剪切应力状态下物体只发生形状变化而不发生体积变化。b纯剪
应力状态下单元体应力偏量的主方向与单元体应力张量的主方向一致，平均应力,其第一应力不变量也为零。
3. 塑性变形时应力应变关系的特点？答：在塑性变形时，应力与应变之间的关系有如下特点： (1) 应力与应变之间的关系是非线性的，因此，全量应变主轴与应力主轴不一定重合。 (2) 塑性变形时，可以认为
体积不变，即应变球张量为零，泊松比。 (3) 对于应变硬化材料，卸载后再重新加载时的屈服应力就是报载时的屈服应力，比初始屈服应力要高。 (4) 塑性变形是不可逆的，与应变历史有关，即应力－应变关系不再保持单值关系。
4. Levy-Mises 理论的基本假设是什么？答： Levy-Mises 理论是建立在以下四个假设基础上的：
(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
服准则，即；(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，即
，所以应变增量张量就是应变增量偏张量，即
…… 2'
三、计算题 1 、已知金属变形体内一点的应力张量为Mpa ，求：(1) 计算方向余弦为 l=1/2 ，
m=1/2 ， n= 的斜截面上的正应力大小。 (2) 应力偏张量和应力球张量； (3) 主应力和最大剪应力；
解： (1) 可首先求出方向余弦为（ l,m,n ）的斜截面上的应力（）
传统金属加工工艺与现代金属加工工艺论文.
现代金属加工与传统金属加工 我国的金属冶炼历史悠久,早在商周时期就出现过著名的青铜文明,所以我国的金属加工工艺也有很长的发展历史。一个国家工业化的水平集中体现在制造业,而金属产品的制造在整个制造业中占有极为重要的地位,所以,金属加工工艺的水平很大程度上反映了一个国家工业现代化程度的发展水平。我们国家正努力从传统的金属加工向现代金属加工工艺发展。 我个人认为,传统金属加工工艺与现代金属加工工艺的主要区别是加工设备的现代化、数字化、自动化。传统金属加工工艺主要靠手工进行生产,虽然也借助机械,但是最主要的加工操作来自于人,这就需要大量的人力。而且,对加工者的技术要求非常高,是一个熟练工种。同时,加工效率低,那一大批量生产,根本无法满足制造业迅猛发展所带来的巨大需求。为了满足这种需求,在科学技术迅猛发展的支持下,许多高新技术被迅速应用到金属加工中。 拿数控机床来说,与传统车床相比,有以下优点:1、自动化程度高。在数控机床上加工零件时,除了手工拆卸外,其余工作全部可由其自动完成。2、具有加工复杂零件的能力。数控加工的任意可控性可以使其完成传统加工难以完成或者无法完成的复杂面加工过程。3、生产周期短。在数控机床上加工零件,大部分的准备工作是根据零件的图样去编写数控程序,而编程工作可以离线完成,这样就大大缩短了加工的准备时间,而且在程序编好之后,数控机床便可以自动完成批量复杂零件的加工,因此大大提高了劳动生产率。4、加工精度高,质量稳定。5、高柔性。加工对象改变时,一般只需要更改数控程序,体现出很好的适应性,可大大节省生产准备时间。6、已与建立计算机网络。数控机床通过因特网已经初步具备远程控制和调度,进行异地分散网络化生产的可能,从而为以后实现生产过程网络化、智能化提供了必备的基础条件。从数控机床与传统机床的比较中,我们就能看出在金属加工工艺领域,传统的加工工艺已经无法适应现在制造业的需求。现代加工制造业需要大量需要精密加工和对工件表面复杂度要求非常高的零件,这些零件用传统的金属加工方法是无法完成的,因此现代金属加工工艺已经成为国民生产中的重要发展方向。
热加工材料知识点
第1章 金属材料成形基本原理 铸造是指通过熔炼金属，制造铸型，并将熔融金属注入铸型中使之冷却，凝固后获得具有一定形状和性能的铸件的成型方法。 铸造按照工艺方法的不同，分为砂型铸造和特种铸造。 铸件的凝固方式：逐层凝固方式，糊状凝固方式，中间凝固方式。 金属的铸造性能：是指合金是否易于通过铸造方法成形并获得铸件的能力。它反映的是合金在铸造过程中表现出来的综合性的工艺性能，主要包括合金的流动性，收缩性，偏析性和吸气性等。 合金的流动性的影响因素：1）合金的种类，2）合金的化学成分，3）杂质含量。 合金的充型能力的影响因素：1）合金本身的流动性，2）浇注条件（包括浇注温度，浇注速度和充型压力等因素。）3 )铸型条件（铸型的蓄热能力，铸型温度，铸型中的气体）4）铸件结构。 合金收缩：铸造合金从液态到凝固直至冷却到室温的过程中发生的体积和尺寸减小的现象。收缩分为三个阶段：液态收缩，凝固收缩，固态收缩。 影响合金收缩的因素：1）合金的化学成分，2）浇注温度，3）铸型条件。 最典型的铸件断面组织由三个晶区组成：1）表面细晶区，2）柱状晶区，3）中心等轴晶区。 缩孔的形成：趋向于逐层凝固方式结晶的合金，易产生集中缩孔。 缩松的形成：结晶温度范围宽的合金，趋向于糊状凝固，易形成缩松。 缩孔和缩松的防止：1）合理确定内浇道位置及浇注工艺，2）合理使用冒口，冷铁等工艺措施。 铸造应力：热应力和收缩应力。
热应力的形成：由于铸件壁厚不均匀以及散热条件的差异，不同部位冷却速度不同，由此引起不均衡收缩所造成的应力。 收缩应力的形成：铸件在固态收缩时，因受到铸型，型芯，浇冒口，砂箱等外力的阻碍而产生的应力。 减少和消除铸造应力的方法：使铸件的凝固过程符合同时凝固原则。 铸件的裂纹 热裂：热裂是在凝固后期高温下形成的。 防止热裂的主要措施：1）合理设计铸件结构，2）设法改善铸型和型芯的退让性，3）严格限制钢和铸铁中硫的含量，4）选用收缩性小的合金。 冷裂：冷裂是铸件冷却到低温处于弹性状态时，铸造应力超过合金的抗拉强度而产生的。 防止冷裂的主要措施：减少铸造应力和降低合金的脆性 气孔大致可分为侵入性气孔，析出性气孔和反应性气孔。 防止侵入性气孔的主要措施：1）降低铸型材料的发气量，2）增强铸型的排气能力。 防止析出性气孔的主要措施：1）减少合金在熔炼和浇注时的吸气量，2）对金属液进行除气处理，3）增大铸件的冷却速度，4）使铸件在压力下凝固以阻止气体析出。 防止反应性气孔的主要措施：1）清除冷铁，芯撑表面的锈蚀和油污，2）保持干燥。 金属塑性成形：是利用金属在外力作用下所产生的塑性成形，来获得具有一定形状，尺寸和力学性能的制品的加工方法。 单晶体的塑性变形有两种基本方式：滑移和孪生。 金属塑性变形基本规律：1）体积不变规律，2）最小阻力定律。 冷变形加工件的组织与性能 冷塑性变形后金属组织的特点：1）晶粒变形，2）位错密度增加和晶粒碎化，3）形变织构。
金属材料的塑性成形
第3章金属材料的塑性成形 概述 3.1金属塑性成形基础 3.2 常用的塑性成形方法 3.3 少、无切削的塑性成形方法3.4 常用的塑性成形金属材料
概述 金属塑性成形是利用金属材料所具有的塑性， 在外力作用下通过塑性变形，获得具有一定形状、尺寸和力学性能的零件或毛坯的加工方法。由于外力多数情况下是以压力的形式出现的，因此也称为金属压力加工。 塑性成形的产品主要有原材料、毛坯和零件三大类。 金属塑性成形的基本生产方式有：轧制、拉拔、挤压、自由锻、模锻、板料冲压等。
塑性成形的特点及应用： （1）消除缺陷，改善组织，提高力学性能。 （2）材料的利用率高。 （3）较高的生产率。如利用多工位冷镦工艺加工内角螺钉，比用棒料切削加工工效提高约400倍。 （4）零件精度较高。应用先进的技术和设备，可实现少切削或无切削加工。如精密锻造的伞齿轮可不经切削加工直接使用。 但该方法不能加工脆性材料和形状特别复杂或体积特别大的零件或毛坯。 塑性成形加工在机械制造、军工、航空、轻工、家用电器等行业得到了广泛应用。例如，飞机上的塑性成形零件约占85%；汽车、拖拉机上的锻件占60%～80%。
3.1 金属塑性成形基础 3.1.1 单晶体和多晶体的塑性变形3.1.2 金属的塑性变形 3.1.3 塑性成形金属在加热时组织和 性能的变化 3.1.4 金属的塑性成形工艺基础
3.1.1单晶体和多晶体的塑性变形1.单晶体的塑性 变形 金属塑性变形最常 见的方式是滑移。 滑移是晶体在 切应力的作用下， 一部分沿一定的晶 面（亦称滑移面） 和晶向（也称滑移 方向）相对于另一 部分产生滑动。 晶体滑移变形示意图
加工工艺论文
序言 机械制造工艺学课程设计是我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的.这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。 通过机械设计装备及夹具设计，汇总所学专业知识如一体，让我们对所学的专业课得以巩固、复习及实用，在理论与实践上有机结合；使我们对各科的作用更加深刻的熟悉与理解，并为以后的实际工作奠定坚实的基础！ 在些次设计中我们主要是设计CA6140拨叉的铣床夹具。在此次课程设计过程中，我小组成员齐心协力、共同努力完成了此项设计。在此期间查阅了大量的书籍，并且得到了有关老师的指点。
一、零件的分析 （一）零件的作用 题目所给的零件是CA6140车床的拨叉。它位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的φ22孔与操纵机构相连，二下方的φ55半孔则是用于与所控制齿轮所在的轴接触。通过上方的力拨动下方的齿轮变速。两件零件铸为一体，加工时分开。（二）零件的工艺分析零件的材料为HT200，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，不适合磨削，为此以下是拨叉需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求： 1小头孔以及与此孔相通的的锥孔、螺纹孔 2大头半圆孔Ф55 3小头孔端面、大头半圆孔上下Ф73端面，大头半圆孔两端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.07mm，小头孔上端面与其中心线的垂直度误差为0.05mm （三）由上面分析可知，可以粗加小头孔端面，然后以此作为粗基准采用专用夹具进行加工，并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此拨叉零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。 二、工艺规程设计 （一）、确定毛坯的制造形式 零件材料为HT200，考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，生产类型为中批生产，故选择木摸手工砂型铸件毛坯。查《机械制造工艺设计简明手册》第38页表2.2-3，选用铸件尺寸公差等级为CT-11，加工余量等级为H （二）、基面的选择 1、粗基准的选择在选择粗基准时，一般遵循下列原则： （1）保证相互位置要求原则； （2）保证加工表面余量合理分配原则； （3）便于工件装夹原则； （4）粗基准一般不重复使用的原则； （5）为了保证所有加工表面有足够的加工余量，选用加工余量小的表面作粗基
弹塑性力学计算题终稿
1试根据下标记号法和求和约定展开下列各式（式中i 、j = x 、y 、z ）： ① ij ij σε ； ② j i x '； 2在物体内某点，确定其应力状态的一组应力分量为：x σ= 0，y σ= 0，z σ= 0，xy τ= 0，yz τ=3a ， zx τ=4a ，知0a >。试求： 1 该点应力状态的主应力1σ、2σ和3σ； 2 主应力1σ的主方向；3主方向彼此正交； 解：由式（2—19）知，各应力不变量为 、， 代入式（2—18）得： 也即 （1） 因式分解得： （2）则求得三个主应力分别为。 设主应力与xyz 三坐标轴夹角的方向余弦为 、 、 。 将 及已知条件代入式（2—13）得：
（3） 由式（3）前两式分别得： （4） 将式（4）代入式（3）最后一式，可得0=0的恒等式。再由式（2—15）得： 则知 ；（5） 同理可求得主应力的方向余弦、、和主应力的方向余弦、、，并且考虑到同一个主应力方向可表示成两种形式，则得： 主方向为：；（6） 主方向为：；（7） 主方向为：；（8） 若取主方向的一组方向余弦为，主方向的一组方向余弦为 ，则由空间两直线垂直的条件知：
（9） 由此证得主方向与主方向彼此正交。同理可证得任意两主应力方向一定彼此正交。 3一矩形横截面柱体，如图所示，在柱体右侧面上作用着均布切向面力q，在柱体顶面作用 均布压力p。试选取： 3232 ?=++++ () y Ax Bx Cx Dx Ex 做应力函数。式中A、B、C、D、E为待定常数。试求： （1）上述?式是否能做应力函数； （2）若?可作为应力函数，确定出系数A、B、C、D、E。 （3）写出应力分量表达式。（不计柱体的体力） 解：据结构的特点和受力情况，可以假定纵向纤维互不挤压，即： ；由此可知应力函数可取为： （a） 将式（a）代入，可得： (b) 故有： ； (c) 则有： ； (d) 略去中的一次项和常数项后得：
金属塑性成型原理-知识点
名师整理精华知识点 名词解释 塑性成型：金属材料在一定的外力作用下，利用其塑性而使其成形并获得一定力学性能的加工方法 加工硬化：略 动态回复：在热塑性变形过程中发生的回复 动态再结晶：在热塑性变形过程中发生的结晶 超塑性变形：一定的化学成分、特定的显微组织及转变能力、特定的变形温度和变形速率等，则金属会表现出异乎寻常的高塑性状态 塑性：金属在外力作用下，能稳定地发生永久变形而不破坏其完整性的能力。 屈服准则（塑性条件）：在一定的变形条件下，只有当各应力分量之间符合一定关系时，指点才开始进入塑性状态，这种关系成为屈服准则。 塑性指标：为衡量金属材料塑性的好坏，需要有一种数量上的指标。 晶粒度：表示金属材料晶粒大小的程度，由单位面积所包含晶粒个数来衡量，或晶粒平均直径大小。填空 1、塑性成形的特点（或大题？） 1组织性能好（成形过程中，内部组织发生显著变化）2材料利用率高（金属成形是靠金属在塑性状态下的体积转移来实现的，不切削，废料少，流线合理）3尺寸精度高（可达到无切削或少切屑的要求）4生产效率高适于大批量生产 失稳——压缩失稳和拉伸失稳 按照成形特点分为1块料成形（一次加工、轧制、挤压、拉拔、二次加工、自由锻、模锻2板料成形多晶体塑性变形——晶内变形（滑移，孪生）和晶界变形 超塑性的种类——细晶超塑性、相变超塑性 冷塑性变形组织变化——1晶粒形状的变化2晶粒内产生亚结构3晶粒位向改变 固溶强化、柯氏气团、吕德斯带（当金属变形量恰好处在屈服延伸范围时，金属表面会出现粗超不平、变形不均匀的痕迹，称为吕德斯带） 金属的化学成分对钢的影响（C略、P冷脆、S热脆、N兰脆、H白点氢脆、O塑性下降热脆）；组织的影响——单相比多相塑性好、细晶比粗晶好、铸造组织由于有粗大的柱状晶粒和偏析、夹杂、气泡、疏松等缺陷、塑性降低。 摩擦分类——干摩擦、边界摩擦、流体摩擦 摩擦机理——表面凹凸学说、分子吸附学说、粘着理论 库伦摩擦条件T=up 常摩擦力条件 t=mK 塑性成形润滑——1、特种流体润滑法2、表面磷化-皂化处理3、表面镀软金属 常见缺陷——毛细裂纹、结疤、折叠、非金属夹杂、碳化物偏析、异金属杂物、白点、缩口残余 影响晶粒大小的主要因素——加热温度、变形程度、机械阻碍物 常用润滑剂——液体润滑剂、固体润滑剂（干性固体润滑剂、软化型固体润滑剂） 问答题 1、提高金属塑性的基本途径 1、提高材料成分和组织的均匀性 2、合理选择变形温度和应变速率 3、选择三向压缩性较强的变形方式 4、减小变形的不均匀性 2、塑性成形中的摩擦特点 1、伴随有变形金属的塑性流动 2、接触面上压强高 3、实际接触面积大 4、不断有新的摩擦面产生 5、常在高温下产生摩擦 3、塑性成形中对润滑剂的要求 1、应有良好的耐压性能 2、应有良好的耐热性能 3、应有冷却模具的作用 4、应无腐蚀作用 5、应无毒 6、应使用方便、清理方便 4、防止产生裂纹的原则措施 1、增加静水压力 2、选择和控制适合的变形温度和变形速度 3、采用中间退火，以便消除变形过程中产生的硬化、变形不均匀、残余应力等。 4、提高原材料的质量 5、细化晶粒的主要途径 1、在原材料冶炼时加入一些合金元素及最终采用铝、钛等作为脱氧剂 2、采用适当的变形程度和变形温度 3、采用锻后正火或退火等相变重结晶的方法 6、真实应力-应变的简化形式及其近似数学表达式1、幂指数硬化曲线Y=B?n 2、有初始屈服应力的刚塑性硬化曲线Y=σs+B1?m 3、有初始屈服应力的刚塑性硬化直线Y=σs+B2?4、无加工硬化的水平直线Y=σs 7、为什么晶粒越细小，强度和塑性韧性都增加？晶粒细化时，晶内空位数目与位错数目都减少，位错与空位、位错间的交互作用几率减小，位错易于运动，即塑性好。位错数目少，塞积位错数目少，使应力集中降低。晶粒细化使晶界总面积增加，致使裂纹扩展的阻力增加，推迟了裂纹的萌生，增加了断裂应变。晶粒细小，裂纹穿过晶界进入相邻晶粒并改变方向的频率增加，消耗的能量增加，韧性增加。另外晶界总面积增加可以降低晶界上的杂质浓度，减轻沿晶脆性断裂倾向。 8、变形温度对金属塑性的影响 总趋势：随着温度的升高，塑性增加，但是这种增加并非简单的线性上升；在加热过程的某些温度区间，往往由于相态或晶粒边界状态的变化而出现脆性区，使金属的塑性降低。在一般情况下，温度由绝对零度上升到熔点时，可能出现几个脆性区，包括低温的、中温的、和高温的脆性区。 9、动态回复、为什么说是热塑性变形的主要软化机制？ 动态回复是指在热塑性变形过程中发生的回复，2，动态回复，主要是通过位错的攀移，交滑移等，来实现的，对于铝镁合金、铁素体钢等，由于它们层错能高，变形时扩展位错宽度窄，集束容易，位错的攀移和交滑移容易进行，位错容易在滑移面间转动，而使异号位错相互抵消，结果使位错密度下降，畸变能降低，不足以达到动态再结晶所需的能量水平。因此这类金属在热塑性变形过程中，即使变形程度很大，变形温度远高于再结晶温度，也只会发生动态回复，而不发生动态再结晶。 10、什么是动态再结晶，其主要影响因素？（自己总结吧，课本太乱） 动态再结晶：在热塑性变形过程中发生的结晶。与金属的位错能高地有关，与晶界迁移的难易有关 ，金属越纯，发生动态再结晶的能力越强。
(完整版)金属塑性成形原理习题及答案解析
《金属塑性成形原理》习题（2）答案 一、填空题 1. 设平面三角形单元内部任意点的位移采用如下的线性多项式来表示： ，则单元内任一点外的应变可表示为＝。 2. 塑性是指：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能力。 3. 金属单晶体变形的两种主要方式有：滑移和孪生。 4. 等效应力表达式：。 5.一点的代数值最大的 __ 主应力 __ 的指向称为第一主方向，由第一主方向顺时针转所得滑移线即为线。 6. 平面变形问题中与变形平面垂直方向的应力σ z = 。 7．塑性成形中的三种摩擦状态分别是：干摩擦、边界摩擦、流体摩擦。8．对数应变的特点是具有真实性、可靠性和可加性。 9．就大多数金属而言，其总的趋势是，随着温度的升高，塑性提高。 10．钢冷挤压前，需要对坯料表面进行磷化皂化润滑处理。 11．为了提高润滑剂的润滑、耐磨、防腐等性能常在润滑油中加入的少量活性物质的总称叫添加剂。 12．材料在一定的条件下，其拉伸变形的延伸率超过１００％的现象叫超塑性。 13．韧性金属材料屈服时，密席斯（Mises）准则较符合实际的。 14．硫元素的存在使得碳钢易于产生热脆。 15．塑性变形时不产生硬化的材料叫做理想塑性材料。 16．应力状态中的压应力，能充分发挥材料的塑性。 17．平面应变时，其平均正应力 m 等于中间主应力 2。 18．钢材中磷使钢的强度、硬度提高，塑性、韧性降低。
19．材料经过连续两次拉伸变形，第一次的真实应变为 1＝０.1，第二次的真实应变为 2＝０.25，则总的真实应变 ＝0.35 。 20．塑性指标的常用测量方法拉伸试验法与压缩试验法。 21．弹性变形机理原子间距的变化；塑性变形机理位错运动为主。 二、下列各小题均有多个答案，选择最适合的一个填于横线上 1．塑性变形时，工具表面的粗糙度对摩擦系数的影响 A 工件表面的粗糙度对摩擦系数的影响。 Ａ、大于；Ｂ、等于；Ｃ、小于； 2．塑性变形时不产生硬化的材料叫做 A 。 Ａ、理想塑性材料；Ｂ、理想弹性材料；Ｃ、硬化材料； 3．用近似平衡微分方程和近似塑性条件求解塑性成形问题的方法称为 B 。 Ａ、解析法；Ｂ、主应力法；Ｃ、滑移线法； 4．韧性金属材料屈服时， A 准则较符合实际的。 Ａ、密席斯；Ｂ、屈雷斯加；Ｃ密席斯与屈雷斯加； 5．由于屈服原则的限制，物体在塑性变形时，总是要导致最大的 A 散逸，这叫最大散逸功原理。 Ａ、能量；Ｂ、力；Ｃ、应变； 6．硫元素的存在使得碳钢易于产生 A 。 Ａ、热脆性；Ｂ、冷脆性；Ｃ、兰脆性； 7．应力状态中的 B 应力，能充分发挥材料的塑性。 Ａ、拉应力；Ｂ、压应力；Ｃ、拉应力与压应力； 8．平面应变时，其平均正应力 ｍ B 中间主应力 ２。 Ａ、大于；Ｂ、等于；Ｃ、小于； 9．钢材中磷使钢的强度、硬度提高，塑性、韧性 B 。 Ａ、提高；Ｂ、降低；Ｃ、没有变化； 10．多晶体经过塑性变形后各晶粒沿变形方向显著伸长的现象称为 A 。 Ａ、纤维组织；Ｂ、变形织构；Ｃ、流线； 三、判断题 1．按密席斯屈服准则所得到的最大摩擦系数μ=0.5。（×） 2．塑性变形时，工具表面的粗糙度对摩擦系数的影响小于工件表面的粗糙度对摩擦系数的影响。（×）
金属切削加工毕业设计论文中英文对照资料外文翻译文献
中英文对照资料外文翻译文献 Metal machining knowledge 1 Mechanical processing system From the whole process of mechanical manufacturing, the most basic components of machine part, also is the first to produce qualified parts, and then assembled into components, again from zero, parts assembly into machine, therefore, manufactured to meet the requirements of the various parts of processing machinery is main purpose, and in the vast majority of material machining is a metal material, so the machining is mainly to a variety of metal cutting. Parts of the surface is usually several simple surface such as plane, cylindrical surface, conical surface, forming surface and spherical, combination, and the
surface of the part is through a variety of machining method, in which the metal cutting machine tool with the workpiece and tool coordination relative movement of resection of part machining surplus materials, access to in shape, size and surface quality are compatible with the requirements of this process is called the metal cutting processing. Metal cutting processing, often as part of the final processing method, it needs to use metal cutting tools to process parts, between them to determine the relative motion and bear great cutting force, usually in the metal cutting machine tool for processing, parts and tools required by machine tool fixture and tool and machine tool for reliable connection they do the relative motion, drive, realize the cutting process, the metal cutting machine tool, cutting tool, fixture and workpiece machining closed system called mechanical processing system, the metal cutting machine tool processing machinery parts mechanical work, supporting and providing dynamic action; cutting tool direct action of parts machining; machine tool fixture used on parts positioning and clamping, the correct position of processing. The chapter on machining process system four part is analyzed, the mechanical parts of the processing of the whole process. 2 Cutting motion and parameters 2.1 Cutting movement Metal cutting processing, workpiece machining process is processed object in general, any one of the workpiece are composed of rough processing to finished product process, in this process, to make the tool on the workpiece machining to form various surfaces, must make the tool and workpiece relative motion is generated, this in metal cutting processing must be relative motion is known as the cutting movement. To lathe processing outer cylindrical surface as an example, Figure 2-1 shows a turning movement, cutting layer and formed on the workpiece surface. Figure 2-1 turning movement, cutting layer and formed on the workpiece surface Cutting motion can be divided into the main movement and feed movement of the two kind. （1）Main movement
弹塑性力学总结汇编
弹塑性力学总结 弹塑性力学的任务是分析各种结构物或其构件在弹性阶段和塑性阶段的应力和位移，校核它们是否具有所需的强度、刚度和稳定性，并寻求或改进它们的计算方法。并且弹塑性力学是以后有限元分析、解决具体工程问题的理论基础，这就要求我们掌握其必要的基础知识和具有一定的计算能力。通过一学期的弹塑性力学的学习，对其内容总结如下： 一、弹性力学 1、弹性力学的基本假定 求解一个弹性力学问题，通常是已知物体的几何形状（即已知物体的边界），弹性常数，物体所受的外力，物体边界上所受的面力，以及边界上所受的约束；需要求解的是物体内部的应力分量、应变分量与位移分量。求解问题的方法是通过研究物体内部各点的应力与外力所满足的静力平衡关系，位移与应变的几何学关系以及应力与应变的物理学关系，建立一系列的方程组；再建立物体表面上给定面力的边界以及给定位移约束的边界上所给定的边界条件；最后化为求解一组偏分方程的边值问题。
在导出方程时，如果考虑所有各方面的因素，则导出的方程非常复杂，实际上不可能求解。因此，通常必须按照研究对象的性质，联系求解问题的范围，做出若干基本假定，从而略去一些暂不考虑的因素，使得方程的求解成为可能。 （1）假设物体是连续的。就是说物体整个体积内，都被组成这种物体的物质填满，不留任何空隙。这样，物体内的一些物理量，例如：应力、应变、位移等，才可以用坐标的连续函数表示。 （2）假设物体是线弹性的。就是说当使物体产生变形的外力被除去以后，物体能够完全恢复原来形状，不留任何残余变形。而且，材料服从虎克定律，应力与应变成正比。 （3）假设物体是均匀的。就是说整个物体是由同一种质地均匀的材料组成的。这样，整个物体的所有部分才具有相同的物理性质，因而物体的弹性模量和泊松比才不随位置坐标而变。 （4）假设物体是各向同性的。也就是物体内每一点各个不同方向的物理性质和机械性质都是相同的。 （5）假设物体的变形是微小的。即物体受力以后，整个物体所有各点的位移都小于物体的原有尺寸，因而应变和转角都远小于1。这样，在考虑物体变形以后的平衡状态时，可以用变
金属的塑性成形
利用外力使金属产生塑性变形，使其改变形状、尺寸和改善性能，获得型材或锻压件。锻压、挤压、轧制、拉拔…… 两个条件：外力、塑性，缺一不可 优点： 金属组织致密、晶粒细小、力学性能提高； 属于少、无切削加工，材料利用率高，生产效率高 应用：型材、板材、线材、 承受较大负荷或复杂载荷的机械零件 缺点：制件形状比铸件简单，生产条件较差 第3章金属的塑性成形 第3章金属的塑性成形 型材 线材 板材 轴 齿轮 其它 各种塑性成形产品 目录【】 第3章金属的塑性成形 3.1 金属塑性成形基础 3.2塑性成形方法3.2.1锻造1．自由锻（P99） 3.3.1 自由锻工艺设计（P122） 3.2.1 锻造2．模锻（P100） 3.3.2 锤模锻工艺设计（P125） 3.2.2 冲压（P106） 3.3.3 冲压工艺设计（P131） 3.1 金属塑性成形基础 3.1.1 金属塑性变形的机理 1．单晶体的塑性变形 滑移：金属原子沿某些特定面移动 (金属原子在外力作用下产生了位移） 理想 单晶体 无缺陷 晶格规则 滑移通过位错（晶体中的线缺陷）移动实现 结论：切应力引起塑性变形，正应力引起弹性变形 金属塑性变形的实质：原子的移动 塑性变形前后晶格类型保持不变 滑移 2．多晶体的塑性变形 多晶体的塑性变形＝晶内变形+晶间变形 晶内变形：滑移
晶间变形：晶粒间相对滑动和转动 各晶粒的变形是分批、逐步进行的 （低温时多为晶内变形，变形量较小；高温时多为晶间变形） 多晶体的塑性变形 3.1.2 金属的加工硬化、回复和再结晶 1．金属的加工硬化 组织变化： 晶粒沿变形方向被拉长； 滑移面附近晶格产生畸变； 出现许多微小碎晶 性能变化： 强度和硬度增加； 塑性、韧性下降 优点：强化金属，用于不能热处理强化的合金 缺点：继续塑性成形或切削加工难度加大，增大内应力 3.1.2 金属的加工硬化、回复和再结晶 金属在低于再结晶温度加工时，由于塑性应变而产生的强度和硬度增加的现象。 机设04－1，2，3 第四次课第十二周周二下午5，6节 第十一周周五下午7，8节运动会放假 标记 2．回复和再结晶 (1) 回复：减轻或消除晶格畸变，保 持较高强度、降低脆性，晶粒大小形状不变 回复温度：T回=（0.25～0.30）T熔 冷拔钢丝经冷卷成形后低温退火，可使弹簧定形且保持良好的弹性 (2) 再结晶：塑性变形后金属被拉长了的晶粒重新生 核、结晶，变为等轴晶粒，完全消除加工硬化现象。 T再≥0.4T熔 (再结晶只是原子重新排列的过程） 线材的多次拉拔和板料的多次拉深时，在工序间穿插再结晶退火 原始组织塑性变形回复再结晶 回复和再结晶 3.1.3 金属的冷成形、热成形及温成形 冷成形: 在回复温度以下，加工硬化（冷轧、冷锻、冷冲压、冷拔） 提高强度和表面质量,用于制造半成品或成品。 (变形材料应有较好的塑性且变形量不宜过大） 热成形: 在再结晶温度以上，加工硬化+再结晶 且加工硬化被再结晶完全消除（热轧、热锻、热冲压、热拔） 综合力学性能好,变形力小，变形程度大,用于制造毛坯或半成品 温成形: 高于回复温度、低于再结晶温度, 加工硬化+回复，无再结晶 较冷成形可降低变形力且利于提高金属塑性，
金属切削机床论文
制造技术的发展对数控机床的精度和可靠性提出了越来越高的要求。大量研究表明：在精密加工中,由机床热变形所引起的制造误差占总误差的40%～70%[1]。减少机床热误差通常有以下3种方法: 改进机床的结构设计;控制机床重要部件的温升，如进行有效的冷却和散热;建立温度变量与热变形之间的数学模型...... 制造技术的发展对数控机床的精度和可靠性提出了越来越高的要求。大量研究表明：在精密加工中,由机床热变形所引起的制造误差占总误差的40%～70%[1]。减少机床热误差通常有以下3种方法: 改进机床的结构设计;控制机床重要部件的温升，如进行有效的冷却和散热;建立温度变量与热变形之间的数学模型，用软件预报误差，用NC进行补偿，以减少或消除由热变形引起的机床刀具位移[2]。 热变形误差补偿技术一般采用事后补偿，通过各种检测手段对数控加工时产生的误差进行直接或间接的测量，然后根据已经建立的误差补偿模型进行误差补偿计算[3]，将计算结果反馈给数控系统，使控制器发出相应的控制误差补偿指令以补偿相应的热误差。本课题以GMC4000H/2加工中心y轴为研究对象，首先通过实验建立热误差与机体上若干点的温升之间的数学模型，在加工过程中借助外部设备监控温度，根据所建数学模型计算热误差，利用PLC补偿模块功能以及机床运动的可控性，修改机床运动进给量，从而实现实时补偿。 测量试验 1 热误差的测量 热误差是影响机床精度最主要的因素之一，机床热误差是由机床工作时复杂的温度场造成机床各部件变形引起的，它是随时间变化的非恒定误差。热误差补偿的研究始于20世纪50年代，但其总体发展是不能令人满意的，究其原因，在于误差辨识即热误差建模。要提高精度，必须解决“如何选择最佳的温度测点和如何建立鲁棒性强的热误差模型”的问题，两者相辅相成，缺一不可[4]。 1.1 试验设备及仪器 试验样机为GMC4000H/2;8个温度传感器、1台激光双频干涉仪、若干电缆线等。 1.2 温度测点的选择 数控机床的热误差大小取决于温度的变化、各零部件的热膨胀系数和机床的总体结构，从根本上说取决于温度变化。温度变化越大，热变形越剧烈，从而也可能产生大的热误差。 欲研究热误差的产生和变化规律，进而减小、消除和控制热误差，必须从温度变化入手。在机床运行时，由于各种材料的膨胀系数不同, 各部分在径向和轴向产生的热变形也不尽相同[5], 最容易受到热变形影响的机床部件是主轴和滚珠丝杠等，因此在本试验中将表1中8处最容易受到热变形影响的关键部件作为温度测量点。
材料成型知识点归纳总结
一、焊接部分 1.焊接是通过局部加热或同时加压，并且利用或不用填充材料，使两个分离的焊件达到牢固结合的一种连接方法。实质——金属原子间的结合。 2.应用：制造金属结构件；2、生产机械零件；3、焊补和堆焊。 3.特点：与铆接相比1 . 节省金属；2 . 密封性好；3 . 施工简便，生产率高。与铸造相比 1 . 工序简单，生产周期短；2 . 节省金属； 3 . 较易保证质量 4.焊条电弧焊：焊条电弧焊（手工电弧焊）是用电弧作为热源，利用手工操作焊条进行焊接的熔焊方法，简称手弧焊，是应用最为广泛的焊接方法。 5.焊接电弧：焊接电弧是在电极与工件之间的气体介质中长时间稳定放电现象，即局部气体有大量电子流通过的导电现象。电极可以是焊条、钨极和碳棒。用直流电焊机时有正接法和反接法. 6.引弧方式接触短路引弧高频高压引弧 7.常见接头形式：对接搭接角接T型接头 8.保护焊缝质量的措施：1、对熔池进行有效的保护，限制空气进入焊接区（药皮、焊剂和气体等）。2、渗加有用合金元素，调整焊缝的化学成分（锰铁、硅铁等）。3、进行脱氧和脱磷。 9.牌号J×××J-结构钢焊条××-熔敷金属抗拉强度最低值×-药皮类型及焊接电源种类 10.焊缝由熔池金属结晶而成。冷却凝固后形成由铁素体和少量珠光体组成的柱状晶铸态组织。 11.热影响区的组织过热区正火区部分相变区熔合区 12.影响焊缝质量的因素影响焊缝金属组织和性能的因素有焊接材料、焊接方法、焊接工艺参数、焊接操作方法、焊接接头形式、坡口和焊后热处理等。 13.改善焊接热影响区性能方法：1.用手工电弧焊或埋弧焊焊一般低碳钢结构时，热影响区较窄，焊后不处理即可保证使用。2.重要的钢结构或用电渣焊焊接构件，要用焊后热处理方法消除热影响区。3.碳素钢、低合金结构钢构件，用焊后正火消除。4.焊后不能接受热处理的金属材料或构件，要正确选择焊接方法与焊接工艺。 14.常见的焊接缺陷裂纹夹渣未焊透未熔合焊瘤气孔咬边 15.焊接应力的产生及变形的基本形式收缩变形弯曲变形波浪变形扭曲变形角变形 16.焊接应力与变形产生的原因焊接过程中，对焊件进行了局部不均匀的加热是产生焊接应力与变形。 17.防止和减少焊接变形的措施：可以从设计和工艺两方面综合考虑来降低焊接应力。在设计焊接结构时，应采用刚性较小的接头形式，尽量减少焊缝数量和截面尺寸，避免焊缝集中等。 18.矫正焊接变形的方法机械矫正法火焰加热矫正法 19.坡口：焊件较薄时，在焊件接头处只需留出一定的间隙，用单面焊或双面焊，就可以保证焊透。焊件较厚时，为保证焊透，需预先将接头处加工成一定几何形状的坡口。 20.焊缝位置：熔焊时，焊缝所处的空间位置称为焊接位置。它有平焊、立焊、横焊和仰焊等四种。 21.埋弧自动焊的焊接电弧是在熔剂下燃烧，其引弧，维持一定弧长和向前移动电弧等主要焊接动作都由机械设备自动完成，故称为埋弧自动焊。 22.埋弧自动焊特点：1.生产率高2.焊缝质量好3.节省焊接材料和电能4.改善了劳动条件5.焊件变形小6.设备费用一次性投资较大。但由于埋弧焊是利用焊剂堆积进行焊接的，故只适用于平焊和直焊缝,不能焊空间位置焊缝及不规则焊缝。 23.自动焊工艺：仔细下料、清洁表面、准备坡口和装配点固。 24.气体保护焊：用外加气体作为电弧介质并保护电弧和焊接区的电弧焊。按照保护气体的不同，气体保护焊分为两类：使用惰性气体作为保护的称惰性气体保护焊，包括氩弧焊、氦弧焊、混合气体保护焊等；使用CO2气体作为保护的气体保护焊，简称CO2焊。特点：保护气体廉价，成本低；热量集中，焊速快，不用清渣，生产率高；明弧操作，焊接方便；热影响区小，质量好，尤其适合焊接薄板。主要用于30mm 以下厚度的低碳钢和部分合金结构钢。缺点是熔滴飞溅较为严重，焊缝不光滑，弧光强烈操作不当，易产生气孔。焊接工艺规范：采用直流反接，低电压（小于36V）和大电流密度。
金属塑性成型原理
第一章 1.什么是金属的塑性？什么是塑性成形？塑性成形有何特点？ 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能力； 塑性变形----当作用在物体上的外力取消后，物体的变形不能完全恢复而产生的残余变形；塑性成形----金属材料在一定的外力作用下，利用其塑性而使其成型并获得一定力学性能 的加工方法，也称塑性加工或压力加工； 塑性成形的特点：①组织、性能好②材料利用率高③尺寸精度高④生产效率高 2.试述塑性成形的一般分类。 Ⅰ.按成型特点可分为块料成形(也称体积成形)和板料成型两大类 1）块料成型是在塑性成形过程中靠体积转移和分配来实现的。可分为一次成型和二次加工。一次加工： ①轧制----是将金属坯料通过两个旋转轧辊间的特定空间使其产生塑性变形，以获得一定截面形状材料的塑性成形方法。分纵轧、横轧、斜轧；用于生产型材、板材和管材。 ②挤压----是在大截面坯料的后端施加一定的压力，将金属坯料通过一定形状和尺寸的模孔使其产生塑性变形，以获得符合模孔截面形状的小截面坯料或零件的塑性成形方法。分正挤压、反挤压和复合挤压；适于(低塑性的)型材、管材和零件。 ③拉拔----是在金属坯料的前端施加一定的拉力，将金属坯料通过一定形状、尺寸的模孔使其产生塑性变形，以获得与模孔形状、尺寸相同的小截面坯料的塑性成形方法。生产棒材、管材和线材。 二次加工： ①自由锻----是在锻锤或水压机上，利用简单的工具将金属锭料或坯料锻成所需的形 状和尺寸的加工方法。精度低，生产率不高，用于单件小批量或大锻件。 ②模锻----是将金属坯料放在与成平形状、尺寸相同的模腔中使其产生塑性变形，从 而获得与模腔形状、尺寸相同的坯料或零件的加工方法。分开式模锻和闭式模锻。 2）板料成型一般称为冲压。分为分离工序和成形工序。 分离工序：用于使冲压件与板料沿一定的轮廓线相互分离，如冲裁、剪切等工序； 成型工序：用来使坯料在不破坏的条件下发生塑性变形，成为具有要求形状和尺寸的零件，如弯曲、拉深等工序。 Ⅱ.按成型时工件的温度可分为热成形、冷成形和温成形。 第二章 3.试分析多晶体塑性变形的特点。 1）各晶粒变形的不同时性。不同时性是由多晶体的各个晶粒位向不同引起的。 2）各晶粒变形的相互协调性。晶粒之间的连续性决定，还要求每个晶粒进行多系滑移；每个晶粒至少要求有5个独立的滑移系启动才能保证。 3）晶粒与晶粒之间和晶粒部与晶界附近区域之间的变形的不均匀性。 Add： 4）滑移的传递，必须激发相邻晶粒的位错源。 5）多晶体的变形抗力比单晶体大，变形更不均匀。 6）塑性变形时，导致一些物理，化学性能的变化。 7）时间性。hcp系的多晶体金属与单晶体比较，前者具有明显的晶界阻滞效应和极高的加工硬化率，而在立方晶系金属中，多晶和单晶试样的应力—应变曲线就没有那么大的差别。 4.试分析晶粒大小对金属塑性和变形抗力的影响。
金属切削工具机械制造论文-机械制造论文-工业论文
金属切削工具机械制造论文-机械制造论文-工业论文 ——文章均为WORD文档，下载后可直接编辑使用亦可打印—— 1金属切削工具的分类 刀尖轨迹法机械制造过程中，切削工具的刀尖运行轨迹主要是由加工机床内可用的金属切削工具与目标机械与工件相互间的相对运动决定的。考虑到这一点，在实际机械制造时，可以利用切削工具刀尖在加工零件表面的运动轨迹，进一步确定零件最终完成加工后所需要的几何形状与表面形式，同样可采用刨削、车削等加工形式。 2金属切削时应当具备的基本要素 2.1合理应用切削工具 结合我国2013年金属切削工具的生产情况来看，共生产金属切削工具近7.61亿件，同比增长了近56.24%。金属切削工具应当具备刃口，且工具本身的金属材质应当比加工零件拥有更高硬度。不同金属切削工具及切削运动的形式，也会使得零件的加工方法出现相应变化。以刃形金属切削工具为例，在使用该类工具加工零件时，主要加工方法
包括拉削、锯切、钻削及刨削等多种方式。要有效提高机械制造效益，结合零件特点，选择相应的切削工具也尤为重要。以常见的普通外圆车刀为例，该工具的构成，主要包含了刀柄与刀头两个部分。刀柄主要是在加工零件时，确保车刀的切入位置及夹持方式符合加工需要，刀头的主要作用则是充分切削零件。结合目前金属切削工具的材质发展现状来看，除高速钢等稳定性与硬度较高的材料外，还有硬质合金等新型材料，对金属切削工具性能的完善发挥了重要作用，进一步推动了机械制造业的可持续发展。在此之后，以PCD和PCBN以及复合型金属材料为代表的新型材料迅速产生。切削工具材质的不断优化，主要是为了满足部分零件材料在加工时不易切削、紧密度难以把握好等问题。此外，金属切削工具配套的辅助工具在机械制造过程中也具有重要意义，以原有组合夹具为例，在制造该机械零件的过程中，为全面提高夹具强度，逐渐从槽系加工演变成了孔系加工。目前机械制造实践当中，应用较广泛的是EROWA类金属切削工具的配合使用，机械制造工作逐渐从原有的电加工演变为高精度化切削加工。现有的金属切削工具，采用热装刀柄，精确度得到了有效提高，将误差控制在了微米单位内。 2.2金属切削工具的材质选择 作为机械制造业中不可缺少的关键性组成部分，金属切削工具及其相应的工艺设备，给机械制造业实际工作中零件加工质量、精确程度及