金屬塑性成形原理復(fù)習(xí)指南

1、金屬塑性成形原理復(fù)習(xí)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(fù)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(xué)性能的加工方法。2、 塑性成形的特點(diǎn)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(dá)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(chǔ)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(dòng)和滑動(dòng) 滑移的方向：原子密度最大的方向。塑性變形的特點(diǎn)：   各晶粒變形的不同時(shí)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(dòng)態(tài)回復(fù)，動(dòng)態(tài)再結(jié)晶，靜態(tài)回復(fù)，靜態(tài)再結(jié)晶等。 金屬熱塑性變形機(jī)理主要有：晶內(nèi)滑移，晶內(nèi)孿生，晶界滑移和擴(kuò)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(biāo)實(shí)驗(yàn)：拉伸試驗(yàn)、鐓粗試驗(yàn)、扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)、杯突試驗(yàn)。 非金屬的影響：P冷脆性 S、O 熱脆性 N 藍(lán)脆性 H 氫脆 應(yīng)力狀態(tài)的影響：三相應(yīng)力狀態(tài)塑性好。 超塑性工藝方法：細(xì)晶超塑性、相變超塑性 第三章 金屬塑性成形的力學(xué)基礎(chǔ)第一節(jié) 應(yīng)力分析1、 塑性力學(xué)基本假設(shè)：連續(xù)性假設(shè)、勻質(zhì)性假設(shè)、各向同性假設(shè)、初應(yīng)力為零、體積力為零、體積不變假設(shè)。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(biāo)而變。 2、2階對(duì)稱張量存在三個(gè)主軸和三個(gè)主值；張量角標(biāo)不同的分量都為零時(shí)的坐標(biāo)軸方向?yàn)橹鬏S，三個(gè)角標(biāo)

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

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

6、節(jié) 應(yīng)變分析1、 對(duì)數(shù)應(yīng)變的特點(diǎn)：準(zhǔn)確性、可加性、可比性；2、 體積不變條件:3、 主應(yīng)變簡(jiǎn)圖：用主應(yīng)變的個(gè)數(shù)和符號(hào)來(lái)表示應(yīng)變狀態(tài)的簡(jiǎn)圖稱主應(yīng)變狀態(tài)圖，簡(jiǎn)稱為主應(yīng)變簡(jiǎn)圖或主應(yīng)變圖（3種）4、 注意： 是應(yīng)變?cè)隽縟ij對(duì)時(shí)間dt的微商，不是ij對(duì)時(shí)間的導(dǎo)數(shù)。5、 平面應(yīng)變：如果物體內(nèi)所有質(zhì)點(diǎn)都只在同一個(gè)坐標(biāo)平面內(nèi)發(fā)生變形，而在該平面的法線方向沒(méi)有變形，其他方向的變形與該方向無(wú)關(guān)，這種變形稱為平面變形或平面應(yīng)變。第三節(jié) 屈服準(zhǔn)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(zhǔn)則物理意義：當(dāng)材料的最大切應(yīng)力達(dá)到某一常數(shù)時(shí)，材料就屈服。Mises準(zhǔn)則物理意義：當(dāng)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(dá)到某一常數(shù)時(shí)，材料就屈服。Tresca，Mises準(zhǔn)則的幾何表達(dá)：Tresca，Mises準(zhǔn)則的比較：（相同點(diǎn)、不同點(diǎn)）一致的點(diǎn)的應(yīng)力特點(diǎn)圓柱應(yīng)力狀態(tài)；相差最大的點(diǎn)的應(yīng)力特點(diǎn)是圓柱應(yīng)力狀態(tài)； 第四節(jié) 本構(gòu)方程1、彈性應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的特點(diǎn)： 應(yīng)力與應(yīng)變完全成線性關(guān)系，即應(yīng)力主軸與全量應(yīng)變主軸重合; 變形是可逆的，與應(yīng)變歷史無(wú)關(guān)，應(yīng)力與應(yīng)變之間存在單值關(guān)系; 彈性變形時(shí)，應(yīng)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(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的特點(diǎn)： 應(yīng)力與應(yīng)變之間的關(guān)系是非線性的，全量應(yīng)變主軸與應(yīng)力主軸不一定重合； 變形是不可逆的，與應(yīng)變歷史有

8、關(guān)，即應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系不再保持單值關(guān)系； 塑性變形時(shí)可以認(rèn)為體積不變，即應(yīng)變球張量為零，泊松比v=0.5； 對(duì)于應(yīng)變硬化材科，卸載后再重新加載時(shí)的屈服應(yīng)力就是卸載時(shí)的屈服應(yīng)力，比初始屈服應(yīng)力要高。3、真實(shí)應(yīng)力-應(yīng)變曲線可分為三類：4、測(cè)定應(yīng)力-應(yīng)變曲線的實(shí)驗(yàn)：拉伸實(shí)驗(yàn)、壓縮實(shí)驗(yàn)、軋制實(shí)驗(yàn)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(rùn)滑1、金屬塑性加工時(shí)摩擦的特點(diǎn)：P147；2、摩擦的分類：干摩擦、邊界摩擦、流體摩擦；3、摩擦機(jī)理：表面凸凹學(xué)說(shuō)、分子吸附學(xué)說(shuō)、粘著理論。4、摩擦的表達(dá)式：庫(kù)侖定理和常摩擦4、常用的潤(rùn)滑劑：P155；5、塑性成形特殊潤(rùn)滑方法：P157其他 1、滑移線場(chǎng)的概念：滑移線的概