《金属塑性加工技术》思考题解答版

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。

一、简述“经典塑性力学”的主要内容，以及“现代塑性力学”的发展概况（选2～3个发展方向加以简单介绍）（20分）答：“经典塑性力学”的主要内容经典塑性理论主要基于凸性屈服面、正交法则和塑性势等概念，描述的是一种均匀连续的介质在外力作用下产生不可恢复的位移或滑移现象的唯象平均。

经典塑性理论主要基于以下三个方面：（1）初始屈服准则；（2）强化准则；（3）流动规则。

经典塑性力学的三个假设(1) 传统塑性势假设。

众所周知,传统塑性势是从弹性势借用过来的, 并非由固体力学原理导出。

因此这是一条假设。

按传统塑性势公式, 即可得出塑性主应变增量存在如下比例关系:(1)式中Q为塑性势函数。

可推证塑性主应变增量与主应力增量有如下关系: (2)由式(1)知式(2)中矩阵[Ap]中的各行元素必成比例,即有(3)且[Ap]的秩为1,它只有一个基向量,表明这种情况存在一个势函数。

由式(1)或式(2) 或传统塑性势理论,都可推知塑性应变增量的方向只与应力状态有关,而与应力增量无关,所以它的方向可由应力状态事先确定。

传统塑性势假设数学上表现为[Ap]中各行元素成比例及[Ap]的秩为1,物理上表现为存在一个势函数, 且塑性应变增量方向与应力具有唯一性。

(2)关联流动法则假设,假设屈服面与塑性势面相同。

无论在德鲁克塑性公设提出之后还是之前, 经典塑性力学中都一直引用这条假设。

对于稳定材料在每一应力循环中外载所作的附加应力功为非负,即有(4)式(4)本是用来判断材料稳定性的,而并非是普遍的客观规律。

然而有人错误地认为德鲁克公设可依据热力学导出, 即应力循环中弹性功为零, 塑性功必为非负,因而式(4)成立。

按功的定义,应力循环中,外载所作的真实功应为(5)式(5)表明,应力循环中只存在塑性功, 并按热力学定律必为非负。

由式(5)还可看出, 真实功与起点应力无关。

由此也说明附加应力功并非真实功, 它只能理解为应力循环中外载所作的真实功与起点应力所作的虚功之差(见下图) 。

《金属塑性加工技术》部分思考题（教师用）2、力学分析：（1）穿孔热挤压铜管的过程中，穿孔针的受力受热分析。

答：穿孔针在每一个挤压周期都要承受一次载荷和温度的剧烈交替。

穿孔时其整体受强烈的压应力作用；而外表与高温铜锭直接接触，温度急剧升高；同时受到金属流动产生的摩擦力作用；稳态挤压过程中，随动穿孔针的移动速度低于铜管轴向流动速度，因此外表面受到很高的轴向摩擦力作用，使整体受拉应力；同时外表温度升高，而内壁受水冷。

一个挤压道次结束后，又采用水冷方式对其外表面进行剧烈冷却。

在这种急冷急热的恶劣工作状态下，穿孔针极容易产生表面龟裂、变形、弯曲、拉毛、变细、断裂等缺陷，使用寿命很短。

可以通过加强穿孔针表面润滑及内孔冷却，缩短挤压锭长度或提高挤压速度，以及采用更耐高温的穿孔针材料等措施来提高穿孔针的使用寿命。

（2）游动芯头拉拔管材时芯头稳定的力学条件。

3、简答简析：（1）举例：复合成形技术（如铸轧、辊锻、铸挤等）（2）举例：短流程生产新技术（如铸轧法生产铜管、连续铸轧法生产铝带坯、铜带“连铸带坯+冷轧开坯”技术等）（3）举例：连续化生产技术（如连铸连轧、盘拉技术、联合拉拔等）（4）简析：反向挤压的特点（变形更均匀；降低挤压力）（11）简析：金属塑性加工的产品质量的内涵。

【（1）化学成分；（2）内部组织结构；（3）材料性能（力学性能、物理性能、腐蚀性能、加工性能等）；（4）精度（尺寸精度、形状精度、表面精度）】4、综合分析：（1）对铝型材挤压模具的认识：（答题要点）模具分类：实心平面模、分流组合模、舌型模、叉架模；模具结构：模孔、工作带、分流空、分流桥、焊合室、空刀、导流孔、阻流块等；模具材料及热处理：H13钢；淬火+2-3次回火+氮化处理；模具技术是铝型材生产的核心技术。

挤压模具的结构与尺寸直接决定铝型材的形状与尺寸精度；模具的结构设计直接决定挤压过程的实现与否；模具的使用寿命显著影响生产效率。

挤压模具设计的基本准则是：在保证模具强度和结构刚度的前提下，尽可能使挤出模口的各部分金属纵向流动速度趋于一致。

《金属塑性成形原理》习题答案一、填空题1•衡量金属或合金的塑性变形能力的数量指标有伸长率和断面收缩率。

2. 所谓金属的再结晶是指冷变形金属加热到更高的温度后，在原来变形的金属中会重新形成新的无畸变的等轴晶，直至完全取代金属的冷变形组织的过程。

3. 金属热塑性变形机理主要有：晶内滑移、晶内孪生、晶界滑移和扩散蠕变等。

4•请将以下应力张量分解为应力球张量和应力偏张量5.对应变张量L： b ^」，请写出其八面体线变盹与八面体切应变兀的表达式。

旳土£ 厂勺『+ （勺一珀徒一％『十6（总+凡+怎）6.1864年法国工程师屈雷斯加(H.Tresca )根据库伦在土力学中研究成果, 并从他自已所做的金属挤压试验，提出材料的屈服与最大切应力有关，如果T =盂呼-益=C采用数学的方式，屈雷斯加屈服条件可表述为^ 2。

7. 金属塑性成形过程中影响摩擦系数的因素有很多，归结起来主要有金属的种类和化学成分、工具的表面状态、接触面上的单位压力、变形温度、变形速度等几方面的因素。

8. 变形体处于塑性平面应变状态时，在塑性流动平面上滑移线上任一点的切线方向即为该点的最大切应力方向。

对于理想刚塑性材料处于平面应变状态下，塑性区内各点的应力状态不同其实质只是平均应力不同，而各点处9. 在众多的静可容应力场和动可容速度场中，必然有一个应力场和与之对应的速度场，它们满足全部的静可容和动可容条件，此唯一的应力场和速度场，称之为真实应力场和真实速度场，由此导出的载荷，即为真实载荷，它是唯一的。

10. 设平面二角形单兀内部任意点的位移米用如下的线性多项式来表示:良〔工”卩)二位］+<3》工+说劉认&小令+吋+口訝，则单元内任一点外的应变可表示为11、金属塑性成形有如下特点：_____ 、________ 、_____ 、___________12、按照成形的特点，一般将塑性成形分为_______ 和________ 两大类，按照成形时工件的温度还可以分为___________ 、________ 和_________ 三类。

“金属塑性加工技术”复习思考题-2013《金属塑性加工技术》复习思考题—20131、名词解释：（1）连续挤压：（P8）连续挤压是通过有效利用坯料与旋转挤压轮之间的强摩擦所产生足够的挤压力和温度，将杆料、颗粒料或熔融金属以真正连续大剪切变形方式直接一次挤压成制品的塑性加工方法。

（2）集束拉拔：P15；（3）闭式模锻：P220；（4）液态模锻：P15；（5）脱皮挤压：P112；（6）挤压缩尾：P111；（7）精密模锻：P17；（8）拉深系数：P242；（9）挤压效应：P120；（10）轧制变形区：P31；（11）轧制接触角：P31；（12）前滑：P44；（13）后滑：P46；（14）最小可轧厚度：P50；（15）轧制压力：P51；（16）轧制负荷图：P75；（17）冲压；（18）孔型系；（19）填充系数；（20）挤压比；（21）轧制过程中性角；（22）热轧；（23）冷轧；（24）轧制工作图表。

2、变形力学分析：（1）穿孔热挤压铜管的过程中，穿孔针的受力受热分析。

（P114）答：穿孔针在每一个挤压周期都要承受一次载荷和温度的剧烈交替。

穿孔时其整体受强烈的压应力作用；而外表与高温铜锭直接接触，温度急剧升高；同时受到金属流动产生的摩擦力作用；稳态挤压过程中，随动穿孔针的移动速度低于铜管轴向流动速度，因此外表面受到很高的轴向摩擦力作用，使整体受拉应力；同时外表温度升高，而内壁受水冷。

一个挤压道次结束后，又采用水冷方式对其外表面进行剧烈冷却。

在这种急冷急热的恶劣工作状态下，穿孔针极容易产生表面龟裂、变形、弯曲、拉毛、变细、断裂等缺陷，使用寿命很短。

可以通过加强穿孔针表面润滑及内孔冷却，缩短挤压锭长度或提高挤压速度，以及采用更耐高温的穿孔针材料等措施来提高穿孔针的使用寿命。

（2）游动芯头拉拔管材时芯头稳定的力学条件。

（P135-136）（3）分析线材拉拔时反拉力的作用。

（P140）（4）分析采用实心锭穿孔挤压圆管时的稳态挤压力的组成。

金属塑性成形力学课后答案【篇一：金属塑性成形原理习题】述提高金属塑性变形的主要途径有哪些？(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)合理选择变形方式(4)减小变形的不均匀性2. 简答滑移和孪生变形的区别相同点：都是通过位错运动来实现, 都是切应变不同点：孪生使一部分晶体发生了均匀切变，而滑移只集中在一些滑移面上进行；孪生的晶体变形部分的位向发生了改变，而滑移后晶体各部分位向未改变。

3. 塑性成型时的润滑方法有哪些？(1) 特种流体润滑法。

(2) 表面磷化-皂化处理。

(3) 表面镀软金属。

4. 塑性变形时应力应变关系的特点？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，全量应变主轴和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??0.5。

、（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卸载时的屈服应力，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。

5. levy－mises理论的基本假设是什么？（1）材料是刚塑性材料，级弹性应变增量为零，塑性应变增量就是总的应变增量。

（2）材料符合米塞斯屈服准则。

（3）每一加载瞬时，应力主轴和应变增量主轴重合。

（4）塑性变形上体积不变。

6. 细化晶粒的主要途径有哪些？（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）采用锻后正火等相变重结晶的方法。

7. 试从变形机理上解释冷加工和超塑性变形的特点。

冷塑性变形的主要机理：滑移和孪生。

金属塑性变形的特点：不同时性、相互协调性和不均匀性。

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。

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。

超塑性变形机理主要是晶界滑移和原子扩散（扩散蠕变）。

金属塑性成形力学课后答案【篇一：金属塑性成形原理习题】述提高金属塑性变形的主要途径有哪些？(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)合理选择变形方式(4)减小变形的不均匀性2. 简答滑移和孪生变形的区别相同点：都是通过位错运动来实现, 都是切应变不同点：孪生使一部分晶体发生了均匀切变，而滑移只集中在一些滑移面上进行；孪生的晶体变形部分的位向发生了改变，而滑移后晶体各部分位向未改变。

3. 塑性成型时的润滑方法有哪些？(1) 特种流体润滑法。

(2) 表面磷化-皂化处理。

(3) 表面镀软金属。

4. 塑性变形时应力应变关系的特点？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，全量应变主轴和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??0.5。

、（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卸载时的屈服应力，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。

5. levy－mises理论的基本假设是什么？（1）材料是刚塑性材料，级弹性应变增量为零，塑性应变增量就是总的应变增量。

（2）材料符合米塞斯屈服准则。

（3）每一加载瞬时，应力主轴和应变增量主轴重合。

（4）塑性变形上体积不变。

6. 细化晶粒的主要途径有哪些？（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）采用锻后正火等相变重结晶的方法。

7. 试从变形机理上解释冷加工和超塑性变形的特点。

冷塑性变形的主要机理：滑移和孪生。

金属塑性变形的特点：不同时性、相互协调性和不均匀性。

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。

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。

超塑性变形机理主要是晶界滑移和原子扩散（扩散蠕变）。

一、填空题1、据轧辊的配置、轧辊的运动特点和产品的形状、轧制可分为三类：纵轧、横轧、斜轧2、讨论简单轧制过程主要研究几何变形区。

几何变形区的主要参数有：接触角、变形长度、变形区几何形状系数3、稳定轧制过程中,中性角、接触角和摩擦角之间的关系式为：4、宽展的组成：滑动宽展ΔB1，翻平宽展ΔB2，鼓形宽展ΔB35、轧制时主电机轴上输出的传动力矩，主要克服的阻力矩有：轧制力矩M，空转力矩M0，附加摩擦力矩Mf，动力矩Md6、自由锻的基本工序包括：镦粗、拔长、冲孔、扩孔、弯曲、切割等。

7、冲孔的方法通常包括：实心冲子冲孔、在垫环上冲孔、空心冲子冲孔8、锻造过程中常出现的缺陷有：过热引起的气泡、过热引起的晶粒粗大、过烧引起的断裂、锻件不当引起的人字形裂纹等（表面结疤、毛刺、划痕）9、评价板材冲压工艺性的方法包括均匀延伸率、屈强比、硬化指数和塑性应变比。

10、孔型轧制时宽展类型分为：自由宽展、限制宽展、强迫宽展。

11、实现带滑动拉拔的基本条件为：Un>Vn，即线的运动速度大于绞盘的圆周线速度12、带滑动多模连续拉拔配模的必要条件：当第n道次以后的总延伸系数大于收线盘与第n个绞盘圆周线速度之比13、带滑动多模连续拉拔配模的充分条件：任一道次的延伸系数大于相邻两个绞盘的速比，或相邻两个绞盘上线的速比大于该两个绞盘的速比。

14、金属挤压时，按金属流动特征分类有：正挤压，反挤压，复合挤压，侧向挤压16、正向挤压时，锭坯的尺寸为60mm，挤压杆的移动速度为100mm/s，20mm 的圆棒单根流出模孔的速度则为 900 mm/s。

17、“Y”孔型的特征参数：形状参数K=b/R，面积参数M=f/d2，内接圆参数G=d/b18、孔型轧制的品种包括：线杆、棒、管、型二、名词解释1、连续挤压：一种无凸模挤压。

利用凹模腔壁与毛坯表面间的摩擦力作为动力，使材料受压通过凹模口而成形，由于凹模是作旋转运动，因而只要保证在模腔施加足够的驱动力，即可使该过程连续进行。

金属塑性成形原理课后答案金属塑性成形是指金属在一定条件下，通过外力作用，使其形状发生改变而不破坏其内部结构的一种加工方法。

金属材料在塑性变形过程中，其晶粒会发生滑移、再结晶等变化，从而使金属材料产生塑性变形。

金属塑性成形原理是金属材料在外力作用下的变形规律，了解金属塑性成形原理对于加工工程师来说是非常重要的。

首先，金属塑性成形的原理是基于金属材料的晶体结构和变形机理。

金属材料的晶体结构决定了其塑性变形的特性，比如晶粒的大小、形状、排列方式等。

而金属材料的变形机理则是指金属材料在外力作用下，晶粒发生滑移、再结晶等变化的规律。

通过了解金属材料的晶体结构和变形机理，我们可以更好地掌握金属塑性成形的原理。

其次，金属塑性成形的原理还与金属材料的力学性能密切相关。

金属材料的力学性能包括强度、硬度、韧性、塑性等指标，这些指标决定了金属材料在外力作用下的变形能力。

不同的金属材料具有不同的力学性能，因此在进行金属塑性成形时，需要根据金属材料的力学性能选择合适的加工方法和工艺参数。

另外，金属塑性成形的原理还与加工工艺和设备密切相关。

不同的金属材料和不同的零件形状需要采用不同的加工工艺和设备来实现塑性成形。

比如锻造、拉伸、压铸、滚压等加工工艺都是金属塑性成形的常见方法，而锻造机、拉伸机、压铸机、滚压机等设备则是实现金属塑性成形的工具。

最后，金属塑性成形的原理还与加工工程师的经验和技能密切相关。

加工工程师需要具备丰富的金属材料知识、加工工艺知识和设备操作技能，才能够准确地把握金属塑性成形的原理，并且根据实际情况进行加工操作。

总之，金属塑性成形原理是一个复杂而又深刻的学科，它涉及到金属材料的晶体结构、力学性能、加工工艺和设备以及加工工程师的经验和技能等多个方面。

只有深入理解金属塑性成形的原理，才能够在实际生产中取得良好的加工效果。

希望通过学习金属塑性成形原理，大家能够对金属加工有更深入的了解，提高加工技术水平，为相关行业的发展做出更大的贡献。

金属塑性成形原理课后答案金属塑性成形原理是金属加工领域中的重要理论，对于理解金属加工过程和提高生产效率具有重要意义。

在学习了金属塑性成形原理课程后，我们需要对所学知识进行巩固和深化，以便更好地应用于实际生产中。

下面是一些金属塑性成形原理课后答案，希望能够帮助大家更好地理解和掌握这一重要知识。

1. 金属塑性成形的基本原理是什么？金属塑性成形是利用金属材料在一定温度和应力条件下的塑性变形特性，通过施加外力使金属材料产生塑性变形，从而获得所需形状和尺寸的加工方法。

其基本原理是利用金属材料的塑性变形特性，通过施加外力使金属材料发生塑性变形，从而实现加工目的。

2. 金属材料的塑性变形特性有哪些？金属材料的塑性变形特性包括屈服点、流动应变、硬化指数等。

其中，屈服点是金属材料在受到一定应力作用下开始产生塑性变形的临界点，流动应变是金属材料在屈服点之后产生塑性变形的应变量，硬化指数则是描述金属材料在塑性变形过程中硬化速率的参数。

3. 金属塑性成形的主要方法有哪些？金属塑性成形的主要方法包括锻造、拉伸、挤压、冲压等。

其中，锻造是利用冲击力或压力使金属材料产生塑性变形，拉伸是利用拉力使金属材料产生塑性变形，挤压是利用挤压力使金属材料产生塑性变形，冲压则是利用冲击力使金属材料产生塑性变形。

4. 金属塑性成形的影响因素有哪些？金属塑性成形的影响因素包括温度、应力、变形速率等。

其中，温度是影响金属材料塑性变形特性的重要因素，应力是施加在金属材料上的力，变形速率则是金属材料在塑性变形过程中的变形速度。

5. 金属塑性成形的应用范围有哪些？金属塑性成形广泛应用于汽车制造、航空航天、机械制造等领域。

通过金属塑性成形，可以获得各种形状和尺寸的零部件，满足不同行业的需求，提高生产效率，降低生产成本。

通过对金属塑性成形原理的学习和理解，我们可以更好地掌握金属加工的基本原理和方法，为实际生产提供理论支持和指导。

希望大家在学习金属塑性成形原理的过程中能够加深对相关知识的理解，提高金属加工的技术水平，为行业发展做出贡献。

《金属塑性加工技术》复习思考题—20131、名词解释：（1）连续挤压：（P8）连续挤压是通过有效利用坯料与旋转挤压轮之间的强摩擦所产生足够的挤压力和温度，将杆料、颗粒料或熔融金属以真正连续大剪切变形方式直接一次挤压成制品的塑性加工方法。

（2）集束拉拔：P15；将二根以上断面为圆形或异型的柸料同时通过圆的或异型孔的模子进行拉拔，以获得特殊形状的异型材的加工方法。

（3）闭式模锻：P220；在成形过程中模膛是封闭的，分模面间隙是常数。

（4）液态模锻：P17；利用液态金属直接进行模锻的方法。

（5）脱皮挤压：P112；挤压时使用较挤压筒直径小约1-4mm的挤压垫，挤压切入锭坯挤出洁净的内部金属，将带杂质的皮壳留在挤压筒内的挤压方式。

（6）挤压缩尾：P111；挤压时出现在制品尾部的一种特有的漏斗型缺陷。

它产生于挤压过程的后期，是由于中心流动快，体积供应不足，边部金属向中部转移形成的。

分中心缩尾，环形缩尾和皮下缩尾三种。

（7）精密模锻：P17；模锻件尺寸与成品零件的尺寸很接近，因而可实现少切削或无切削加工的压力加工方法。

（8）拉深系数：P242；拉深变形后制件的直径与其毛坯直径之比。

（9）挤压效应：P120；指某些铝合金挤压制品与其他加工制品经相同的热处理后，前者的强度比后者的强度高，而塑性比后者低。

（10）轧制变形区：P31；轧制时金属在轧辊间产生塑性变形的区域称为轧制变形区。

（11）轧制接触角：P31；轧件与轧辊的接触弧所对应的的圆心角α，称为接触角。

（12）前滑：P44；轧件的出口速度大于该处轧辊圆周速度的现象称为前滑。

（13）后滑：P46；轧件的入口速度小于入口断面上轧辊的水平速度的现象。

（14）最小可轧厚度：P50；在一定的轧制条件下，无论怎样调整辊缝或反复轧制多少道次，轧件不能再轧薄了的极限厚度。

（15）轧制压力：P51；轧件给轧辊的合力的垂直分量。

（16）轧制负荷图：P75；一个轧制周期内，主电机轴上的力矩随时间而变化的负荷图。

材料加工成型原理思考题参考答案LELE was finally revised on the morning of December 16, 20201、金属塑性变形的主要机制有哪些？单晶体的塑性变形：滑移和孪生；多晶体的塑性变形：晶内变形和晶界变形通过各种位错运动而实现的晶内一部分相对于另一部分的剪切运动，就是晶内变形。

剪切运动有不同的机理，其中最基本的是滑移、孪生和扭析。

其中滑移变形是主要的；而孪生变形是次要的，一般仅起调节作用。

在T》0．5T熔时，可能出现晶间变形。

这类变形不仅同位错运动有关，而且扩散机理起着很重要的作用。

扩散蠕变机理又包括扩散-位错机理、溶质原子定向溶解机理、定向空位流机理。

在金属和合金的塑性变形过程中，常常同时有几种机理起作用。

具体的塑性变形过程中各种机理的具体作用要受许多因素的影响。

例如晶体结构、化学成分、相状态、组织、温度、应变量和应变速率等因素的影响。

在冷态条件下，由于晶界强度高于晶内，多晶体的塑性变形主要是晶内变形，晶间变形只起次要作用，而且需要有其它变形机制相协调。

变形机理主要有：晶内滑移与孪生、晶界滑移和扩散蠕变。

热塑性变形时，通常的热塑性变形速度较快，而且高温下，由于晶界的强度低于晶内，使得晶界滑动易于进行，所以晶粒相互滑移和转动起着尤为重要的作用。

温度越高，原子动能和扩散能力就越大，扩散蠕变既直接为塑性变形作贡献，也对晶界滑移其调节作用。

热塑性变形的主要机理是晶内滑移。

2. 滑移和孪生塑性变形机制的主要区别滑移是指在力的作用下晶体的一部分沿一定的晶面和晶向相对于晶体的另一部分发生相对移动或切变，滑移总是沿着原子密度最大的晶面和晶向发生。

孪生是指晶体在切应力作用下沿着一定的晶面和一定的晶向发生均匀切变。

滑移和孪生是单晶体的主要变形机制，都是通过位错运动而实现晶内的一部分相对于另一部分的剪切运动。

但是他们也明显的区别，如下：由孪生的变形过程可知，孪生所发生的切变均匀地波及整个孪生变形区，而滑移变形只集中在滑移面上，切变是不均匀的；孪生切变时原子移动的距离不是孪生方向原子间距的整数倍（而是几分之一原子间距），而滑移时原子移动的距离是滑移方向原子间距的整数倍；孪生变形后，孪晶面两边晶体位向不同，成镜像对称；而滑移时，滑移面两边晶体位向不变；由于孪生改变了晶体的取向，因此孪晶经抛光浸蚀后仍可观察到，而滑移所造成的台阶经抛光浸蚀后不会重现；孪生的临界分切应力要比滑移的临界分切应力大得多，常萌发于滑移受阻引起的局部应力集中区；孪生变形的速度极大，常引起冲击波，发出声响；滑移时全位错运动的结果，孪生是不全位错运动。

《塑性加工原理》思考题20191.绪论(1)材料加工的方法主要有哪些?金属零件的主要的加工方法有：机械加工，冲压，精密铸造，粉末冶金，金属注射成型机械加工是指通过一种机械设备对工件的外形尺寸或性能进行改变的过程。

按加工方式上的差别可分为切削加工和压力加工。

冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件（冲压件）的成形加工方法。

特种加工，激光加工，电火花加工，超声波加工，电解加工，粒子束加工以及超高速加工等。

车、铣、锻、铸、磨，数控加工、CNC数控中心都属于机加工(2)材料的可加工性指的是什么?是指材料被加工的难易程度。

主要影响因素：强度，塑性，硬度韧性及疲劳强度等。

主要评价指标：经济指标和技术指标。

(3)加工材料时主要考虑哪些因素?1.材料的使用性能主要指零件在使用状态下材料应具有的力学性能、物理性能和化学性能等，是选材首先要考虑的问题。

2.材料的工艺性能应满足加工要求（也称工艺性能原则）。

材料的工艺性能决定了材料的加工难易程度。

材料的工艺性能直接影响到零件的质量、生产效率和成本。

材料的工艺性能包括锻造、铸造、焊接、切削加工、热处理工艺性能等等3.材料还应具有较好的经济性（也称经济性原则，不是越便宜越好）。

选材应能使零件在其制造及使用寿命期内的总费用最低。

一个零件的总成本与零件寿命、重量、加工费用、使用维护费用和材料价格有关。

机械产品成本中，材料成本占很大比例（30%~70%），降低材料成本对制造者和使用者都是有利的，所以在材料选择时，应从满足使用性能要求的所有材料中选择价格较低的。

塑性加工的目的主要有哪些?(4)塑性加工的目的主要有哪些？一、改变形状（成形）二、改变性能通过工具对金属坯料施加外力，产生满足一定的几何形状及尺寸、精度，一定的使用性能的塑性变形(5)塑性加工涉及哪些专业理论?力学：连续介质力学，晶体力学,变形与外力的关系、应力场和应变场的变化规律,材料学：材料化学成分、内部金相组织构造、变形时组织变化及影响摩擦学：接触表面的法向力与切向力、接触表面的润滑与摩擦(6)塑性加工的方法有哪些，有何特点?锻压：韧性好，纤维组织合理冲压：利用模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，一般在室内进行，也叫冷冲压挤压：金属放置在容器内，施加挤压力，使金属从特定的模孔流出拉拔：在外加拉力的作用下，迫使金属通过模孔产生塑性变形，获得与模孔形状、尺寸相同的制品的加工方法轧制：金属受到压缩，横截面积减小，长度增加(7)自行车架、汽车面板、建筑钢筋、易拉罐、铝合金窗、铁丝、弹簧等是如何加工成形的?自行车架：液压汽车面板：冲压建筑钢筋: 强化、成形、焊接、预应力易拉罐：由薄铝带,(厚0.27MM~0.33MM,宽1.6M~2.2M,一卷重约3T)由冲床冲成圆杯2)冲后的杯由拉伸机拉成罐子的形状3)拉伸后的罐子经清洗,烘干,外表印刷并烘干,内壁喷涂并烘干,罐口缩颈返边,漏光检测后就是成形的易拉罐(没有盖子)4）罐盖也是用铝带用冲床一次冲成形的，经过喷涂烘干和检测后即完工制作过程中不需要热处理。

《金属塑性加工技术》思考题一、填空题（10）孔型轧制时宽展类型分为自由宽展、限制宽展、强迫宽展3种（11）实现带滑动拉拔的基本条件为Un>Vn,绞盘的圆周速度大于绕在绞盘上的线的运动速度。

（12）带滑动多模连续拉拔配模的必要条件第n道次后总延伸系数大于收线盘与第n 个绞盘圆周速度之比。

（13）带滑动多模连续拉拔配模的充分条件任一道次的延伸系数大于相邻两绞盘的速比。

（17）“Y”孔型的特征参数：形状参数、面积参数、内接圆参数（尺寸参数）（18）孔型轧制的品种包括：杆材，管材，棒材，型材二、名词解释（10）孔型系: 将锭坯轧成所需要的形状需要通过一系列由大到小的孔系，这一系列孔型称为孔型系三、简答简析：（2）举例：短流程生产新技术（如铸轧法生产铜管、连续铸轧法生产铝带坯、铜带“连铸带坯+冷轧开坯”技术等）（3）举例：连续化生产技术（如连铸连轧、盘拉技术、联合拉拔等）（10）简析：分析线材拉拔时反拉力的作用。

将反拉力控制在临界反拉力值范围内可以在不增大拉拔应力和不减少道次加工率的情况下减少模具入口处金属对模壁的压力磨损，从而延长模具使用寿命（18）孔型的要素包括哪些？1、孔型的形状2、辊缝(S)：轧辊间的几何间距；3、孔型圆角(r)：轧槽轮廓线段间的圆弧过渡；4、孔型的侧壁斜度(α)：连接槽底与槽顶的线段与轧辊轴线的夹角；5、轧辊几何直径：轧环直径Dt、槽底直径Db、6、轧辊的工作直径：D工作对应于轧件出口速度的直径。

（19）与平辊轧制相比，孔型轧制有何特点？一、沿轧件的宽度上压缩不均匀二、侧壁倾度的影响。

水平方向的合力三、变形区的长度沿轧件是变化的。

四、轧制时的速度差对宽展的影响。

（20）何谓孔型的侧壁斜度？其意义是什么？定义：侧壁斜度链接槽底与槽顶的线段与轧辊轴线的夹角；意义：有利于轧件脱模，延长轧辊寿命（21）何谓孔型系统？常用的孔型系统有哪些？各自有何特点？箱—箱六角—方型椭圆—方形菱形—菱形椭圆—圆形（22）如何计算孔型轧制时的咬入问题？用α＜β1、轧件与槽点最先接触点对应的辊径与压下量计算2、用最不利情况计算即用扎槽槽底直径和用宽展上最大的h计算3、平均辊径与平均压下量计算（23）影响拉拔力的因素有哪些？基本影响规律如何？1、工件的材质：工件越硬，拉制力越大2、变形量：变形量越大，拉制力越大3、反拉力：反拉力增大，拉制力增大，但总拉制力不一定增大4、摩擦：摩擦力越大，拉治理增大5、工件截面形状：越复杂，越大6、模角和定径区长度：模角过大或过小，定径区长度大，拉制力大7、振动：低俗拉制时，振动可降低拉制力（24）连轧轧件堆、拉的原因及其调节方法？V1出＞V2进两机架间活套越来越大造成轧件堆状态V1出＜V2进两机架间的轧件越绷越紧造成轧件拉状态V2出=V2进正常轧制状态调节方法：1、张力自调节2、调整前机架或后机架速度，从而调节轧件速度3、调整辊缝改变轧件横断面积从而调节V1出和V2进。

金属塑形加工习题答案金属塑形加工习题答案在金属加工领域中，金属塑形加工是一种常见的工艺，广泛应用于制造业中。

金属塑形加工的目的是通过施加力量和热量来改变金属的形状和尺寸，以满足特定的需求。

本文将为您提供一些常见的金属塑形加工习题答案，希望能对您的学习和理解有所帮助。

1. 什么是金属塑性变形？金属塑性变形是指在一定条件下，金属材料在外力作用下发生变形而不断改变其原有形状的过程。

金属具有良好的塑性，可以通过压力、拉伸、弯曲等方式进行塑性变形。

2. 金属塑性变形的分类有哪些？金属塑性变形可分为冷加工和热加工两种方式。

冷加工是在室温下进行的金属塑性变形，常见的有冷轧、冷拔、冷冲等。

热加工是在高温下进行的金属塑性变形，常见的有热轧、热挤压、热锻等。

3. 金属塑性变形的优点是什么？金属塑性变形具有以下优点：- 可以获得复杂的形状和尺寸；- 可以提高金属材料的强度和硬度；- 可以改善金属材料的机械性能；- 可以提高金属材料的表面质量。

4. 金属塑性变形的缺点是什么？金属塑性变形也存在一些缺点：- 可能引起金属材料的变形和损伤；- 可能导致金属材料的晶粒细化和组织变化；- 可能引起金属材料的残余应力和变形失真。

5. 金属塑性变形的影响因素有哪些？金属塑性变形的影响因素包括：- 温度：温度的升高可以提高金属的塑性，使其更容易发生塑性变形；- 应变速率：应变速率的增加可以增加金属的应力，促使其发生塑性变形；- 应变量：应变量的增加可以使金属发生更大程度的塑性变形；- 金属材料的性质：不同的金属材料具有不同的塑性，对塑性变形的影响也不同。

6. 金属塑性变形的常见工艺有哪些？金属塑性变形的常见工艺包括：- 冷轧：将金属材料经过多次轧制，使其在室温下发生塑性变形，获得所需的形状和尺寸；- 热轧：将金属材料加热至较高温度，然后经过轧制，使其在高温下发生塑性变形；- 冷拔：将金属材料通过模具的拉伸作用，使其在室温下发生塑性变形，获得所需的形状和尺寸；- 热挤压：将金属材料加热至较高温度，然后通过模具的挤压作用，使其在高温下发生塑性变形；- 热锻：将金属材料加热至较高温度，然后通过模具的压制作用，使其在高温下发生塑性变形。