塑性成形习题

塑性加工原理复习题(一)

概念理解，判断题

1. 弹簧的塑性变形量很小。

2. 橡皮筋的变形量大，所以塑性好。

3. 屈服强度以下屈服点的数值确定。

4. 塑性材料才有屈服强度。

5. 钢铁在1000℃的条件下进行轧制，属于热加工，因为轧制温度远高于室温。

6. 锡的熔点为232℃，在室温20℃的条件下加工属于热加工。

7. 锡的熔点为232℃，在-50℃的条件下加工属于冷加工。

8. 只要物体受到外力一定会产生应力。

9. 所受外力合力为0的条件下，物体不会产生应力。

10. 静水压力作用下物体一定不会发生塑性变形。

11. 静水压力作用下物体也会发生变形。

12. 最大主应力的平面与最大切应力平面没有位置上的关系。P160

13. 最大主应力的平面与最大切应力平面有位置上的关系。P160

14. 最大主应力可能为0。

15. 最大主应力不可能为0。

16. 主应力方向一定和外力方向平行。

17. 最大主应力方向一定和外力方向平行。

18. 最大主应力方向一定和外力合力方向平行。

19. Σf外≠0时，最大主应力方向一定和外力合力方向平行。

20. 最大主应力的方向只有一个。 21. 最大主应力的方向可能有多个。

22. 一点的应力空间有可能是圆球形。

23. 塑性变形是最终归结于切应力作用。

24. 延伸率 Δl/l 真实反映了变形体的变形程度，属于“真应变”。

25. 真应变是可以比较的应变。

26. L0长的物体，伸长到2L0，与缩短到0.5L0，两种变形程度，按照名义应变计算不等，按照真应变计算相等。

《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。

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《金属塑性成形原理》习题集

运新兵 编

模具培训中心

二OO九年四月

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. 第一章 金属的塑性和塑性变形

1．什么是金属的塑性？什么是变形抗力？

2．简述变形速度、变形温度、应力状态对金属塑性和变形抗力的影响。如何提高金属的塑性？

3．什么是附加应力？ 附加应力分几类？试分析在凸形轧辊间轧制矩形板坯时产生的附加应力？

4．什么是最小阻力定律？最小阻力定律对分析塑性成形时的金属流动有何意义？

5．塑性成形时，影响金属变形和流动的因素有哪些？各产生什么影响？

6．为什么说塑性成形时金属的变形都是不均匀的？不均匀变形会产生什么后果？

7．什么是残余应力？残余应力有哪几类？会产生什么后果？如何消除工件中的残余应力？

8．摩擦在金属塑性成形中有哪些消极和积极的作用？塑性成形中的摩擦有什么特点？

9．塑性成形中的摩擦机理是什么？

10． 塑性成形时接触面上的摩擦条件有哪几种？各适用于什么情况？

11． 塑性成形中对润滑剂有何要求？

12． 塑性成形中常用的液体润滑剂和固体润滑剂各有哪些？石墨和二硫化钼 如何起润滑作用？

第二章 应力应变分析

1．什么是求和约定？张量有哪些基本性质？

2．什么是点的应力状态？表示点的应力状态有哪些方法？

3．什么是应力张量、应力球张量、应力偏张量和应力张量不变量？

4．什么是主应力、主剪应力、八面体应力？

5．什么是等效应力？有何物理意义？

6．什么是平面应力状态、平面应变的应力状态？

7．什么是点的应变状态？如何表示点的应变状态？

8．什么是应变球张量、应变偏张量和应变张量不变量？

9．什么是主应变、主剪应变、八面体应变和等效应变？

10． 说明应变偏张量和应变球张量的物理意义？

11． 塑性变形时应变张量和应变偏张量有和关系？其原因何在？

12． 平面应变状态和轴对称状态各有什么特点？

13． 已知物体中一点的应力分量为30758075050805050ij，试求方向余弦为21ml，.

第五节 其它塑性成形方法

随着工业的不断发展，人们对金属塑性成形加工生产提出了越来越高的要求，不仅要求生产各种毛坯，而且要求能直接生产出更多的具有较高精度与质量的成品零件。其它塑性成形方法在生产实践中也得到了迅速发展和广泛的应用，例如挤压、拉拔、辊轧、精密模锻、精密冲裁等。

一、挤压

挤压：指对挤压模具中的金属锭坯施加强大的压力作用，使其发生塑性变形从挤压模具的模口中流出，或充满凸、凹模型腔，而获得所需形状与尺寸制品的塑性成形方法。

挤压法的特点：

（1）三向压应力状态，能充分提高金属坯料的塑性，不仅有铜、铝等塑性好的非铁金属，而且碳钢、合金结构钢、不锈钢及工业纯铁等也可以采用挤压工艺成形。在一定变形量下，某些高碳钢、轴承钢、甚至高速钢等也可以进行挤压成形。对于要进行轧制或锻造的塑性较差的材料，如钨和钼等，为了改善其组织和性能，也可采用挤压法对锭坯进行开坯。

（2）挤压法可以生产出断面极其复杂的或具有深孔、薄壁以及变断面的零件。

（3）可以实现少、无屑加工，一般尺寸精度为IT8～IT9，表面粗糙度为Ra3.2～0.4μ m，从而

（4）挤压变形后零件内部的纤维组织连续，基本沿零件外形分布而不被切断，从而提高了金属的力学性能。

（5）材料利用率、生产率高；生产方便灵活，易于实现生产过程的自动化。

挤压方法的分类：

1．根据金属流动方向和凸模运动方向的不同可分为以下四种方式： （１）正挤压 金属流动方向与凸模运动方向相同，如图2-69所示。

（２）反挤压 金属流动方向与凸模运动方向相反，如图2-70所示。

（３）复合挤压 金属坯料的一部分流动方向与凸模运动方向相同，另一部分流动方向与凸模运动方向相反，如图2-71所示。

（４）径向挤压 金属流动方向与凸模运动方向成90°角，如图2-72所示。

图2-69

正挤压

图2-70 反挤压

图2-71 复合挤压