塑性加工原理1
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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。
P16013.最大主应力的平面与最大切应力平面有位置上的关系。
P16014.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。
第三篇塑性成形力学塑性成形又称为塑性加工,是材料成形的基本方法之一,它是利用材料的塑性(即产生一定的永久变形又不破坏其完整性的能力)而获得所需形状与尺寸的工件的一种加工方法。
由于塑性加工一般是在外力作用下完成的,所以又称之为压力加工.通常所见的轧制、拉拔、锻造、挤压、冲压等成形方法都属于塑性加工的范畴。
一、塑性加工的特点一般说来,在现代制造业中,塑性加工的主体是金属的塑性加工.同材料成形的其他加工方法相比,金属塑性加工的主要优点有:(1) 金属材料经过相应的塑性变形后,其结构致密,组织改善,性能提高。
因此,凡是对强度和冲击韧度要求较高的零件大都采用塑性加工的方法来制造,例如连杆,曲轴等用于传动的零件主要是通过塑性加工生产出来。
(2) 金属塑性加工主要通过材料的塑性变形来实现体积的转移与重新分配,而不是部分切除金属的多余体积,因而工件的材料利用率较高,流线分布合理,从而也进一步提高了工件的强度。
(3) 用塑性加工生产的工件可以达到较高的精度,可以实现少、无切削的要求。
例如,精密冲裁和冷挤压生产的齿轮可不经切削加工而直接使用,精锻叶片的复杂曲面可达到只需切削的精度。
(4) 塑性加工具有很高的生产率,且容易实现机械化和自动化。
例如,在12000*10kN 的机械压力机上锻造汽车用的6拐曲轴仅需40s;在曲柄压力机上压制一个汽车履盖件仅需几秒时间。
(5) 几乎所有薄壁零件,尤其是大,中型板壳零件,例如汽车履盖件,只能采用塑性加工的方法来制造。
综上所述,由于塑性加工的工艺特点,使其在现代制造业中得到了广泛的应用。
特别是在汽车、航空、家电和日用品等工业部门中,塑性加工更是主要的加工方法,但是,塑性加工也有不足的地方。
这主要表现在:(1) 同材料成形的其他加工方法相比,塑性加工的投资大,尤其是大,中型履盖件的成形模具制造过程的经费多和时间长,常常是制约新产品迅速投产的一个瓶颈。
(2) 对环境会产生一定程度的污染,但同材料成形的其他方法相比,它所造成的环境污染又是较少的。
第八章塑性加工※8·1 锻造成形8·2 板料冲压成形8·3 挤压、轧制、拉拔成形8·4 特种塑性加工方法8·5 塑性加工零件的结构工艺性8·6 塑性加工技术新进展本章小结塑性加工的基本知识塑性变形的主要形式:滑移、孪晶。
滑移的实质是位错的运动。
金属经过塑性变形后将使其强度、硬度升高,塑性、韧性降低。
即产生形变强化。
此外,还将形成纤维组织。
塑性加工特点:1·塑性加工产品的力学性能好。
2·精密塑性加工的产品可以直接达到使用要求,不须进行机械加工就可以使用。
实现少、无切削加工。
3·塑性加工生产率高,易于实现机械化、自动化。
4·加工面广(几克~几百吨)。
常用的塑性加工方法:锻造、板料冲压、轧制、挤压、拉拔等。
8·1 锻造成形8·1·1 自由锻定义、手工自由锻、机器自由锻设备(锻锤和液压机)1·自由锻工序(基本工序、辅助工序、精整工序)基本工序:镦粗、拔长、弯曲、冲孔、切割、扭转、错移辅助工序:压钳口、压钢锭棱边、切肩各种典型锻件的锻造2·自由锻工艺规程的制订(举例)8·1·2 模锻定义、特点(生产率高、尺寸精度高、加工余量小、节约材料,减少切削、形状比自由锻的复杂、生产批量大但质量不能大)1·锤上模锻2·压力机上模锻8章塑性加工拔长29使坯料横截面减小而长度增加的锻造工序称为拔长。
拔长主要用于轴杆类锻件成形,其作用是改善锻件内部质量。
(1)拔长的种类。
有平砥铁拔长、芯轴拔长、芯轴扩孔等。
8章塑性加工30芯轴拔长8章塑性加工芯轴扩孔型砧拔长圆形断面坯料冲孔采用冲子将坯料冲出透孔或不透孔的锻造工序叫冲孔。
其方法有实心冲子双面冲孔、空心冲子冲孔、垫环冲孔等。
8章塑性加工各种典型锻件的锻造1、圆轴类锻件的自由锻2、盘套类锻件的自由锻3、叉杆类锻件的自由锻4、全纤维锻件的自由锻8章塑性加工典型锻件的自由锻工艺示例43锻件名称工艺类别锻造温度范围设备材料加热火次齿轮坯自由锻1200~800℃65kg空气锤45钢1锻件图坯料图序号工序名称工序简图使用工具操作要点1局部镦粗火钳镦粗漏盘控制镦粗后的高度为45mm序号工序名称工序简图使用工具操作要点2冲孔火钳镦粗漏盘冲子冲孔漏盘(1)注意冲子对中(2)采用双面冲孔3修整外圆火钳冲子边轻打边修整,消除外圆鼓形,并达到φ92±1 mm续表序号工序名称工序简图使用工具操作要点4修整平面火钳镦粗漏盘轻打使锻件厚度达到45±1 mm续表自由锻工艺规程的制订(1)绘制锻件图(敷料或余块、锻件余量、锻件公差)※锻件图上用双点画线画出零件主要轮廓形状,并在锻件尺寸线下面用括号标出零件尺寸。
生活中塑性成型原理的应用1. 引言•塑性成型是一种常见的加工工艺,广泛应用于生活中的各个领域。
•塑性成型原理是通过施加力量使材料发生变形,从而得到所需形状的一种加工方法。
•本文将介绍生活中塑性成型原理的几个应用案例。
2. 塑料制品加工•塑料制品加工是塑性成型最常见的应用之一。
•塑料制品可以通过注塑、挤塑、吹塑等工艺进行成型。
•注塑是将熔融的塑料通过高压射向模具中,然后在冷却后取出成型。
•挤塑是将熔融的塑料通过模具挤出,形成所需形状。
•吹塑是将熔融的塑料注入到空气膨胀的模具中,通过气压使塑料膨胀成所需形状。
•这些塑料制品广泛应用于日常生活中,例如家电、玩具、日用品等。
3. 金属加工•塑性成型在金属加工中也有着重要的应用。
•金属材料可以通过锻造、压延等工艺进行塑性成型。
•锻造是将金属材料加热至一定温度后,施加力量使其发生塑性变形。
•锻造可以制备各种金属零件,例如汽车发动机曲轴、工业机械零件等。
•压延是将金属材料通过辊轧等方式使之发生塑性变形。
•压延广泛应用于金属板材的加工,例如汽车车身板、铝合金门窗等。
4. 玻璃加工•塑性成型在玻璃加工中也起到重要的作用。
•热玻璃成型是一种常见的玻璃加工方法。
•热玻璃成型是将玻璃加热至一定温度后进行塑性变形。
•通过在模具中施加压力,使玻璃变形成所需形状。
•热玻璃成型广泛应用于玻璃器皿、灯饰等制品的生产中。
5. 橡胶制品加工•橡胶制品是另一个常见的塑性成型应用领域。
•橡胶材料可以通过压缩成型、挤出成型等工艺进行加工。
•压缩成型是将橡胶材料放置在模具中,施加压力使其发生压缩变形。
•挤出成型是将熔融的橡胶材料挤出模具,形成所需形状。
•这些橡胶制品广泛应用于汽车、家具、医疗器械等领域。
6. 其他应用•塑性成型在生活中还有许多其他应用。
•例如,面团的搓揉、拉伸过程就是一种塑性变形,通过搓揉和拉伸,面团可以变得更加柔软和有弹性。
•塑料瓶的压缩也是一种塑性变形,通过施加力量可以将塑料瓶压缩成较小体积,方便储存和回收利用。
金属塑性加工方法——旋压(一)
金属塑性加工是一种通过施加力和应变来改变金属形状和结构
的方法。
旋压是金属塑性加工的一种常见方法,它使用旋压机将金
属材料塑性变形成所需的形状。
旋压原理
旋压的原理是通过旋转金属材料来施加力和应变。
旋压机由一
个圆筒形的工件和一个将工件固定在轴上并施加旋转力的夹具组成。
在旋转的同时,夹具还会向工件施加一定的径向力。
这样,金属材
料就会在旋转和径向力的作用下发生塑性变形。
旋压过程
旋压过程可以分为以下几个步骤:
1. 原料准备:选择适合旋压的金属材料,并根据所需形状和尺
寸切割成合适的工件。
2. 夹具调整:将工件固定在旋压机的夹具上,并根据需要调整夹具的径向力。
3. 旋压加工:启动旋压机,使工件开始旋转。
同时,夹具会施加一定的径向力,使金属材料开始塑性变形。
4. 修整和检验:完成旋压加工后,对成品进行修整和检验,确保其达到质量要求。
旋压应用
旋压方法适用于许多金属材料,如铝、铜、不锈钢等。
它常用于制造圆形或柱状的工件,如轴承套、奖杯底座等。
旋压有许多优点,包括:
- 简单而高效的加工过程。
- 较低的材料浪费。
- 产生的工件表面质量高。
结论
旋压是一种常见的金属塑性加工方法,适用于制造圆形或柱状的工件。
它通过旋转金属材料和施加径向力来改变其形状和结构。
旋压具有简单高效、材料浪费少和工件表面质量高的优点。
在实际应用中,我们可以根据需要选择合适的金属材料和夹具参数来进行旋压加工。
中南大学考试试卷答案一、名词解释(本题10分,每小题2分)1.变形过程中的金属发热现象2.材料由于温度降低等内在因素和外在条件变化,塑性急剧下降的现象。
3.在热变形过程中,在应力状态下所发生的再结晶。
[金属在热变形过程中发生的再结晶]4.回复温度以下发生的变形。
在物体中,由于其各部分的不均匀变形受到物体整体性的限制而引起5.的相互平衡的应力。
二.填空题(本题10分,每小题2分)1.[偏应力],球应力[静水压力]2.变形温度、变形程度、晶粒大小3.真应力、断面收缩率4.适当粘度、良好活性5.稳定细晶(5μm以下)、一定的温度区间()、一定的变形速度()三、判断题(本题10分,每小题2分)1.(√)、(×)、(√)、(×)2.(√)、(×)3.(×)4.(√)5.(×)四、问答题(本题 40 分,每小题 10 分)1.答:对于低塑性材料的开坯采用挤压加工方法为佳,因为:挤压时静水压力大,塑性好。
缺陷变成线状。
2.答:3.答:相同:使材料产生各向异性(沿纤维方向上强度高)。
不同:冷变形:基本晶粒沿最大主变形方向拉长;热变形:夹杂物、第二相拉长。
(基体是再结晶等轴晶粒) 消除措施:冷变形:完全再结晶退火;热变形:净化,铸锭中尽量减少杂质;高温长时间退火,使夹杂物扩散,改变加工方向。
4.答:(1)种情况沿辊宽变形均匀。
(2)种情况中部易出现裂纹,因为中部附加拉应力。
五、证明题(本题 10 分)证:已知Mises塑条可表达为:六、推导题(本题 20 分)解:建立直角坐标系xoy如图,上下左右对称只研究第一象限。