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第一部分、填空题1冷冲压是利用安装在(压力机 ) 上的 (冲模 )对材料( 施加压力)，使(其生产分离或塑性变形 ) ，从获得冲件的一种压力加工方法。
2按照塑性成形毛坯的特点，通常可以讲塑性成形分成(体积成形 )和(板料成形 )两大类。
3 塑性成形工艺有哪几个方面的特点？答：有以下几个方面的特点， 1、材料利用率高 2、力学性能好 3 、尺寸精度高 4.生产效率高。
第一部分、填空题1冲件的产品尺寸稳定，互换性好，是因为尺寸公差由(冷冲模)保证。
2 冲压工序组合形式可以分为(分离工序 ) 、(塑性变形工序 ) 两大类， .前一类工序是(使冲压件与板料按一定的轮廓线分离而获得一定断面质量的冲压加工方法 )，而后一类工序是(冲压毛坯在不破裂的条件下产生塑性变形而获得所要求的形状和尺寸的零件的冲压加工方法 ) 。
3 精冲零件尺寸的公差等级与料厚有关，厚度愈大则公差等级愈(低 )，精冲内孔公差等级(高 )于落料公差等级。
5 因为冲压只要是用(板料 )加工零件，所以又叫做板料冲压。
6冲压不但可以加工(金属 )材料，而且还可以加工( 非金属)材料。
7 冲模的封闭高度是指 ( 模具工作行程终了时，上模座的上平面至下模座的下平面之间) 的距离。
参考答案：模具工作行程终了时，上模座的上平面至下模座的下平面之间第二部分、选择题9 在下列工序中， ( ) 属于成型工序， ( ) 属于分离工序。
A、落料 B、弯曲 C 、拉伸 D 、冲孔 E、扭弯 F 、变薄拉深 G、切断 H 、剖切 I 、精冲 J、整形 K、弯曲A. (B C E F J K ) (A D G H I)B. (B D G F J K ) (AC E H I)C. (B C E H I) (A D F J K G )D. (B DH E FJ ) (A CFG IK)参考答案： A10 冲压所必被的冷冲模只有生产为( )的情况下，经济效益高。
A.单件B. 小批量C. 大批量参考答案： C11 冲压加工过程是( )受力变形或分离，从而获得所需零件。
材料科学：金属材料塑性成形测考试题 考试时间：120分钟 考试总分：100分遵守考场纪律，维护知识尊严，杜绝违纪行为，确保考试结果公正。
1、单项选择题 分离工序主要是冲裁，不包括（ ）工序。
A.切断 B.切断 C.剖切 D.翻边 本题答案： 2、单项选择题 装模高度是指滑块在下止点时，滑块下表面到（ ）的距离。
A.工作台垫板下表面 B.垫板上表面 C.工作台上表面 D.工作台下表面 本题答案： 3、单项选择题 调速回路不具备哪个回路形式？（ ）A.节流调速回路 B.容积调速回路 C.节流容积调速回路 D.容量调速回路 本题答案： 4、单项选择题 增加压边力，使毛坯与压边圈和凹模之间摩擦阻力加大，不利于（ ）。
A.切姓名：________________ 班级：________________ 学号：________________--------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线----------------------边B.拉深C.翻边D.胀形本题答案：5、单项选择题对于模锻材料的要求准确的是（）。
A.良好的脆性B.良好的回火稳定性C.较好的耐热疲劳性D.在高温下具备较高的力学性能本题答案：6、单项选择题塑料的（）是指塑料在受到挤压作用时获得形状和保持这种形状的能力。
A.可机加工性B.可模塑形C.可挤压性D.可延性本题答案：7、判断题金属塑性加工可以改变工件形状尺寸，同时能影响其组织性能。
本题答案：8、单项选择题注射机大都是由注射机构、锁模机构、（）几大部分组成。
A.模具B.料筒C.液压传动和电器控制D.分流梭本题答案：9、填空题塑性变形时，当主应力顺序σ1＞σ2＞σ3不变，且应变主轴方向不变时，则主应变的顺序为（）。
本题答案：10、单项选择题（）是一种节省能量和原材料的加工方法。
一、填空1、典型的塑性成形工艺包括拉深,挤压,轧制,拉拔等。
2、金属发生塑性变形时,其晶内变形的主要方式是滑移和孪生。
3、主应变简图采用主应变的个数和方向描述一点的应变状态,满足体积不变条件的应变状态主应变简图有3种。
4、米塞斯和屈雷斯加两个屈服准则相差最大的应力状态是平面应变状态。
5、不考虑材料的弹性,也不考虑材料硬化的材料模型称为理想刚塑性材料;不考虑材料的弹性,考虑材料硬化的材料模型称为刚塑性硬化材料。
6、超塑性成形工艺方法有结构超塑性和动态超塑性。
(相变超塑性)7、米塞斯和屈雷斯加两个屈服准则一致的应力状态是单向应力状态。
8、按照加工特点来分,塑性成形可以分为块料成形和板料成形两大类,其中,常见的块料成形包括拉拔,锻造,挤压,轧制等工艺。
9、冷挤压钢制零件时,需要对制件表面进行磷化处理,磷化处理后必须进行润滑处理,常用的润滑方法是表面皂化。
10、主应力简图共有9种。
满足体积不变条件的主应变简图共有3种。
11、应力偏张量引起物体产生形状变化;应力球张量引起物体产生体积变化。
12、多晶体的塑性变化包括晶内变形和晶间变形,其中,晶间变形的主要方式是滑移。
13、对数应变的主要特点是准确性、叠加性、可比性。
14、塑性应力应变关系与加载历史有关,变形过程中材料体积不变。
15、单位面积的内力被称为应力。
16、多晶体塑性变形的特点包括:具有不均匀性、不同时性、和相互协调性。
17、塑性成形中的三种摩擦状态分别是:干摩擦,流体摩擦,边界摩擦。
18、常用的求解塑性工程问题的方法有主应力法、滑移线法、上限元法。
19、塑性成形工艺按成形件的特点可以分为块料成形和板料成形。
20、金属发生塑性变形时,其晶内变形的主要方式是滑移和孪生。
21、屈雷斯加屈服准则的物理意义为,当材料的最大剪应力达到某一常数时材料就屈服了;米塞斯屈服准则的物理意义为,当材料的等效应力达到某一定值时,材料就屈服了。
22、关于摩擦产生机理有:表面凸凹学说,分子吸附学说,表面粘着学说。
《金属塑性成形原理》试卷及答案一、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。
一、名词解释（每题3分，共15分）1．非均质形核答：液态金属中新相以外来质点为基底进行形核的方式。
2．粗糙界面与光滑界面答：粗糙界面：a≤2，固液界面上有一半点阵位置被原子占据，另一半位置则空着，微观上是粗糙的；光滑界面：a＞2，界面上的位置几乎被原子占据，微观上是光滑的。
3．内生生长与外生长答：内生生长：晶体自型壁生核，然后由外向内单向延伸的生长方式外生生长：在液体内部生核自由生长的生长方式。
4．沉淀脱氧答：沉淀脱氧是指将脱氧元素（脱氧剂）溶解到金属液中与FeO直接进行反应而脱氧，把铁还原的方法。
5．缩孔缩松答：缩孔：纯金属或共晶合金铸件中最后凝固部位形成的大而集中的孔洞；缩松：具有宽结晶温度范围的合金铸件凝固中形成的细小而分散的缩孔。
二、填空（每空1分，共15分）1．液体原子的分布特征为长程无序、短程有序，即液态金属原子团的结构更类似于固态金属。
2．界面张力的大小与界面两侧质点结合力大小成反比。
衡量界面张力大小的标志是润湿角θ的大小。
润湿角越小，说明界面能越小.3．金属结晶形核时，系统自由能变化△G由两部分组成，其中相变驱动力为体积自由能的降低，相变阻力为表面能的升高。
4．一般铸件的宏观组织由表面细晶区、柱状晶区和内部等轴晶区三个晶区组成。
5．根据熔渣随温度变化的速率可将焊接熔渣分为“长渣”与“短渣”。
“长渣”是指随温命题教师注意事项：1、主考教师必须于考试一周前将试卷经教研室主任审批签字后送教务科印刷。
2、请命题教师用黑色水笔工整地书写题目或用 A4 纸横式打印贴在试卷版芯中。
6．金属中的气孔按气体来源不同可分为析出性气孔、反应性气孔和侵入性气孔。
三、间答（每题5分，共30分）1．铸件的凝固方式及影响因素。
答：铸件凝固方式：体积凝固，中间凝固和逐层凝固方式影响因素包括：金属的化学成分和结晶温度范围大小、铸件断面上的温度梯度。
2．用图形表示K0＜1的合金铸件单向凝固时，在以下四种凝固条件下所形成的铸件中溶质元素的分布曲线：（1）平衡凝固；（2）固相中无扩散而液相中完全混合；（3）固相中无扩散而液相中只有扩散；（4）固相中无扩散而液相中部分混合。
第三章塑性成形一、思考题1. 常用的金属压力加工方法有哪些？各有何特点？2. 何为塑性变形？塑性变形的机理是什么？3. 碳钢在锻造范围内变形时，是否有加工硬化现象？4. 将直径150mm的圆钢，锻造成直径75mm的主轴。
试计算锻造比Y。
5. 铅的熔点327°C,鸨的熔点3380°Co铅在室温进行变形，鸨在900°C进行变形。
试判断它们属于何种塑性变形。
6. 用T12钢，锻造钳工用的刮刀，试用铁碳合金状态图，确定始锻温度及终锻温度，并简要说明理由。
7. 纤维组织是怎样形成的？它的存在有何利弊？8. 如何提高金属的塑性？最常有的措施是什么？9. “趁热打铁”的含意何在？10. 锻压工艺的成型特点是什么？锻件与铸件相比最显著的优点是什么？为什么？11. 为什么重要的巨型锻件必须采用自由锻造的方式制造？12. 重要的轴类锻件为什么在锻造过程中安排徹粗工序？13. 原始坯料长150mm若拔长450mm时，锻造比是？14. 试述自由锻、胎模锻和模锻的特点及适用范围。
15. 下列制品该选用那种锻造方法制作？活搬手（大批量）家用炉钩（单件）自行车大梁（大批量）铳床主轴（成批）大六角螺钉（成批）起重机吊钩（小批）万吨轮主传动轴（单件）16. 板料冲压生产有何特点？应用范围如何？17. 比较落料和拉深工序的凹凸模结构及间隙有什么不同？为什么？18. 冲模结构分为哪几类？各有何特点？19. 压力加工先进工艺有那些特点？20. 精密模锻需要那些措施才能保证产品的精度？21. 何谓超塑性？超塑性成形有何特点？22. 右图零件，用自由锻制坯，试修改零件结构设计不合理之处。
二、自测题判断题（正确的打"，错误的打X）1. 金属塑性变形时只产生形状的变化，而不发生体积的变化。
（）2. 可锻性是金属固有的一种属性，它不随压力加工方式的变化而变化。
（）3. 冷拔可以提高产品的强度和表面质量。
（）4. 金属经热锻并冷却后，锻件内部的晶粒沿变形方向拉长，并产生碎晶。
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。
特种塑性成形考卷一、判断题（共20分，每题2分。
对的在（）内打“√”，错的打“×”）1、（√）提高塑性加工柔性的方法有两种途径，一是从机器的运动功能上着手，例如多向多动压力机，快速换模系统及数控系统。
二是从成形方法着手，可以归结为无模成形、单模成形、点模成形等多种成形方法。
2、（√）爆炸成形、电磁成形、聚氨酯成形及液压胀形都属于单模成形。
3、（×）应变速率敏感性指数m值是衡量超塑性的一个重要指标，在m>0.5时，可认为呈现超塑性。
4、（√）摆动辗压是指上模的轴线与被辗压工件的轴线倾斜一个小角度,模具一面绕主轴旋转,一面对坯料连续进行压缩。
5、（√）液态模锻对材料的选择范围很宽，不仅适用于铸造合金，而且还适用于变形合金。
铝、铜等有色金属以及黑色金属的液态模锻已大量用于实际生产中。
6、（√）电液成形由于受到设备容量的限制，目前还只限于中小型零件的加工。
主要用于板料的拉深、胀形、翻边和冲裁等。
7、（√）金属注射成形是塑料注射成形与粉末冶金技术相结合而发展起来的一种新型的近净成形技术8、（√）爆炸成形主要用于板材的拉深、胀形、校形等成形工艺。
此外还常用于爆炸焊接、表面强化、管件结构的装配、粉末压制等。
9、（√）胀形是聚氨酯成形的典型工艺之一，虽然其胀形的内压力不如液压力均匀，但它的工装比液压胀形简单方便，所以在小件生产中得到广泛应用。
10、（×）粉末冶金通常指将粉末烧结的预成形毛坯经加热后，在闭式模中锻造成零件的工艺。
它将传统的粉末冶金和精密模锻结合起来的一种工艺。
二、简答题(共30分，每题6分)1.超塑性成形摩擦和润滑的特点是什么？与常规塑性成形相比，有以下特点：1) 模具温度高增强了变形金属和模具接触面上的相互扩散作用，提高了摩擦系数，脱模困难。
模具材料的元素也可能被变形金属吸入。
2 )应变速率低3 )变形时间长2．减少变形力的主要途径是什么？从公式F=KαS A可以看出，省力的主要途径有三：（1）减少应力状态系数Kα1-α3=βαS由此可见，对于异号应力状态，此时K<1 。
一、名词解释1. 主应力：只有正应力没有切应力的平面为主平面，其面上的应力为主应力。
2. 主切应力：切应力最大的平面为主切平面，其上的切应力为主主切应力。
3. 对数应变 答：变形后的尺寸与变形前尺寸之比取对数4. 滑移线 答：最大切应力的方向轨迹。
5. 八面体应力：与主平面成等倾面上的应力6. 金属的塑性：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。
7. 等效应力：又称应力强度，表示一点应力状态中应力偏张量的综合大小。
8. 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。
9. 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。
10.金属的再结晶 答：冷变形金属加热到一定的温度后，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。
11. π平面 答：是指通过坐标原点并垂于等倾线的平面。
12.塑性失稳 答：在塑性加工中，当材料所受的载荷达到某一临界后，即使载荷下降，塑性变形还会继续，这种想象称为塑性失稳。
13.理想刚塑性材料：在研究塑性变形时，既不考虑弹性变形，又不考虑变形过程中的加工硬化的材料。
P13914.应力偏张量：应力偏张量就是应力张量减去静水压力，即：σij ′ =σ－δij σm二、填空题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 。
⾦属塑性成形原理模拟题⼀、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？（ 8 分）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'(2) 合理选择变形温度和应变速率；…… 2'(3) 选择三向压缩性较强的变形⽅式；…… 2'(4) 减⼩变形的不均匀性。
…… 2'2. 纯剪切应⼒状态有何特点？（ 6 分）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。
…… 2'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。
…… 2'其第⼀应⼒不变量也为零。
…… 2'3. 塑性变形时应⼒应变关系的特点？（ 8 分）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'(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。
……2'(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。
特种塑性成形试题001、 实现细微晶粒超塑性的条件是什么？说出其力学特征。
00答：晶粒尺寸通常小于10um ；变形温度T>0.5Tm ,并在变形过程中保持恒定；应变速率较低，力学特征： 贝可芬方程 ， 002、为何要解决超塑性成形时的壁厚不均问题？00答：003、获得超塑性细晶组织的方法有哪几种？00 答：①冶金学方法，②压力加工法，③热处理方法004、目前超塑性应用最成功的领域是什么？主要产品是什么？00 答：1、成形大型金属结构及相关成形设备；2、陶瓷材料与复合材料的超塑性；主要产品：Al-Li 合金005、粉末锻造的目的是什么？00 答：成形、致密006、粉末锻造时如何致密制件？00答：改善润滑条件；合理设计预成形坯形状；控制变形方式以尽量减小表面拉应力；增加轴向变形程度；采用高温烧结007、粉末锻造用的粉末有哪几种形式？各有何特点？00答：单一粉末组员混合、预合金粉末；选择成分的余地大，但易造成合金成分不均匀，需要良好的烧结（合金化）。
00 8、预合金粉末有哪两种形式？各有何特点？00 答：预合金粉末（1）、含C 预合金粉末：压制力高，降低模具寿命。
（2）、不含C 预合金粉末：压制力低，烧结温度高。
00 9、粉锻时烧结的目的是什么？00 答：合金化或使成分更均匀；增加预成形坯的密度和塑性；降低含氧量。
0010、 预成形坯密度对制件最终密度有无影响？其形状有哪几种？00答：无；近似形状和简单形状0011、 液态模锻时为何其压力值在某一值附近略有波动？00 答：0012、 说出何为液态模锻组合体？其各区力学性质如何？00答：已凝固的封闭外壳层、正在凝固的固-液相区和液相区，三位一体，组成一个连续的组合体。
力学性质：已凝固区是一个连续变形体，最终将替代其他两区；固-液区是脆性体；液相区是粘性体。
0013、 加压速度和开始加压时间对液态模锻件有何影响？00答：加压速度过快，金属液易卷入气体和金属液飞溅；从理论讲，液态金属注人模膛后，过热度丧失殆尽，到“零流动性温度”加压为宜。
塑性成形原理试题及答案一、选择题1. 塑性成形是指材料在外力作用下发生永久变形而不破坏的过程，以下哪种材料不适合进行塑性成形？A. 低碳钢B. 铝合金C. 陶瓷D. 钛合金答案：C2. 在塑性成形过程中，材料的塑性变形主要发生在哪个区域？A. 弹性变形区B. 塑性变形区C. 断裂区D. 疲劳区答案：B3. 以下哪种塑性成形方法不需要模具？A. 锻造B. 挤压C. 拉拔D. 冲压答案：A二、填空题4. 塑性成形的基本原理是材料在_________作用下发生塑性变形。
答案：外力5. 塑性成形过程中，材料的塑性变形能力通常用_________来衡量。
答案：塑性指数6. 塑性成形过程中，材料的变形程度通常用_________来表示。
答案：应变三、简答题7. 简述塑性成形的三个基本条件。
答案：塑性成形的三个基本条件包括：（1）材料必须具有足够的塑性；（2）外力必须足够大，以克服材料的内部阻力；（3）材料必须在适当的温度和速度下进行变形。
8. 描述塑性成形过程中的应力-应变曲线，并解释其各阶段的含义。
答案：塑性成形过程中的应力-应变曲线通常包括三个阶段：弹性阶段、屈服阶段和塑性流动阶段。
在弹性阶段，材料仅发生弹性变形，应力和应变成正比；屈服阶段是材料开始发生塑性变形的起点，此时应力达到屈服强度；在塑性流动阶段，材料继续发生塑性变形，但应力保持相对稳定。
四、计算题9. 假设一块材料经过塑性成形后，其长度从L1变为L2，求其应变ε。
答案：应变ε可以通过公式ε = (L2 - L1) / L1计算得出。
10. 如果已知材料的屈服强度σy和塑性变形前的应力σ1，求材料在塑性变形前的应变ε1。
答案：材料在塑性变形前的应变ε1可以通过公式ε1 = σ1 / E 计算得出，其中E是材料的弹性模量。
五、论述题11. 论述塑性成形在工业生产中的应用及其重要性。
答案：塑性成形在工业生产中应用广泛，如汽车制造、航空航天、建筑行业等。
复习题-塑性成形原理塑性成形原理习题集及答案一、概念题 1. 2. 3. 4. 5. 6.(金属) 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称为塑性塑性加工：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称为塑性成形，也称塑性加工或压力加工。
加工硬化：金属材料在再结晶温度以下塑性变形时强度和硬度升高，而塑性和韧性降低的现象，又称冷作硬化。
屈服准则:在一定变形条件下(变形温度、变形速度) 下，只有当各应力分量之间符合一定关系时，材料才能开始进入塑性状态，这种关系称为屈服准则。
f (σij ) =C名义与真实应变:名义应变：又称为工程应变，用来表示，适用于小应变分析。
真实应变(又称对数应变) 是指工件变形后的线尺寸与变形前的线尺寸之比的自然对数值来表示。
等效应力: 略二、选择题1. 图1中B 点所处应力状态 ()图1 加载示意图(a)只有正压力；(b)纯剪切应力；(c)既有正应力又有剪切应力；(d)无任何应力2. 受力物体的应力状态可用应力单元体上的主应力表示，主应力图总共有 ( ) (a)三种；(b)六种；(c)八种；(d)九种3. 下列应力状态中与其它不同的一项是 ( )0⎫0⎫⎫400⎫⎫600⎫⎫30⎫-20⎫ ⎫ ⎫ ⎫(a) 000⎫；(b) 000⎫；(c) 0-30⎫；(d) 0-80⎫ 000⎫ 000⎫ 00-3⎫ 00-8⎫⎫⎫⎫⎫⎫⎫⎫⎫4. 应力张量=应力偏张量+应力球张量，其中，应力偏张量只能使物体产生 ( ) (a)塑性提高；(b)形状变化；(c)体积变化；(d)前三者均可5. 如用主应变简图来表示应变状态，则塑性变形所对应的应变类型有 ( ) (a)三种；(b)六种；(c)八种；(d)九种6. 主应力与主应变简图可结合起来表示塑性变形特征，二者的组合有 ( ) (a)三种；(b)九种；(c)二十三种；(d)二十七种7. 下面哪种本构属于理想刚塑性线形硬化模型 ()(a) (b) (c) (d)8. 屈雷斯加与米塞斯屈服准则的本质区别是没有考虑哪一项的影响 ( )(a)最大主应力；(b)中间主应力；(c)最小主应力；(d)平均应力9. 图所示为低碳钢在单向拉伸状态的应力应变曲线，其中，表示塑性的 ()(a)OA段；(b) OB段；(c) OC段；(d) OF段10. 平面应力状态下，屈雷斯加与米塞斯屈服轨迹的几何图形有六个交点，其中，属于轴对称应力状态的是 ( )(a)A和E ；(b)K和G ；(c)C和I ；(d)A和G ；11. 由图所示，两个屈服准则相差最大有六个点，其中，属于纯切应力状态两点是( ) (a)B和D ；(b)F和L ；(c)H和J ；(d)B和J12. 塑性成形过程理论分析方法中被称为切块法的是 ( ) (a)主应力法；(b)滑移线法；(c)上限元法；(d)有限元法三、问答题1. 已知有一点的应力单元体如图所示，画出该应力状态对应的应力摩尔圆，并写出摩尔圆圆心和半径方程，并写出各主应力的表达式。
2007年材料成型理论基础考试A卷(金属塑性成形部分)一、单选题：（18分，每项选择题只有一个正确答案，每题3分，共6题）1．已知受力物体内一点的应力张量为303026306022262260--⎡⎤⎢⎥=-⎢⎥⎢⎥⎣⎦ijσ（MPa），外法线方向余弦为==l m，12=n，则斜切面上的正应力是（）A．0MPa；B．；CMPa；D．24MPa；2．已知受力体内一点的应力张量为205451554510⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦ijσ（MPa），则该点的应力偏张量的三个不变量为（）A．12391143'=⎧⎪'=⎨⎪'=⎩JJJ23(M pa)(M P a)(M P a)；B．1238667'=⎧⎪'=⎨⎪'=⎩JJJ23(M P a)(M P a)(M P a)；C．12386177'=⎧⎪'=⎨⎪'=⎩JJJ23(M P a)(M P a)(M P a)；D．12391200'=⎧⎪'=⎨⎪'=⎩JJJ23(M P a)(M P a)(M P a)；3．设受力体内应力场为：2123223313623⎧=-+⎪⎪=+⎨⎪=-+⎪⎩xyxyx c x yx y c yc xy c x yσστ，而0z yz zxσττ===，则满足平衡微分方程条件的系数为（）A．1232321=⎧⎪⎪=⎨⎪=-⎪⎩ccc；B．1232231=-⎧⎪⎪=-⎨⎪=-⎪⎩ccc；C．1232231=⎧⎪⎪=⎨⎪=-⎪⎩ccc；D．1232321=⎧⎪⎪=-⎨⎪=⎪⎩ccc；4．设一物体在变形过程中某一极短时间内的位移场为444(150.20.2)10(290.20.2)10(150.10.10.1)10---⎧=-+⨯⎪=++⨯⎨⎪=---⨯⎩u y xzv xy zw xy yz zx，则材料中点A（1，1，1）的等效应变为（）A．41015-； B．4103-； C ．0； D ．441015-⨯；5．设22222212()212()211()22⎧==+⎪⎪⎪==+⎨⎪⎪==+⎪⎩x yz y zx zxy x y y z xy z x yz x y εγεγεγ，则该应变场（ ）A ．由应变几何方程可判断该应变场是否存在；B ．存在；C ．不存在；D ．既可能存在也可能不存在；6．已知材料中一点的应力状态为300000⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥-⎣⎦ijCC C σ（MPa ），其中C 为正的常数，材料单向拉伸试验所得的屈服应力为s σ(MPa)（0sσ>），根据Mises 屈服准则，当材料刚好屈服时C 为（ ） A．MPa ）； B．2s （MPa ）；C．s （MPa ）； D ．s σ（MPa ）；二、多选题：（16分，每项选择题有一个或多个正确答案，每题2分，共8题） 1．静力平衡条件下，变形体中一点处的应力状态（ ）A ．可用9个相互独立的应力分量来表示；B ．可以分解为偏应力状态和球应力状态的组合；C ．八面体正应力和剪应力都是无法确定的应力分量；D ．可以通过3个主应力表示； 2．对数应变（ ）A ．对数应变只是在变形程度很小时才能近似反映物体的变形情况；B ．对数应变既具有可加性又具有可比性；C ．对数应变在变形程度较大或者较小时都能够反映物体变形的实际情况；D ．对数应变不具有可加性和可比性； 3．包辛格效应（ ）A．一般金属材料在正、反向的反复加卸载后都会或多或少存在包辛格效应；B．金属材料在单向拉伸实验一般会出现包辛格效应；C．金属材料在经过正向加载后，在反向加载时使屈服应力增加的现象；D．金属材料在经过正向加载后，在反向加载时使屈服应力降低的现象；4．Tresca与Mises屈服准则（）A．两种屈服准则都与实验结果比较吻合，韧性金属的实验数据更接近Mises屈服准则；B．从Tresca和Mises屈服准则可以看出，金属的塑性屈服与静水应力无关；C．Tresca与Mises屈服准则的最大差别为15.5%左右；D．在 平面上，Mises屈服轨迹一定是Tresca屈服轨迹的外接圆；5．应变硬化材料的等向强化模型认为（）A．材料应变硬化后仍然保持各向同性；B．应变硬化后屈服轨迹的中心位置和形状保持不变；C．对于Mises屈服准则，主应力空间的后继屈服表面同初始屈服表面一样，保持不变；D．对于Tresca屈服准则，π平面上的后继屈服轨迹是一系列扩大且同心的正六边形；6．Levy—Mises本构理论假设（）A．材料为理想弹塑性材料；B．材料服从Mises屈服准则；C．塑性变形时体积不变化；D．弹性变形时体积发生变化；7．Hencky全量本构理论（）A．假设各应力分量按同一比例增加，应力主轴的方向固定不变；B．对理想弹塑性材料和弹塑性硬化材料都适用；C．应变增量的主轴和应力主轴重合，在变形过程中方向不会改变；D．是通过对任意加载条件下的Prandtl-Reuss理论进行积分所获得的；8．主应力法（）A．假设材料均匀变形，对于形状复杂的变形体不能解析；B．忽略剪应力和摩擦剪应力的影响，将Mises屈服准则简化为线性方程；C．假设变形体内的正应力分布只随单一坐标变化，将应力平衡方程由偏微分方程简化为常微分方程；D．接触表面上的摩擦力分布采用库仑摩擦模型或常摩擦力模型；。
塑性成形模拟技术试题
1、简述刚塑性材料的不完全广义变分原理
答：对于刚塑性边值问题，在满足变形几何方程、体积不可压缩条件和边界位移速度条件式的一切运动容许速度场中，使泛函
dS u p dV i S i V p *
.*.⎰⎰-=∏--εσ 取驻值（一阶变分）的*
⋅u 为本问题的精确解。
它的物理意义是刚塑性变形体的总能耗率，泛函的第一项表示变形工件内部的塑性变形功率，第二项则代表工件表面的外力功率。
对一般的刚塑性材料，运动容许速度场须满足速度边界条件、几何方程和体积不变条件，把这些限制条件作为约束条件引入总能耗率泛函，则可使上述约束条件在对泛函求变分的过程中得到满足。
引入约束条件后，变分原理的表述要有相应的变化，统称为广义变分原理，其中引入部分约束条件的广义变分原理即为不完全广义变分原理。
如拉格朗日乘子法，罚函数法。
2、试分析拉格朗日乘子法、体积可压缩法和罚函数法的特点。
答：(1）Lagrange 乘子法引入附加未知数(λ)，使有限元刚度方程数(未知量)及刚度矩阵的半带宽增大。
(若有m 个单元,则增m 个未知的λ和相应的方程数)。
所以，同样问题会大大增加计算时间。
（2）三种方法有限元刚度矩阵都是对称的、稀疏的，但Lagrange 法的刚阵非零元素分布形态不呈带状，罚函数法为明显带状分布。
故Lagrange 法会增加计算机贮存空间，降低计算效率。
（3）Lagrange 法中的λ具有明确的物理意义，即 m σλ=。
对于罚函数法，只有当罚因子取无穷大时才能满足体积不可压缩条件，得出正确的静水压力值，而实际计算时，只能取有限值。
因此，Lagrange 乘子法计算精度高些。
（4）罚函数法和可压缩特性法对初始速度场都比较严格 。
（5）罚函数法就是根据泛函是否满足体积不变条件来决定是否给予惩罚，以改变泛函值而使其满足体积不变条件。
（6）体积可压缩法所用的屈服条件与平均应力有关。
但是体积可压缩实际上是极其微小的，如同体积不可压缩的刚塑性材料。
由此基础上建立的有限元法，称为可压缩性材料的刚塑性有限元法。
3、何谓初始速度场？刚塑性有限元法中如何确定初始速度场？
答:( 1 ) 塑性变形前，变形体内各质点速度的分布状态，叫初始速度场。
( 2 ) 刚塑性有限元法中有三种方法确定初始速度场，近似方法或直接迭代法以及用泛函最小化求解初始速度场。
4、试比较刚塑性和大、小弹塑性本构方程的异同？
答：无论材料是处于单向应力状态，还是复杂应力态，在线弹性变形阶段，应力和应变成线性比例关系； 对材料加载或卸载，其应力应变曲线路径相同，因此，应力与应变是一一对应的关系。
其本构方程为：Θ-+=E
v E v ij ij σε1 在塑性变形阶段，其应力应变关系是非线性的。
其Prandtl-Reuss 理论的全部关系式为： ij p
ij ij S d dS G de --+=σε2321
当塑性变形比弹性变形大得多的时候，可略去弹性应变增量部分，而得出适用于理想刚塑性材料的Levy-Mises 增量理论，此时只要将上式中的塑性应变增量换成总应变增量，塑性等效应变增量等效应变增量即可。
ij ij S d d --
=σεε23；0=m d ε 由以上两式可以看出，增量理论的本构方程（塑性本构方程）与广义虎克定律式（弹性本构方程）在形式上十分相似，除了应变增量外，所不同的是系数部分。
5、在DEFORM 系统中怎样模拟锻件的多工步成形？
答：Deform 软件自带的前处理模块仅仅能设定并完成单次压下过程，对于多工步压下过程，不仅费时，而且不能使计算过程连续，为解决该问题，可应用Fortran 语言编写工艺参数输入与更新以及自动运行Deform 的程序，在每次调用时自动设置上下砧位置、
进给量、翻转角度等工艺参数，完成大型轴类锻件整个倒陵滚圆过程的自动模拟，该操作不仅节省了大量时间，而且便于通过修改每一步下的工艺参数实现锻造工艺的完善与优化。
6、铸液充型过程和凝固过程数值模拟技术可以解决铸造生产中的哪些问题？
答：铸液充型过程和凝固过程数值模拟技术可以科学的预测液态金属在充型凝固过程中的温度场和充型过程中的速度场，以及宏观和微观组织等，从而优化铸 造工艺设计、提高和确保铸件质量、缩短产品的试制周期。
因此用计算机模拟铸件充型凝固过程不仅可以提高铸造生产的水平，还可以为铸造行业带来可观的经济效益。
7、Dynaform 传统设置、快速设置和自动设置的优缺点有哪些？怎样从成形极限图（FLD ）和壁厚分布图中了解制件的成形质量？
答：
1）传统设置：具有最大限度的灵活性；可以添加任意多个辅助工具，同时也可以定义简单的多工序成形。
但需要设置非常频繁，用户需要仔细定义每一个细节；很容易出错 快速设置：简单、快捷是快速设置的优点，但是功能设计上的缺陷带来了设置的灵活性很差，不能一次性进行简单的多工序设置。
自动设置：界面友好，内置的基本设置模块方便用户进行设置。
对初级用户，只需要定义工具part ，其他的都可以自动完成。
对于高级用户，可以自定义压力、运动曲线，液压成型、拼焊板成型等。
2）成形极限图（FLD ），也称成形极限线（FLC ）是对板材成形性能的一种定量描述，同时也是对冲压工艺成败性的一种判断曲线。
它比用总体成形极限参数，如胀形系数、翻边系数等来判断是否能成形更为方便而准确。
成形极限图（FLD ）是板材在不同应变路径下的局部失稳极限应变1δ和2δ（相对应变）或1ε和2ε（真实应变）构成的条带形区域或曲线。
它全面反映了板材在单向和双向拉应力作用下的局部成形极限。
在板材成形中，板平面内的两主应变的任意组合，只要落在成形极限图中的成形极限曲线上，板材变形时就会产生破裂；反之则是安全。
而从壁厚分布图中可以看出成形过程中对压边力的控制。
8、注射成形保压模拟基于哪些假设与简化？
答：基本假设与简化如下：
1）熔体为牛顿流体，流动过程等温；
2）忽略厚度方向的速度分量，压力和密度变化；
3）忽略惯性力和弹性影响；
4）熔体可压缩性方程：
RT W P =-+)1
1
)((0
ρρ
根据以上假设进行化简，
可以得到： 连续性方程：
0=∂∂
+∂∂
+∂∂y x u y u x t ρρρ
动量方程：
2222;z u y z u x y
x ∂∂=∂∂∂∂=∂∂ηρηρ。
