材料成形原理-金屬塑性加工原理考試總復習

材料成形原理-金屬塑性加工原理考試總復習一、填空題1.韌性金屬材料屈服時，準則較符合實際的。2.硫元素的存在使得碳鋼易于產(chǎn)生。3.塑性變形時不產(chǎn)生硬化的材料叫做。4.應力狀態(tài)中的應力，能充分發(fā)揮材料的塑性。5.平面應變時，其平均正應力中間主應力。ｍ２6.鋼材中磷使鋼的強度、硬度提高，塑性、韌性。7.材料在一定的條件下，其拉伸變形的延伸率超過１００％的現(xiàn)象叫。8.材料經(jīng)過連續(xù)兩次拉伸變形，第一次的真實應變?yōu)椋剑?1，第二次的真實應１變?yōu)椋剑?25，則總的真實應變＝。２9.固體材料在外力作用下發(fā)生永久變形而不破壞其完整性的能力叫材料的。10.塑性成形中的三種摩擦狀態(tài)分別是：、、。11.對數(shù)應變的特點是具真有實性、可靠性和12.就大多數(shù)金屬而言，其總的趨勢是，隨著溫度的升高，塑性。13.鋼冷擠壓前，需要對坯料表面進行潤滑處理。。14.為了提高潤滑劑的潤滑、耐磨、防腐等性能常在潤滑油中加入的少量活性物質(zhì)的總稱叫。15.對數(shù)應變的特點是具真有實性、可靠性和16.塑性指標的常用測量方法。。17．彈性變形機理原子間距的變化；塑性變形機理位錯運動為主。二、下列各小題均有多個答案，選擇最適合的一個填于橫線上1.塑性變形時不產(chǎn)生硬化的材料叫做。Ａ、理想塑性材料；Ｂ、理想彈性材料；Ｃ、硬化材料；2.用近似平衡微分方程和近似塑性條件求解塑性成形問題的方法稱為。Ａ、解析法；Ｂ、主應力法；Ｃ、滑移線法；3.韌性金屬材料屈服時，準則較符合實際的。Ａ、密席斯；Ｂ、屈雷斯加；Ｃ密席斯與屈雷斯加；4.塑性變形之前不產(chǎn)生彈性變形（或者忽略彈性變形）的材料叫做。Ａ、理想彈性材料；Ｂ、理想剛塑性材料；Ｃ、塑性材料；5.硫元素的存在使得碳鋼易于產(chǎn)生。Ａ、熱脆性；Ｂ、冷脆性；Ｃ、蘭脆性；6.應力狀態(tài)中的應力，能充分發(fā)揮材料的塑性。Ａ、拉應力；Ｂ、壓應力；Ｃ、拉應力與壓應力；7.平面應變時，其平均正應力中間主應力。ｍ２Ａ、大于；Ｂ、等于；Ｃ、小于；8.鋼材中磷使鋼的強度、硬度提高，塑性、韌性。Ａ、提高；Ｂ、降低；Ｃ、沒有變化；9.多晶體經(jīng)過塑性變形后各晶粒沿變形方向顯著伸長的現(xiàn)象稱為。Ａ、纖維組織；Ｂ、變形織構(gòu)；Ｃ、流線；10．塑性變形時，工具表面的粗糙度對摩擦系數(shù)的影響度對摩擦系數(shù)的影響。工件表面的粗糙Ａ、大于；Ｂ、等于；Ｃ、小于；11.由于屈服原則的限制，物體在塑性變形時，總是要導致最大的散逸，這叫最大散逸功原理。Ａ、；Ｂ、力；能量Ｃ、應變；三、判斷題（對打√，錯打×）1.合金元素使鋼的塑性增加，變形拉力下降。（）2.合金鋼中的白點現(xiàn)象是由于夾雜引起的。（）3.結(jié)構(gòu)超塑性的力學特性為Sk'm，對于超塑性金屬m=0.02-0.2。（）4.影響超塑性的主要因素是變形速度、變形溫度和組織結(jié)構(gòu)。（）5.屈雷斯加準則與密席斯準則在平面應變上，兩個準則是一致的。（）6.變形速度對摩擦系數(shù)沒有影響。（）7.靜水壓力的增加，有助于提高材料的塑性。（）8.碳鋼中冷脆性的產(chǎn)生主要是由于硫元素的存在所致。（）9.塑性是材料所具有的一種本屬質(zhì)性。10.合金元素使鋼的塑性增加，變形拉力下降。（）11.合金鋼中的白點現(xiàn)象是由于夾雜引起的。（）12.結(jié)構(gòu)超塑性的力學特性為Sk'm，對于超塑性金屬m=0.02-0.2。（）13.影響超塑性的主要因素是變形速度、變形溫度和組織結(jié)構(gòu)。（）14.屈雷斯加準則與密席斯準則在平面應變上，兩個準則是一致的。（）15.變形速度對摩擦系數(shù)沒有影響。（）（）16.碳鋼中碳含量越高，碳鋼的塑性越差。17.在塑料變形時要產(chǎn)生硬化的材料叫變形硬化材料。（）18.塑性變形體內(nèi)各點的最大正應力的軌跡線叫滑移線。（）19.二硫化鉬、石墨、礦物油都是液體潤滑劑。。（）20.按密席斯屈服準則所得到的最大摩擦系數(shù)μ=0.5。（）21.塑性變形時，工具表面的粗糙度對摩擦系數(shù)的影響小于工件表面的粗糙度對摩擦系數(shù)的影響。增加，對提高材料的塑性沒有影響。（）材料。（）剪應力的軌跡線叫滑移線。（）（）22.靜水壓力的23.在塑料變形時要產(chǎn)生硬化的材料叫理想剛塑性24.塑性變形體內(nèi)各點的最大25.塑性是材料所具有的一種本質(zhì)屬性。（）（）26.塑性就是柔軟性。27.在塑料變形時金屬材料塑性好，變形抗力就低，例如：不銹鋼（）28.如果已知位移分量，則按幾何方程求得的應變分量自然滿足協(xié)調(diào)方程；若是按其它方法求得的應變分量，自也然滿足協(xié)調(diào)方程，則不必校驗其是否滿足連續(xù)性條件。（）29.當材料受單向應力時，β=1，兩準則重合；在純剪應力作用下，兩準則差別最大；30.四、名詞解釋1．最小阻力定律2．上限法的基本原理是什么？m3．在結(jié)構(gòu)超塑性的力m學特性中，值的物理意義是什么？Sk4．何謂冷變形、熱變形和溫變形，5．超塑性五、簡答題

1．何謂屈服準則？常用屈服準則有哪兩種？試比較它們的同異點？2.什么是塑性？簡述提高金屬塑性的主要途徑？3.在塑性加工中潤滑的目的是什么？影響摩擦系數(shù)的主要因素有哪些？4．簡述在塑性加工中影響金屬材料變形抗力的主要因素有哪些？5．什么是速度間斷？為什么說只有切向速度間斷，而法向速度必須連續(xù)？6．密席斯Mises屈服準則的物理意義？屈雷斯加Tresca屈服準則的物理意義？7．簡述塑性成形中對潤滑劑的要求？（1）潤滑劑應有良好的耐壓性能，在高壓作用下，潤滑膜仍能吸附在接觸表面上，保持良好的潤滑狀態(tài)；（2）潤滑劑應有良好耐高溫性能，在熱加工時，潤滑劑應不分解，不變質(zhì)；（3）潤滑劑有冷卻模具的作用；（4）潤滑劑不應對金屬和模具有腐蝕作用；（5）潤滑劑應對人體無毒，不污染環(huán)境；（6）潤滑劑要求使用、清理方便、來源豐富、價格便宜等。簡述金屬塑性加工的主要優(yōu)點：–結(jié)構(gòu)致密，組織改善，性能提高。–材料利用率高，流線分布合理。–精度高，可以實現(xiàn)少無切削的要求。–生產(chǎn)效率高。簡述金屬塑性加工時摩擦的特點及作用摩擦的不利方面改變物體應力狀態(tài)，使變形力和能耗增加引起工件變形與應力分布不均勻惡化工件表面質(zhì)量，加速模具磨損，降低工具壽命摩擦的利用例如，用增大摩擦改善咬入條件，強化軋制過程；增大沖頭與板片間的摩擦，強化工藝，減少起皺和撕裂等造成的廢品。

六、計算題1.某理想塑性材料，其屈服應力為100N/mm2，某點的應力狀態(tài)為423261315ij=求其主應力，并將其各應力分量畫在如圖所示的應力單元圖中，并判斷該點處于什么狀態(tài)（彈性/塑性）。（應力單位N/mm2）。{提示：σ-15σ2+60σ-54=0可分解為：（σ-9）（σ-6σ+6）=0）}。32ZXY1、若變形體屈服時的應力狀態(tài)為：30＝×10MPa233315ij試分別按Mises和Tresca塑性條件計算該材料的屈服應力及β值，并分析差異大小。syz解：＝－300MPa＝230MPa＝150MPa＝－30MPazyxyz====0zxxyyxxz根據(jù)應力張量第一、第二、第三不變量公式：+zI＝+1xy-I＝2＋＋xyxyzyzxzxyyyzzzxxxyxzxzyI＝3xyyxzyzz、、將、、、、、、代入上式得：zxxyxyxzzxyyzzyI＝8，I＝804，1I＝－10080(單位：10MPa)32將I、I、I代入3－I2－Iб－I＝0，令>>解得：123123123=24=14=－30(單位：10MPa)123=54(單位：10MPa)Tresca屈服準則：＝2k=max,,根據(jù)122331s2430＝＝而11354s2221Mises屈服準則：＝＝根據(jù)2se122331＝49.76(單位：10MPa)543＝＝1.08549.76而1s2．圓板坯拉深為圓筒件,如圖所示。假設板厚為t圓,板坯為理想剛塑性材料，材料的真實應力為S，不計接觸面上的摩擦,且忽略凹?？谔幍膹澢?試用主應力法證明圖示瞬間的拉深力為：PdtSln2R00d0a)拉深示意圖單元體b)3．圖二所示的一尖角為2的沖頭在外力作用下插入具有相同角度的缺口的剛塑性體中，接觸表面上的摩擦力忽略不計，其接觸面上的單位壓力為p，自由表面ABC與X軸的夾角為，求：１.證明接觸面上的單位應力２.假定沖頭的寬度為2b，求變形抗力P；p=2K（1++）；4.若變形體屈服時的應力狀態(tài)為：3002310ij0315MPa試分別按Mises和Tresca塑性條件計算該材料的屈服應力及值，并s分析差異大小。5.圖一的圓柱體鐓粗，其半徑為r，高度為h，圓柱體受軸向壓應力，而鐓粗eZ變形接觸表面上的摩擦力＝０.２Ｓ（Ｓ為流動應力），為鍛件外端（r=r）zee處的垂直應力。鐓粗方向證明（1）接觸表面上的正應力為：2rrhzeze并畫出接觸表面上的正應力分布；（2）求接觸表面上的單位流動壓力ｐ，（3）假如r＝100MM，Ｈ＝15