金属塑性成形原理复习资料

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1、金属塑性成形原理复习指南第一章绪论1、基本概念塑性:在外力作用下材料发生永久性变形，并保持其完整性的能力。塑性变形: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永久变形成为塑性变形。塑性成型: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的力学性能的加工方法。2、塑性成形的特点1）其组织、性能都能得到改善和提高。2）材料利用率高。3）用塑性成形方法得到的工件可以达到较高的精度。4）塑性成形方法具有很高的生产率。3、塑性成形的典型工艺一次成形（轧制、拉拔、挤压）体积成形二次成形（自由锻、模锻）塑性成型分离成形（

2、落料、冲孔）板料成形变形成形（拉深、翻边、张形）第二章金属塑性成形的物理基础1、冷塑性成形   晶内：滑移和孪晶（滑移为主）滑移性能（面心>体心>密排六方）晶间：转动和滑动 滑移的方向：原子密度最大的方向。塑性变形的特点：  ①各晶粒变形的不同时性；  ②各晶粒变形的相互协调性；③晶粒与晶粒之间和晶粒内部与晶界附近区域之间变形的不均匀性。合金使塑性下降。2、热塑性成形软化方式可分为以下几种：动态回复，动态再结晶，静态回复，静态再结晶等。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。3、金属的塑性金属塑性表示

3、方法：延伸率、断面收缩率、最大压缩率、扭转角（或扭转数）塑性指标实验：拉伸试验、镦粗试验、扭转试验、杯突试验。非金属的影响：P冷脆性S、O热脆性N蓝脆性H氢脆应力状态的影响：三相应力状态塑性好。超塑性工艺方法：细晶超塑性、相变超塑性第三章金属塑性成形的力学基础第一节应力分析1、塑性力学基本假设：连续性假设、匀质性假设、各向同性假设、初应力为零、体积力为零、体积不变假设。2、张量的性质1、存在不变量，张量的分量一定可以组成某些函数f(Tij),这些函数的值不随坐标而变。2、2阶对称张量存在三个主轴和三个主值；张量角标不同的分量都为

4、零时的坐标轴方向为主轴，三个角标相同的分量为值。3、主应力的概念：切应力为零的微分面的正应力4、应力状态的分类：应力状态的分类若σ1≠σ2≠σ3≠0——三向应力状态若σ1≠σ2≠0,σ3=0——二向应力状态。若σ1≠0;σ2=σ3=0——单向应力状态。若σ1≠σ2=σ3——圆柱应力状态（包括单向应力状态）。⊥σ1的方向均为主方向。若σ1=σ2=σ3——球应力（静水应力）状态。τ≡0,各方向均为主方向。5、主应力简图：受力物体内一点的应力状态，可用作用在应力单元体上的主应力来描述，只用主应力的个数及符号来描述一点应力状态的简图称为

5、主应力图。（9种）6、主切应力：切应力取极值的平面的切应力。7、八面体应力：以受力物体内任意点的应力主轴为坐标轴，在无限靠近该点作等倾斜的微分面，其法线与三个主轴的夹角都相等，在主轴坐标系空间八个象限中的等倾微分面构成一个正八面体，正八面体的每个平面称八面体平面，八面体平面上的应力称八面体应力。8、等效应力：1)等效应力是一个不变量；2)等效应力在数值上等于单向均匀拉伸(或压缩)时的拉伸(或压缩)应力σ1;3)等效应力并不代表某一实际平面上的应力，因而不能在某一特定的平面上表示出来；4)等效应力可以理解为代表一点应力状态中应力偏

6、张量的综合作用。9、张量的分解：应力偏张量引起物体产生变形；应力球张量引起物体产生体积变化。10、平面应力状态的概念：若变形体内与某方向轴垂直的平面上无应力存在，并所有应力分量与该方向轴无关，则这种应力状态即为平面应力状态。第一节应变分析1、对数应变的特点：准确性、可加性、可比性；2、体积不变条件:3、主应变简图：用主应变的个数和符号来表示应变状态的简图称主应变状态图，简称为主应变简图或主应变图（3种）4、注意：是应变增量dεij对时间dt的微商，不是εij对时间的导数。5、平面应变：如果物体内所有质点都只在同一个坐标平面内发生

7、变形，而在该平面的法线方向没有变形，其他方向的变形与该方向无关，这种变形称为平面变形或平面应变。第二节屈服准则材料模型：理想弹塑性材料、理想刚塑性材料、硬化刚塑性材料、硬化弹塑性材料Tresca准则物理意义：当材料的最大切应力达到某一常数时，材料就屈服。Mises准则物理意义：当材料的单位体积形状改变的弹性位能(又称弹性形变能)达到某一常数时，材料就屈服。Tresca，Mises准则的几何表达：Tresca，Mises准则的比较：（相同点、不同点）一致的点的应力特点圆柱应力状态；相差最大的点的应力特点是圆柱应力状态；第三节本构方

8、程1、弹性应力应变关系的特点：应力与应变完全成线性关系，即应力主轴与全量应变主轴重合;变形是可逆的，与应变历史无关，应力与应变之间存在单值关系;弹性变形时，应力球张量使物体产生体积的变化，泊松比v<0.5;2、塑性应力应变关系的特点：应力与应变之间的关系是非线性