中南大学考研金属塑性加工原理考试试卷

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1、金属塑性加工原理试卷一一、名词解释（本题18分，每小题3分）1.最小阻力定律2.干摩擦3.热变形4.塑性状态图5.金属塑性加工的热力学条件6.多晶体的晶间变形机构二、填空题（本题12分，每小题2分）1.金属变形要经过_______，________，________三个阶段。2.塑性变形的主变形图有______种，其类型可用应力张量不变量______来判定。3.Mises塑性条件的物理意义之一是____________，它与Tresca塑性条件在_______状态差别最大.4.简单加载时，各应力分量____增加。5.对于强化材料，当应力状态点沿着屈服

2、表面上运动时，称作_________载，此时有______变形，而无新的____变形。6.工程法实际上只用上了基本方程中的________方程和__________方程。三、判断题（对者打√，错者打×）（本题12分，每小题2分）1.平锤压缩工件，工件高宽比越小，变形越均匀，变形力越大。（）2.管材挤压比棒材挤压的变形更加不均匀。（）3.金属的塑性是指金属变形的难易程度。（）4.金属在室温下的变形就是冷变形。（）5.从金相照片上观察到的冷变形组织就是变形织构。（）6.用楔形体压缩法测定摩擦系数时，其流动分界面越偏向薄端，则说明摩擦系数越小。四、计算与简

3、答题（本题38分，1-3小题每小题6分，4,5小题每小题10分）1.金属塑性变形时，已知某点的应力状态MPa，（i，j=x，y，z），试写出其张量分解方程，指出分解张量的名称，并说明它们与什么变形有关？最后求出的比值。2.已知材料的两条等效应力应变曲线，如图所示，它们是否考虑了弹性变形？哪一条适合冷加工？哪一条适合热加工？3.加工时为什么异号主应力状态所需变形力小？举一例处于异号主应力状态的实际加工方法。4.制定金属塑性加工工艺时，通常所说的“五图”是哪五图？5.试说明圆棒挤压时表面产生周期性裂纹和尾部产生缩尾的原因与可能预防的措施。21金属塑性加工

4、原理试卷一五、综合推导题（本题20分）如图所示，在模内压缩圆环，外径尺寸不变，材料向里流动。假设接触面摩擦应力大小为τ=σT/√（3），试用工程法导出接触面上正应力σz的表达式，并指出此时的σz峰值在何处？　　一、名词解释（本题18分，每小题3分）1.最小阻值定律：塑性变形过程中，物体各质点将向着阻力最小的方向流动。2.干摩擦：不存在任何外来介质时金属与工具的接触表面之间的摩擦。3.热变性：变形金属在完全再结晶条件下进行的塑性变形。4.塑性状态图：表示金属指标与变形温度及加载方式的关系曲线图形。5.金属塑性加工的热力学条件：变形温度、变形速度、变形程

5、度。6.多晶体的晶向变形机构：晶粒的转动与移动、溶解-沉淀机构、非晶结构。二、填空题（本题12分，每小题2分）1.弹性变性、均匀塑性变形、破裂2.3种、3.弹性形状能改变(或、、)达到定值材料屈服、平面应变(或)时4成比例5.中性变载、弹性、塑性6.平衡、塑性条件三、判断题（对者打√，错者打×）（本题12分，每小题2分）1.(√)2.(×)3.(×)4.(×)5.(×)6.(√)四、计算与简答题（本题38分，1-3小题每小题6分，4,5小题每小题10分）1.答：21金属塑性加工原理试卷一2.答：它们考虑了弹性变形第一条适合冷加工；第二条适合热加工3.

6、答：异号主应力所需的变形力小的原因可以用塑性条件来说明由Mises塑性条件，假设不变若主应力值绝对大小固定，由上式可知：异号应力的大于同号应力的，即异号应力的大异号应力更容易满足塑性条件4.答：五图：变形力学图、相图(合金状态图)、塑性图、变形抗力图、第二类再结晶图。5.答：产生表面周期性裂纹的原因：金属外层受挤压筒和凹模具的接触摩擦的阻滞作用。或表面温度降低使得表层的金属流动慢，受到附加拉应力(中心受附加压应力)，此附加拉应力越接近出口，其值越大，与基本应力合成后，当工作应力达到金属的抗拉强度时，就会产生向内扩展的表面裂纹。某些金属，塑性区强度范围

7、窄，或易粘模。当挤压速度过快，温度升高，当实际挤压温度超过临界温度时，挤压圆棒也会出现裂纹。周期性裂纹：一条裂纹出现后，应力松弛，继续变形，应力积累，又出现下一条裂纹。挤压缩尾也是坯料中心流动快，外层流动慢。在挤压后期，外层金属产生径向流动(坯料表面往往带有油污、灰尘及其它杂质等)。而形成制品尾部出现(中心或环形或皮下)缩尾。表面裂纹的预防措施：减少不均匀变形；加强润滑，光洁模子；采用反向挤压(合理的温度、速度制度)。挤压缩尾的预防措施：减少不均匀变形，减少径向流动；留压余，脱皮挤压；车削锭坯表面；使坯料成分组织均匀。　五、综合推导题（本题20分）2

8、1金属塑性加工原理试卷一解：平衡微分方程(“－”时，取代数值解，“＋”时取绝对值解)近似值，忽略高阶微分，有