《金属塑性加工技术》思考题解答版
金属塑性成型原理部分课后习题答案俞汉清主编
第一章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。
《金属塑性加工原理》试题及答案
一、简述“经典塑性力学”的主要内容，以及“现代塑性力学”的发展概况（选2～3个发展方向加以简单介绍）（20分）答：“经典塑性力学”的主要内容经典塑性理论主要基于凸性屈服面、正交法则和塑性势等概念，描述的是一种均匀连续的介质在外力作用下产生不可恢复的位移或滑移现象的唯象平均。
经典塑性理论主要基于以下三个方面：（1）初始屈服准则；（2）强化准则；（3）流动规则。
经典塑性力学的三个假设(1) 传统塑性势假设。
众所周知,传统塑性势是从弹性势借用过来的, 并非由固体力学原理导出。
因此这是一条假设。
按传统塑性势公式, 即可得出塑性主应变增量存在如下比例关系:(1)式中Q为塑性势函数。
可推证塑性主应变增量与主应力增量有如下关系: (2)由式(1)知式(2)中矩阵[Ap]中的各行元素必成比例,即有(3)且[Ap]的秩为1,它只有一个基向量,表明这种情况存在一个势函数。
由式(1)或式(2) 或传统塑性势理论,都可推知塑性应变增量的方向只与应力状态有关,而与应力增量无关,所以它的方向可由应力状态事先确定。
传统塑性势假设数学上表现为[Ap]中各行元素成比例及[Ap]的秩为1,物理上表现为存在一个势函数, 且塑性应变增量方向与应力具有唯一性。
(2)关联流动法则假设,假设屈服面与塑性势面相同。
无论在德鲁克塑性公设提出之后还是之前, 经典塑性力学中都一直引用这条假设。
对于稳定材料在每一应力循环中外载所作的附加应力功为非负,即有(4)式(4)本是用来判断材料稳定性的,而并非是普遍的客观规律。
然而有人错误地认为德鲁克公设可依据热力学导出, 即应力循环中弹性功为零, 塑性功必为非负,因而式(4)成立。
按功的定义,应力循环中,外载所作的真实功应为(5)式(5)表明,应力循环中只存在塑性功, 并按热力学定律必为非负。
由式(5)还可看出, 真实功与起点应力无关。
由此也说明附加应力功并非真实功, 它只能理解为应力循环中外载所作的真实功与起点应力所作的虚功之差(见下图) 。
“金属塑性加工技术”复习思考题-教师用
《金属塑性加工技术》部分思考题（教师用）2、力学分析：（1）穿孔热挤压铜管的过程中，穿孔针的受力受热分析。
答：穿孔针在每一个挤压周期都要承受一次载荷和温度的剧烈交替。
穿孔时其整体受强烈的压应力作用；而外表与高温铜锭直接接触，温度急剧升高；同时受到金属流动产生的摩擦力作用；稳态挤压过程中，随动穿孔针的移动速度低于铜管轴向流动速度，因此外表面受到很高的轴向摩擦力作用，使整体受拉应力；同时外表温度升高，而内壁受水冷。
一个挤压道次结束后，又采用水冷方式对其外表面进行剧烈冷却。
在这种急冷急热的恶劣工作状态下，穿孔针极容易产生表面龟裂、变形、弯曲、拉毛、变细、断裂等缺陷，使用寿命很短。
可以通过加强穿孔针表面润滑及内孔冷却，缩短挤压锭长度或提高挤压速度，以及采用更耐高温的穿孔针材料等措施来提高穿孔针的使用寿命。
（2）游动芯头拉拔管材时芯头稳定的力学条件。
3、简答简析：（1）举例：复合成形技术（如铸轧、辊锻、铸挤等）（2）举例：短流程生产新技术（如铸轧法生产铜管、连续铸轧法生产铝带坯、铜带“连铸带坯+冷轧开坯”技术等）（3）举例：连续化生产技术（如连铸连轧、盘拉技术、联合拉拔等）（4）简析：反向挤压的特点（变形更均匀；降低挤压力）（11）简析：金属塑性加工的产品质量的内涵。
【（1）化学成分；（2）内部组织结构；（3）材料性能（力学性能、物理性能、腐蚀性能、加工性能等）；（4）精度（尺寸精度、形状精度、表面精度）】4、综合分析：（1）对铝型材挤压模具的认识：（答题要点）模具分类：实心平面模、分流组合模、舌型模、叉架模；模具结构：模孔、工作带、分流空、分流桥、焊合室、空刀、导流孔、阻流块等；模具材料及热处理：H13钢；淬火+2-3次回火+氮化处理；模具技术是铝型材生产的核心技术。
挤压模具的结构与尺寸直接决定铝型材的形状与尺寸精度；模具的结构设计直接决定挤压过程的实现与否；模具的使用寿命显著影响生产效率。
挤压模具设计的基本准则是：在保证模具强度和结构刚度的前提下，尽可能使挤出模口的各部分金属纵向流动速度趋于一致。
(完整版)《金属塑性成形原理》习题答案
《金属塑性成形原理》习题答案一、填空题1•衡量金属或合金的塑性变形能力的数量指标有伸长率和断面收缩率。
2. 所谓金属的再结晶是指冷变形金属加热到更高的温度后，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。
3. 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。
4•请将以下应力张量分解为应力球张量和应力偏张量5.对应变张量L： b ^」，请写出其八面体线变盹与八面体切应变兀的表达式。
旳土£ 厂勺『+ （勺一珀徒一％『十6（总+凡+怎）6.1864年法国工程师屈雷斯加(H.Tresca )根据库伦在土力学中研究成果, 并从他自已所做的金属挤压试验，提出材料的屈服与最大切应力有关，如果T =盂呼-益=C采用数学的方式，屈雷斯加屈服条件可表述为^ 2。
7. 金属塑性成形过程中影响摩擦系数的因素有很多，归结起来主要有金属的种类和化学成分、工具的表面状态、接触面上的单位压力、变形温度、变形速度等几方面的因素。
8. 变形体处于塑性平面应变状态时，在塑性流动平面上滑移线上任一点的切线方向即为该点的最大切应力方向。
对于理想刚塑性材料处于平面应变状态下，塑性区内各点的应力状态不同其实质只是平均应力不同，而各点处9. 在众多的静可容应力场和动可容速度场中，必然有一个应力场和与之对应的速度场，它们满足全部的静可容和动可容条件，此唯一的应力场和速度场，称之为真实应力场和真实速度场，由此导出的载荷，即为真实载荷，它是唯一的。
10. 设平面二角形单兀内部任意点的位移米用如下的线性多项式来表示:良〔工”卩)二位］+<3》工+说劉认&小令+吋+口訝，则单元内任一点外的应变可表示为11、金属塑性成形有如下特点：_____ 、________ 、_____ 、___________12、按照成形的特点，一般将塑性成形分为_______ 和________ 两大类，按照成形时工件的温度还可以分为___________ 、________ 和_________ 三类。
“金属塑性加工技术”复习思考题-教案资料
“金属塑性加工技术”复习思考题-2013《金属塑性加工技术》复习思考题—20131、名词解释：（1）连续挤压：（P8）连续挤压是通过有效利用坯料与旋转挤压轮之间的强摩擦所产生足够的挤压力和温度，将杆料、颗粒料或熔融金属以真正连续大剪切变形方式直接一次挤压成制品的塑性加工方法。
（2）集束拉拔：P15；（3）闭式模锻：P220；（4）液态模锻：P15；（5）脱皮挤压：P112；（6）挤压缩尾：P111；（7）精密模锻：P17；（8）拉深系数：P242；（9）挤压效应：P120；（10）轧制变形区：P31；（11）轧制接触角：P31；（12）前滑：P44；（13）后滑：P46；（14）最小可轧厚度：P50；（15）轧制压力：P51；（16）轧制负荷图：P75；（17）冲压；（18）孔型系；（19）填充系数；（20）挤压比；（21）轧制过程中性角；（22）热轧；（23）冷轧；（24）轧制工作图表。
2、变形力学分析：（1）穿孔热挤压铜管的过程中，穿孔针的受力受热分析。
（P114）答：穿孔针在每一个挤压周期都要承受一次载荷和温度的剧烈交替。
穿孔时其整体受强烈的压应力作用；而外表与高温铜锭直接接触，温度急剧升高；同时受到金属流动产生的摩擦力作用；稳态挤压过程中，随动穿孔针的移动速度低于铜管轴向流动速度，因此外表面受到很高的轴向摩擦力作用，使整体受拉应力；同时外表温度升高，而内壁受水冷。
一个挤压道次结束后，又采用水冷方式对其外表面进行剧烈冷却。
在这种急冷急热的恶劣工作状态下，穿孔针极容易产生表面龟裂、变形、弯曲、拉毛、变细、断裂等缺陷，使用寿命很短。
可以通过加强穿孔针表面润滑及内孔冷却，缩短挤压锭长度或提高挤压速度，以及采用更耐高温的穿孔针材料等措施来提高穿孔针的使用寿命。
（2）游动芯头拉拔管材时芯头稳定的力学条件。
（P135-136）（3）分析线材拉拔时反拉力的作用。
（P140）（4）分析采用实心锭穿孔挤压圆管时的稳态挤压力的组成。
金属塑性成形力学课后答案
金属塑性成形力学课后答案【篇一：金属塑性成形原理习题】述提高金属塑性变形的主要途径有哪些？(1)提高材料成分和组织的均匀性(2)合理选择变形温度和应变速率(3)合理选择变形方式(4)减小变形的不均匀性2. 简答滑移和孪生变形的区别相同点：都是通过位错运动来实现, 都是切应变不同点：孪生使一部分晶体发生了均匀切变，而滑移只集中在一些滑移面上进行；孪生的晶体变形部分的位向发生了改变，而滑移后晶体各部分位向未改变。
3. 塑性成型时的润滑方法有哪些？(1) 特种流体润滑法。
(2) 表面磷化-皂化处理。
(3) 表面镀软金属。
4. 塑性变形时应力应变关系的特点？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，全量应变主轴和应力主轴不一定重合。
（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??0.5。
、（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卸载时的屈服应力，比初始屈服应力要高。
（4）塑性变形是不可逆的，与应变历史有关，即应力－应变关系不再保持单值关系。
5. levy－mises理论的基本假设是什么？（1）材料是刚塑性材料，级弹性应变增量为零，塑性应变增量就是总的应变增量。
（2）材料符合米塞斯屈服准则。
（3）每一加载瞬时，应力主轴和应变增量主轴重合。
（4）塑性变形上体积不变。
6. 细化晶粒的主要途径有哪些？（1）在原材料冶炼时加入一些合金元素及最终采用铝、钛等作脱氧剂。
（2）采用适当的变形程度和变形温度。
（3）采用锻后正火等相变重结晶的方法。
7. 试从变形机理上解释冷加工和超塑性变形的特点。
冷塑性变形的主要机理：滑移和孪生。
金属塑性变形的特点：不同时性、相互协调性和不均匀性。
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。
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。
超塑性变形机理主要是晶界滑移和原子扩散（扩散蠕变）。
金属塑性成形力学课后答案
金属塑性成形力学课后答案【篇一：金属塑性成形原理习题】述提高金属塑性变形的主要途径有哪些？(1)提高材料成分和组织的均匀性(2)合理选择变形温度和应变速率(3)合理选择变形方式(4)减小变形的不均匀性2. 简答滑移和孪生变形的区别相同点：都是通过位错运动来实现, 都是切应变不同点：孪生使一部分晶体发生了均匀切变，而滑移只集中在一些滑移面上进行；孪生的晶体变形部分的位向发生了改变，而滑移后晶体各部分位向未改变。
3. 塑性成型时的润滑方法有哪些？(1) 特种流体润滑法。
(2) 表面磷化-皂化处理。
(3) 表面镀软金属。
4. 塑性变形时应力应变关系的特点？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，全量应变主轴和应力主轴不一定重合。
（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??0.5。
、（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卸载时的屈服应力，比初始屈服应力要高。
（4）塑性变形是不可逆的，与应变历史有关，即应力－应变关系不再保持单值关系。
5. levy－mises理论的基本假设是什么？（1）材料是刚塑性材料，级弹性应变增量为零，塑性应变增量就是总的应变增量。
（2）材料符合米塞斯屈服准则。
（3）每一加载瞬时，应力主轴和应变增量主轴重合。
（4）塑性变形上体积不变。
6. 细化晶粒的主要途径有哪些？（1）在原材料冶炼时加入一些合金元素及最终采用铝、钛等作脱氧剂。
（2）采用适当的变形程度和变形温度。
（3）采用锻后正火等相变重结晶的方法。
7. 试从变形机理上解释冷加工和超塑性变形的特点。
冷塑性变形的主要机理：滑移和孪生。
金属塑性变形的特点：不同时性、相互协调性和不均匀性。
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。
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。
超塑性变形机理主要是晶界滑移和原子扩散（扩散蠕变）。
“金属塑性加工技术”复习思考题完整解答版
一、填空题1、据轧辊的配置、轧辊的运动特点和产品的形状、轧制可分为三类：纵轧、横轧、斜轧2、讨论简单轧制过程主要研究几何变形区。
几何变形区的主要参数有：接触角、变形长度、变形区几何形状系数3、稳定轧制过程中,中性角、接触角和摩擦角之间的关系式为：4、宽展的组成：滑动宽展ΔB1，翻平宽展ΔB2，鼓形宽展ΔB35、轧制时主电机轴上输出的传动力矩，主要克服的阻力矩有：轧制力矩M，空转力矩M0，附加摩擦力矩Mf，动力矩Md6、自由锻的基本工序包括：镦粗、拔长、冲孔、扩孔、弯曲、切割等。
7、冲孔的方法通常包括：实心冲子冲孔、在垫环上冲孔、空心冲子冲孔8、锻造过程中常出现的缺陷有：过热引起的气泡、过热引起的晶粒粗大、过烧引起的断裂、锻件不当引起的人字形裂纹等（表面结疤、毛刺、划痕）9、评价板材冲压工艺性的方法包括均匀延伸率、屈强比、硬化指数和塑性应变比。
10、孔型轧制时宽展类型分为：自由宽展、限制宽展、强迫宽展。
11、实现带滑动拉拔的基本条件为：Un>Vn，即线的运动速度大于绞盘的圆周线速度12、带滑动多模连续拉拔配模的必要条件：当第n道次以后的总延伸系数大于收线盘与第n个绞盘圆周线速度之比13、带滑动多模连续拉拔配模的充分条件：任一道次的延伸系数大于相邻两个绞盘的速比，或相邻两个绞盘上线的速比大于该两个绞盘的速比。
14、金属挤压时，按金属流动特征分类有：正挤压，反挤压，复合挤压，侧向挤压16、正向挤压时，锭坯的尺寸为60mm，挤压杆的移动速度为100mm/s，20mm 的圆棒单根流出模孔的速度则为 900 mm/s。
17、“Y”孔型的特征参数：形状参数K=b/R，面积参数M=f/d2，内接圆参数G=d/b18、孔型轧制的品种包括：线杆、棒、管、型二、名词解释1、连续挤压：一种无凸模挤压。
利用凹模腔壁与毛坯表面间的摩擦力作为动力，使材料受压通过凹模口而成形，由于凹模是作旋转运动，因而只要保证在模腔施加足够的驱动力，即可使该过程连续进行。
金属塑性成形原理课后答案
金属塑性成形原理课后答案金属塑性成形是指金属在一定条件下，通过外力作用，使其形状发生改变而不破坏其内部结构的一种加工方法。
金属材料在塑性变形过程中，其晶粒会发生滑移、再结晶等变化，从而使金属材料产生塑性变形。
金属塑性成形原理是金属材料在外力作用下的变形规律，了解金属塑性成形原理对于加工工程师来说是非常重要的。
首先，金属塑性成形的原理是基于金属材料的晶体结构和变形机理。
金属材料的晶体结构决定了其塑性变形的特性，比如晶粒的大小、形状、排列方式等。
而金属材料的变形机理则是指金属材料在外力作用下，晶粒发生滑移、再结晶等变化的规律。
通过了解金属材料的晶体结构和变形机理，我们可以更好地掌握金属塑性成形的原理。
其次，金属塑性成形的原理还与金属材料的力学性能密切相关。
金属材料的力学性能包括强度、硬度、韧性、塑性等指标，这些指标决定了金属材料在外力作用下的变形能力。
不同的金属材料具有不同的力学性能，因此在进行金属塑性成形时，需要根据金属材料的力学性能选择合适的加工方法和工艺参数。
另外，金属塑性成形的原理还与加工工艺和设备密切相关。
不同的金属材料和不同的零件形状需要采用不同的加工工艺和设备来实现塑性成形。
比如锻造、拉伸、压铸、滚压等加工工艺都是金属塑性成形的常见方法，而锻造机、拉伸机、压铸机、滚压机等设备则是实现金属塑性成形的工具。
最后，金属塑性成形的原理还与加工工程师的经验和技能密切相关。
加工工程师需要具备丰富的金属材料知识、加工工艺知识和设备操作技能，才能够准确地把握金属塑性成形的原理，并且根据实际情况进行加工操作。
总之，金属塑性成形原理是一个复杂而又深刻的学科，它涉及到金属材料的晶体结构、力学性能、加工工艺和设备以及加工工程师的经验和技能等多个方面。
只有深入理解金属塑性成形的原理，才能够在实际生产中取得良好的加工效果。
希望通过学习金属塑性成形原理，大家能够对金属加工有更深入的了解，提高加工技术水平，为相关行业的发展做出更大的贡献。
金属塑性成形原理课后答案
金属塑性成形原理课后答案金属塑性成形原理是金属加工领域中的重要理论，对于理解金属加工过程和提高生产效率具有重要意义。
在学习了金属塑性成形原理课程后，我们需要对所学知识进行巩固和深化，以便更好地应用于实际生产中。
下面是一些金属塑性成形原理课后答案，希望能够帮助大家更好地理解和掌握这一重要知识。
1. 金属塑性成形的基本原理是什么？金属塑性成形是利用金属材料在一定温度和应力条件下的塑性变形特性，通过施加外力使金属材料产生塑性变形，从而获得所需形状和尺寸的加工方法。
其基本原理是利用金属材料的塑性变形特性，通过施加外力使金属材料发生塑性变形，从而实现加工目的。
2. 金属材料的塑性变形特性有哪些？金属材料的塑性变形特性包括屈服点、流动应变、硬化指数等。
其中，屈服点是金属材料在受到一定应力作用下开始产生塑性变形的临界点，流动应变是金属材料在屈服点之后产生塑性变形的应变量，硬化指数则是描述金属材料在塑性变形过程中硬化速率的参数。
3. 金属塑性成形的主要方法有哪些？金属塑性成形的主要方法包括锻造、拉伸、挤压、冲压等。
其中，锻造是利用冲击力或压力使金属材料产生塑性变形，拉伸是利用拉力使金属材料产生塑性变形，挤压是利用挤压力使金属材料产生塑性变形，冲压则是利用冲击力使金属材料产生塑性变形。
4. 金属塑性成形的影响因素有哪些？金属塑性成形的影响因素包括温度、应力、变形速率等。
其中，温度是影响金属材料塑性变形特性的重要因素，应力是施加在金属材料上的力，变形速率则是金属材料在塑性变形过程中的变形速度。
5. 金属塑性成形的应用范围有哪些？金属塑性成形广泛应用于汽车制造、航空航天、机械制造等领域。
通过金属塑性成形，可以获得各种形状和尺寸的零部件，满足不同行业的需求，提高生产效率，降低生产成本。
通过对金属塑性成形原理的学习和理解，我们可以更好地掌握金属加工的基本原理和方法，为实际生产提供理论支持和指导。
希望大家在学习金属塑性成形原理的过程中能够加深对相关知识的理解，提高金属加工的技术水平，为行业发展做出贡献。
“金属塑性加工技术”复习思考题-2013分解
《金属塑性加工技术》复习思考题—20131、名词解释：（1）连续挤压：（P8）连续挤压是通过有效利用坯料与旋转挤压轮之间的强摩擦所产生足够的挤压力和温度，将杆料、颗粒料或熔融金属以真正连续大剪切变形方式直接一次挤压成制品的塑性加工方法。
（2）集束拉拔：P15；将二根以上断面为圆形或异型的柸料同时通过圆的或异型孔的模子进行拉拔，以获得特殊形状的异型材的加工方法。
（3）闭式模锻：P220；在成形过程中模膛是封闭的，分模面间隙是常数。
（4）液态模锻：P17；利用液态金属直接进行模锻的方法。
（5）脱皮挤压：P112；挤压时使用较挤压筒直径小约1-4mm的挤压垫，挤压切入锭坯挤出洁净的内部金属，将带杂质的皮壳留在挤压筒内的挤压方式。
（6）挤压缩尾：P111；挤压时出现在制品尾部的一种特有的漏斗型缺陷。
它产生于挤压过程的后期，是由于中心流动快，体积供应不足，边部金属向中部转移形成的。
分中心缩尾，环形缩尾和皮下缩尾三种。
（7）精密模锻：P17；模锻件尺寸与成品零件的尺寸很接近，因而可实现少切削或无切削加工的压力加工方法。
（8）拉深系数：P242；拉深变形后制件的直径与其毛坯直径之比。
（9）挤压效应：P120；指某些铝合金挤压制品与其他加工制品经相同的热处理后，前者的强度比后者的强度高，而塑性比后者低。
（10）轧制变形区：P31；轧制时金属在轧辊间产生塑性变形的区域称为轧制变形区。
（11）轧制接触角：P31；轧件与轧辊的接触弧所对应的的圆心角α，称为接触角。
（12）前滑：P44；轧件的出口速度大于该处轧辊圆周速度的现象称为前滑。
（13）后滑：P46；轧件的入口速度小于入口断面上轧辊的水平速度的现象。
（14）最小可轧厚度：P50；在一定的轧制条件下，无论怎样调整辊缝或反复轧制多少道次，轧件不能再轧薄了的极限厚度。
（15）轧制压力：P51；轧件给轧辊的合力的垂直分量。
（16）轧制负荷图：P75；一个轧制周期内，主电机轴上的力矩随时间而变化的负荷图。
《塑性加工理论与应用》思考题
4 塑性加工问题的求解
(55) 求解塑性加工问题时，一般采用哪些简化和假设，道理是什么？ (56) 在板条墩粗问题的求解过程中，都采用了哪些方法？ (57) 关于板条墩粗的解析解是否合理，为什么？ (58) 对圆柱体进行墩粗时，其内部的变形是否均匀，差别有哪些？
5 金属塑性加工的摩擦与变形规律
(59) 塑性加工的接触摩擦有哪些特点？对加工过程有何影响和作用？ (60) 塑性加工中的摩擦机理是什么？摩擦类型有哪些？ (61) 为什么在塑性加工中存在不同的摩擦形式？ (62) 工具与工件之间发生切向相对运动时，如何处理它们之间的作用力？ (63) 影响摩擦系数的主要因素是什么？ (64) 怎样用最小阻力定律分析摩擦对金属流动的影响？ (65) 镦粗过程中工件与工具间的摩擦为何会影响镦粗力？
0 20 5 ij 5 15 0 10 0 0 10
MPa， 试求斜截面 x - 2y+2z =1 上的
正应力σn 和剪应力τn 。 (31) 现用电阻应变仪测得平面应力状态下与 x 轴成 0°、45°、90°角方向上的 应力值分别为σa、σb、σc，试问该平面上的主应力σ1、σ2 各是多少？ (32) 对弹性模量为 210 GPa、直径为 5mm、长 100mm 的圆柱体进行轴向拉伸，
1
ห้องสมุดไป่ตู้
请就拉力为 10kN 和拉伸为 2mm 时二种情况，计算应力张量、应变张量、总 变形或总拉伸力。 (33) 某受力物体内应力为
x 6 xy 2 c1 x3 , y c2 xy 2 , xy c2 y 3 c3 x 2 y , z yz zx 0 ，试求
2
3 塑性加工的力学基础
(23) 塑性加工的外力有哪些类型？ (24) 什么是内力、应力？如何才能知道应力的大小？ (25) 一点的应力大小如何评价？ (26) 什么是全应力、正应力、剪应力、主应力？主应力大小及方向如何确定？ (27) 何谓应力特征方程、应力不变量？ (28) 应力张量如何分解，分解有何意义？ (29) 平衡微分方程是怎样推导出来的？对材料的性质或特性有何要求？ (30) 已知一点的应力状态
材料加工成型原理思考题参考答案
材料加工成型原理思考题参考答案LELE was finally revised on the morning of December 16, 20201、金属塑性变形的主要机制有哪些？单晶体的塑性变形：滑移和孪生；多晶体的塑性变形：晶内变形和晶界变形通过各种位错运动而实现的晶内一部分相对于另一部分的剪切运动，就是晶内变形。
剪切运动有不同的机理，其中最基本的是滑移、孪生和扭析。
其中滑移变形是主要的；而孪生变形是次要的，一般仅起调节作用。
在T》0．5T熔时，可能出现晶间变形。
这类变形不仅同位错运动有关，而且扩散机理起着很重要的作用。
扩散蠕变机理又包括扩散-位错机理、溶质原子定向溶解机理、定向空位流机理。
在金属和合金的塑性变形过程中，常常同时有几种机理起作用。
具体的塑性变形过程中各种机理的具体作用要受许多因素的影响。
例如晶体结构、化学成分、相状态、组织、温度、应变量和应变速率等因素的影响。
在冷态条件下，由于晶界强度高于晶内，多晶体的塑性变形主要是晶内变形，晶间变形只起次要作用，而且需要有其它变形机制相协调。
变形机理主要有：晶内滑移与孪生、晶界滑移和扩散蠕变。
热塑性变形时，通常的热塑性变形速度较快，而且高温下，由于晶界的强度低于晶内，使得晶界滑动易于进行，所以晶粒相互滑移和转动起着尤为重要的作用。
温度越高，原子动能和扩散能力就越大，扩散蠕变既直接为塑性变形作贡献，也对晶界滑移其调节作用。
热塑性变形的主要机理是晶内滑移。
2. 滑移和孪生塑性变形机制的主要区别滑移是指在力的作用下晶体的一部分沿一定的晶面和晶向相对于晶体的另一部分发生相对移动或切变，滑移总是沿着原子密度最大的晶面和晶向发生。
孪生是指晶体在切应力作用下沿着一定的晶面和一定的晶向发生均匀切变。
滑移和孪生是单晶体的主要变形机制，都是通过位错运动而实现晶内的一部分相对于另一部分的剪切运动。
但是他们也明显的区别，如下：由孪生的变形过程可知，孪生所发生的切变均匀地波及整个孪生变形区，而滑移变形只集中在滑移面上，切变是不均匀的；孪生切变时原子移动的距离不是孪生方向原子间距的整数倍（而是几分之一原子间距），而滑移时原子移动的距离是滑移方向原子间距的整数倍；孪生变形后，孪晶面两边晶体位向不同，成镜像对称；而滑移时，滑移面两边晶体位向不变；由于孪生改变了晶体的取向，因此孪晶经抛光浸蚀后仍可观察到，而滑移所造成的台阶经抛光浸蚀后不会重现；孪生的临界分切应力要比滑移的临界分切应力大得多，常萌发于滑移受阻引起的局部应力集中区；孪生变形的速度极大，常引起冲击波，发出声响；滑移时全位错运动的结果，孪生是不全位错运动。
塑性加工思考题汇总
《塑性加工原理》思考题20191.绪论(1)材料加工的方法主要有哪些?金属零件的主要的加工方法有：机械加工，冲压，精密铸造，粉末冶金，金属注射成型机械加工是指通过一种机械设备对工件的外形尺寸或性能进行改变的过程。
按加工方式上的差别可分为切削加工和压力加工。
冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件（冲压件）的成形加工方法。
特种加工，激光加工，电火花加工，超声波加工，电解加工，粒子束加工以及超高速加工等。
车、铣、锻、铸、磨，数控加工、CNC数控中心都属于机加工(2)材料的可加工性指的是什么?是指材料被加工的难易程度。
主要影响因素：强度，塑性，硬度韧性及疲劳强度等。
主要评价指标：经济指标和技术指标。
(3)加工材料时主要考虑哪些因素?1.材料的使用性能主要指零件在使用状态下材料应具有的力学性能、物理性能和化学性能等，是选材首先要考虑的问题。
2.材料的工艺性能应满足加工要求（也称工艺性能原则）。
材料的工艺性能决定了材料的加工难易程度。
材料的工艺性能直接影响到零件的质量、生产效率和成本。
材料的工艺性能包括锻造、铸造、焊接、切削加工、热处理工艺性能等等3.材料还应具有较好的经济性（也称经济性原则，不是越便宜越好）。
选材应能使零件在其制造及使用寿命期内的总费用最低。
一个零件的总成本与零件寿命、重量、加工费用、使用维护费用和材料价格有关。
机械产品成本中，材料成本占很大比例（30%~70%），降低材料成本对制造者和使用者都是有利的，所以在材料选择时，应从满足使用性能要求的所有材料中选择价格较低的。
塑性加工的目的主要有哪些?(4)塑性加工的目的主要有哪些？一、改变形状（成形）二、改变性能通过工具对金属坯料施加外力，产生满足一定的几何形状及尺寸、精度，一定的使用性能的塑性变形(5)塑性加工涉及哪些专业理论?力学：连续介质力学，晶体力学,变形与外力的关系、应力场和应变场的变化规律,材料学：材料化学成分、内部金相组织构造、变形时组织变化及影响摩擦学：接触表面的法向力与切向力、接触表面的润滑与摩擦(6)塑性加工的方法有哪些，有何特点?锻压：韧性好，纤维组织合理冲压：利用模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，一般在室内进行，也叫冷冲压挤压：金属放置在容器内，施加挤压力，使金属从特定的模孔流出拉拔：在外加拉力的作用下，迫使金属通过模孔产生塑性变形，获得与模孔形状、尺寸相同的制品的加工方法轧制：金属受到压缩，横截面积减小，长度增加(7)自行车架、汽车面板、建筑钢筋、易拉罐、铝合金窗、铁丝、弹簧等是如何加工成形的?自行车架：液压汽车面板：冲压建筑钢筋: 强化、成形、焊接、预应力易拉罐：由薄铝带,(厚0.27MM~0.33MM,宽1.6M~2.2M,一卷重约3T)由冲床冲成圆杯2)冲后的杯由拉伸机拉成罐子的形状3)拉伸后的罐子经清洗,烘干,外表印刷并烘干,内壁喷涂并烘干,罐口缩颈返边,漏光检测后就是成形的易拉罐(没有盖子)4）罐盖也是用铝带用冲床一次冲成形的，经过喷涂烘干和检测后即完工制作过程中不需要热处理。
“金属塑性加工技术”复习思考题线材部分
《金属塑性加工技术》思考题一、填空题（10）孔型轧制时宽展类型分为自由宽展、限制宽展、强迫宽展3种（11）实现带滑动拉拔的基本条件为Un>Vn,绞盘的圆周速度大于绕在绞盘上的线的运动速度。
（12）带滑动多模连续拉拔配模的必要条件第n道次后总延伸系数大于收线盘与第n 个绞盘圆周速度之比。
（13）带滑动多模连续拉拔配模的充分条件任一道次的延伸系数大于相邻两绞盘的速比。
（17）“Y”孔型的特征参数：形状参数、面积参数、内接圆参数（尺寸参数）（18）孔型轧制的品种包括：杆材，管材，棒材，型材二、名词解释（10）孔型系: 将锭坯轧成所需要的形状需要通过一系列由大到小的孔系，这一系列孔型称为孔型系三、简答简析：（2）举例：短流程生产新技术（如铸轧法生产铜管、连续铸轧法生产铝带坯、铜带“连铸带坯+冷轧开坯”技术等）（3）举例：连续化生产技术（如连铸连轧、盘拉技术、联合拉拔等）（10）简析：分析线材拉拔时反拉力的作用。
将反拉力控制在临界反拉力值范围内可以在不增大拉拔应力和不减少道次加工率的情况下减少模具入口处金属对模壁的压力磨损，从而延长模具使用寿命（18）孔型的要素包括哪些？1、孔型的形状2、辊缝(S)：轧辊间的几何间距；3、孔型圆角(r)：轧槽轮廓线段间的圆弧过渡；4、孔型的侧壁斜度(α)：连接槽底与槽顶的线段与轧辊轴线的夹角；5、轧辊几何直径：轧环直径Dt、槽底直径Db、6、轧辊的工作直径：D工作对应于轧件出口速度的直径。
（19）与平辊轧制相比，孔型轧制有何特点？一、沿轧件的宽度上压缩不均匀二、侧壁倾度的影响。
水平方向的合力三、变形区的长度沿轧件是变化的。
四、轧制时的速度差对宽展的影响。
（20）何谓孔型的侧壁斜度？其意义是什么？定义：侧壁斜度链接槽底与槽顶的线段与轧辊轴线的夹角；意义：有利于轧件脱模，延长轧辊寿命（21）何谓孔型系统？常用的孔型系统有哪些？各自有何特点？箱—箱六角—方型椭圆—方形菱形—菱形椭圆—圆形（22）如何计算孔型轧制时的咬入问题？用α＜β1、轧件与槽点最先接触点对应的辊径与压下量计算2、用最不利情况计算即用扎槽槽底直径和用宽展上最大的h计算3、平均辊径与平均压下量计算（23）影响拉拔力的因素有哪些？基本影响规律如何？1、工件的材质：工件越硬，拉制力越大2、变形量：变形量越大，拉制力越大3、反拉力：反拉力增大，拉制力增大，但总拉制力不一定增大4、摩擦：摩擦力越大，拉治理增大5、工件截面形状：越复杂，越大6、模角和定径区长度：模角过大或过小，定径区长度大，拉制力大7、振动：低俗拉制时，振动可降低拉制力（24）连轧轧件堆、拉的原因及其调节方法？V1出＞V2进两机架间活套越来越大造成轧件堆状态V1出＜V2进两机架间的轧件越绷越紧造成轧件拉状态V2出=V2进正常轧制状态调节方法：1、张力自调节2、调整前机架或后机架速度，从而调节轧件速度3、调整辊缝改变轧件横断面积从而调节V1出和V2进。
金属塑形加工习题答案
金属塑形加工习题答案金属塑形加工习题答案在金属加工领域中，金属塑形加工是一种常见的工艺，广泛应用于制造业中。
金属塑形加工的目的是通过施加力量和热量来改变金属的形状和尺寸，以满足特定的需求。
本文将为您提供一些常见的金属塑形加工习题答案，希望能对您的学习和理解有所帮助。
1. 什么是金属塑性变形？金属塑性变形是指在一定条件下，金属材料在外力作用下发生变形而不断改变其原有形状的过程。
金属具有良好的塑性，可以通过压力、拉伸、弯曲等方式进行塑性变形。
2. 金属塑性变形的分类有哪些？金属塑性变形可分为冷加工和热加工两种方式。
冷加工是在室温下进行的金属塑性变形，常见的有冷轧、冷拔、冷冲等。
热加工是在高温下进行的金属塑性变形，常见的有热轧、热挤压、热锻等。
3. 金属塑性变形的优点是什么？金属塑性变形具有以下优点：- 可以获得复杂的形状和尺寸；- 可以提高金属材料的强度和硬度；- 可以改善金属材料的机械性能；- 可以提高金属材料的表面质量。
4. 金属塑性变形的缺点是什么？金属塑性变形也存在一些缺点：- 可能引起金属材料的变形和损伤；- 可能导致金属材料的晶粒细化和组织变化；- 可能引起金属材料的残余应力和变形失真。
5. 金属塑性变形的影响因素有哪些？金属塑性变形的影响因素包括：- 温度：温度的升高可以提高金属的塑性，使其更容易发生塑性变形；- 应变速率：应变速率的增加可以增加金属的应力，促使其发生塑性变形；- 应变量：应变量的增加可以使金属发生更大程度的塑性变形；- 金属材料的性质：不同的金属材料具有不同的塑性，对塑性变形的影响也不同。
6. 金属塑性变形的常见工艺有哪些？金属塑性变形的常见工艺包括：- 冷轧：将金属材料经过多次轧制，使其在室温下发生塑性变形，获得所需的形状和尺寸；- 热轧：将金属材料加热至较高温度，然后经过轧制，使其在高温下发生塑性变形；- 冷拔：将金属材料通过模具的拉伸作用，使其在室温下发生塑性变形，获得所需的形状和尺寸；- 热挤压：将金属材料加热至较高温度，然后通过模具的挤压作用，使其在高温下发生塑性变形；- 热锻：将金属材料加热至较高温度，然后通过模具的压制作用，使其在高温下发生塑性变形。
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讨论简单轧制过程主要研究几何变形区.数)l h H h =+,2()B h B H h =+B -轧件宽度(不计宽展),H -轧前厚度,h -轧件平均厚度.稳定轧制过程中,中性角、接触角和摩擦角之间的关系式为:=/2(1-/2)γααβ 宽展由滑动宽展、翻平宽展、鼓形宽展组成.轧制时主电机轴上输出的传动力矩,主要克服的阻力矩有:轧制力矩M 、空转力矩M 0、附加摩擦力矩M f 、动力矩M d . 自由锻的基本工序包括镦粗、拔长、冲孔、弯曲、切割等.冲孔的方法通常包括实心冲子冲孔、空心冲子冲孔和在垫环上冲孔. 锻造过程中常出现的缺陷有表面裂纹、非金属夹杂、过热等. 孔型轧制时宽展类型分为自由宽展、限制宽展、强迫宽展3种.实现带滑动拉拔的基本条件为绞盘的圆周速度大于绕在绞盘上线的运动速度.带滑动多模连续拉拔配模的必要条件第n 道次以后的总延伸系数必须大于收线盘与第n 个绞盘圆周线速度之比. 带滑动多模连续拉拔配模的充分条件任一道次的延伸系数应大于相邻两个绞盘的速比.金属挤压时,按金属流动特征分类有正挤和反挤.正向或反向挤压时,其变形能计算式中的系数Ce 分别为0.7和0.9.正向挤压时,锭坯的尺寸为φ60mm,挤压杆的移动速度为100mm/s,φ20mm 的圆棒单根流出模孔的速度则为900mm/s. “Y”孔型的特征参数:形状参数K=b/R 、面积参数M=f/d 2、内接圆参数G=d/b.孔型轧制的品种包括:线杆、棒材、管材、型材热轧:金属在再结晶温度以上的轧制过程,金属在该过程中无加工硬化,热轧时金属具有较高的塑性和较低的变形抗力,可用较少能量获得较大变形.冷轧:金属在再结晶温度以下的轧制过程,不发生再结晶过程,只发生加工硬化,金属的强度和变形抗力提高,同时塑性降低. 轧制过程中性角:后滑区与前滑区的分界面为中性面,与中性面对应,前滑区接触弧所对应的圆心角为中性角.轧制压力:轧件给轧辊的合力的垂直分量,亦即指是用测压仪在压下螺丝下面测得的总压力.最小可轧厚度:在一定轧制条件下(轧辊直径、轧制张力、轧制速度、摩擦条件等不变的情况下),无论如何调整辊缝或反复轧制多次,轧件都不能再轧薄了的极限厚度.轧制变形区:轧制时金属在轧辊间产生塑性变形的区域称为轧制变形区,包括几何变形区和非接触变形区.轧制接触角:轧件与轧辊的接触弧所对应的圆心角称为轧制接触角.前滑:轧件的出口速度大于该处轧辊圆周速度的现象称为前滑.后滑:轧件的入口速度小于入口断面上轧辊水平速度的现象称为后滑.轧制负荷图:轧制负荷图是指一个轧制周期内,主电机轴上的力矩随时变化的负荷图,分为静负荷图与静负荷和动负荷的合成负荷图两种情况.轧制工作图表:时间与各轧机工作状态图.集束拉拔:将两根以上断面为圆形或异型的坯料同时通过圆的或异型孔的模子进行拉拔,以获得特殊形状的异型材的一种加工方法.闭式模锻:闭式模锻亦称无飞边模锻,即在成形过程中模膛是封闭的,分模面间隙是常数.液态模锻:将一定量的液态金属直接注入金属模腔,然后在压力作用下,使处于熔融/半熔融状态的金属液发生流动,并凝固成形,同时伴有少量的塑性变形,从而获得毛坯或零件的加工方法.精密模锻:它是一种效率高而又精密的压力加工方法,模锻件尺寸与成品零件的尺寸很接近,因而可以实现少切削或无切削加工.拉深系数:拉深系数m=d/D 0,d-拉深制件直径,D 0-坯料直径,m 越小,变形程度越大,变形区金属硬化越厉害,抗失稳能力变小,板坯越易起皱.冲压:通过模具对板料施加外力,使之塑性变形或分离,从而获得一定形状、尺寸和性能的零件或毛坯的加工方法. 挤压比:挤压前的制品的总横断面积/挤压后的制品的总横断面积.填充系数:挤压筒内孔横断面积与锭坯横断面积之比.连续挤压:连续挤压是通过有效利用坯料与旋转挤压轮之间的强摩擦所产生足够的挤压力和温度,将杆料、颗粒料或熔融金属以真正连续大剪切变形方式直接一次挤压成制品的塑性加工方法.脱皮挤压:在挤压过程中锭坯表层金属被挤压垫切离而滞留在挤压筒内的挤压方法称为脱皮挤压挤压效应:挤压效应是指某些铝合金挤压制品与其他加工制品(如轧制、拉拔和锻造等)经相同的热处理后,前者的强度比后者高,而塑性比后者低.这一效应是挤压制品所独有的特征.挤压缩尾:出现在制品尾部的一种特有缺陷,制品后端金属内部夹杂了外来杂质或较冷的金属空洞、疏松等,主要产生在终了挤压阶段.孔型系:轧件由粗变细必须在截面的各个方向上进行压缩(至少两个方向),因而要经过一系列不同形状和尺寸的孔型进行轧制,这一系列孔型称之为孔型系.综述金属塑性加工技术的发展趋势.金属塑性成形技术正向高科技、自动化和精密成形的方向发展.1)计算机技术的应用①塑性成形过程的数值模拟(CAE/CAD/CAM)②塑性成形过程的控制和检测2)先进成形技术的开发和应用①精密塑性成形技术②复合工艺和组合工艺(短流程技术)3)塑性成形设备及生产自动化①塑性成形设备②塑性成形的自动化4)配套技术的发展①工模具生产技术②坯料加热方法(煤-汽-电)及在线热处理技术等分析金属塑性成形工序与铸造、热处理工序的关联性.首先,金属塑性加工总是离不开铸造工序,例如连续铸轧技术,就是将铸造和热轧两道工序合在一道工序完成;连铸连轧、连铸连挤就是将铸造和热轧或挤压设计在一条连续化生产线上完成;铸锭的性能对塑性加工性能有直接影响;塑性加工产品的很多缺陷都源于铸造时的冶金缺陷等;其次,金属塑性加工总是离不开热处理工序,例如,可通过铸锭的均匀化热处理改善金属的塑性加工性能及最终产品的性能;塑性加工产生的加工硬化必须通过热处理进行塑性的恢复;可以通过形变热处理工艺(塑性成形+热处理)对金属的组织和性能进行合理调控;塑性加工产品的最终性能通常是通过产品退火进行控制. 简析:金属塑性加工的产品质量的内涵.主要包括:1)化学成分2)内部组织结构3)材料性能(力学性能、物理性能、腐蚀性能、加工性能等)4)精度(尺寸精度、形状精度、表面精度)轧制过程变形力学特点.应力:三向压缩.变形规律是由轧件在变形区内所受的应力状态与工具形状所决定的.轧件受轧辊的压力作用,在高向上轧件承受z 向的压应力,而横向和纵向因为摩擦力的作用使轧件承受y 和x 的压应力.应变:一压二伸.一压一伸(平面应变). 简述板带轧制的基本生产方法.连铸连轧法:指金属在一条作用线上连续通过熔化、铸造、轧制、剪切及卷边等工序,获得板带坯料的生产方法. 连续铸轧法:液态金属直接在旋转的轧辊间结晶,并承受一定热变形而获得板带坯料的生产方法.板带轧制方法有块式法和带式法两种方式:块式法:当铸锭越轧越薄且长度越轧越长而难以处理时,将其切成若干小块再轧,如此反复直轧到要求的厚度,改善组织,压下量大,轧件方向可调,能耗大.带式法:铸锭轧长后,将其卷成卷,继续将其轧成成卷的带材,最后才剪成一块块板材的生产方法,成材率高,初始晶粒均匀,改善组织不灵活,能耗低.实际生产多采用带式法. 画出轧件轧制过程简图,并推导轧件咬入及其稳定轧制的条件.如何改善轧件轧制过程中的咬入条件.轧辊作用在轧件有径向正压力N 和轧辊旋转方向一致的切向摩擦力T,且T=f N.f是咬入时轧辊与轧件之间的摩擦系数.将它们分解成水平方向的分力N x 和T x ,垂直方向的分力N y 和T y .实现轧件咬入必须满足T x ≥N x ,T x =N x 是咬入的临界条件.sin ,cos x x N N T T αα==,因为T fN =,由T x ≥N x ,有cos sin fN N αα≥tan f α≥.正压力N 和摩擦力T 的合力为R,正压力N 与合力R 的夹角β称为摩擦角,摩擦系数可以用摩擦角β表示,即摩擦角β的正切就是摩擦系数f.有tan tan βα≥即βα≥.当αβ<时称为自然咬入条件或咬入的充分条件;=αβ时,为咬入的临界条件.当轧件完全填充辊间后,如果单位压力沿接触弧内均匀分布,则合压力作用点可假定在接触弧的中点,合压力与轧辊中心连线的夹角ϕ等于接触角α的一半.轧件填充辊间后,继续进行轧制的条件仍然应当是轧件的水平拉入力T ｘ大于水平推出力N ｘ,T ｘ≥N ｘ.此时:cos sin T N ϕϕ≥/tan T N f ϕ=≥.式中f 为稳定轧制时轧辊与轧件之间的摩擦系数,通常比咬入时的摩擦系数小.tan tan ,βϕβϕ≥≥考虑到2αϕ=则有2βα≥. 当βα2=时为稳定轧制建成的临界条件;βα2<为稳定轧制建成的充分条件.由咬入条件βα<可知,改善咬入的措施必须从两方面入手,即减小咬入角或增大摩擦角(摩擦系数):改善咬入条件的措施:1.减小咬入角改善咬入的措施:1)采用大辊径轧辊,可使咬入角减小,满足大压下量轧制2)轧件前端做成锥形或圆弧形,以减小咬入角,拽入后达到所需的压下量3)咬入时辊缝调大,减小了压下量从而减小了咬入角.稳定轧制建立后,可调小辊缝,加大压下量,即带负荷压下.充分利用咬入后的剩余摩擦力4)减小道次压下量,可减小轧件原始厚度和增加轧出厚度的方法来实现,但会降低生产率.2.增加摩擦系数改善咬入的措施:1)在粗轧机轧辊上打砂或粗磨,以增加摩擦系数,打砂比粗磨好,可延长轧辊寿命2)咬入时不加或少加润滑剂,或喷洒煤油等涩性油剂,以增加咬入时的摩擦系数3)低速咬入,以增加咬入时的摩擦系数,再高速稳定轧制,以提高生产效率.4)热轧加热温度要适宜.在保证产品质量的前提下,温度高,轧件表面氧化皮可起润滑作用,从而降低摩擦系数.轧件温度过低,表面硬度大,摩擦系数也较小.增加摩擦角,即增加摩擦系数,虽有利于咬入,但摩擦系数增加导致轧辊磨损,轧件表面质量变坏,而且增加了能耗.所以改善咬入的措施要根据不同的轧制情况、产品质量要求灵活选用.给轧件施以顺轧制方向的水平力,如利用推机、推力辊,或者辊道运送轧件的惯性冲力,实现强迫咬入.施加外推力不仅改善了力平衡条件,也使轧件前端被轧辊压扁,实际咬入角小,而且还使正压力增加,导致摩擦力增加,有助于轧件咬入. 前滑和后滑的定义是什么?影响前滑的因素有哪些?二者对于轧制过程有何影响?前滑:轧件的出口速度大于该处轧辊圆周速度的现象.后滑:轧件的入口速度小于入口断面上轧辊水平速度的现象.影响前滑的因素有:1)轧辊直径:前滑随轧辊直径的增大而增加2)摩擦系数:摩擦系数增大,中性角增大,前滑值增加3)轧件厚度:厚度越小前滑越大4)张力:前张力增加,前滑增加,后张力增加,前滑减小5)加工率:前滑随道次加工率的增大而增加,但加工率增加到某一定值时,当中性角开始减少,前滑则减小6)轧件宽度:轧件宽度减小相对宽展量增加,前滑减小.生产中,通过前滑值可以确定所需施加的张力,可以在连轧时保持各机架的速度协调,以及使轧机的轧辊和轧道的速度匹配.对于轧制过程的影响:1)可以在稳定轧制时测量f2)连轧时协调速度范围3)影响热轧时轧辊传动速度4)使带板建立起张力作用. 生产过程中要轧制更薄的板材需采取那些措施?1)减小工作辊直径2)采用高效率的工艺润滑剂3)适当加大张力4)采取中间退火,消除加工硬化,减小金属的实际变形抗力5)提高轧机刚度,有效地减小轧机弹跳量以及轧辊的弹性压扁6)在表面质量许可的前提下,采用两张或多张叠合轧制,高强度合金可采用包覆轧制,即将轧件上下表面包覆一层塑性好、抗力低的金属7)采用异步轧制及新型摆式轧机等方法. 简述影响板带厚度控制的因素,控制原理.影响板带厚度控制的因素:1)轧缝的大小2)坯料尺寸及性能3)轧制速度4)张力5)润滑6)温度7)轧机刚度控制原理:指轧制过程中,不管轧件的塑性变形如何变化,也不管轧机的弹性曲线怎样变化,总要使它们交到等厚轧制线,可以得到厚度恒定的板带产品.轧制过程中影响宽展的因素有哪些?各因素对于宽展产生怎样的影响?1)加工率:随加工率的增大,宽展量增加2)轧辊直径:宽展随轧辊直径的增加而增加3)轧件宽度:随着轧件宽度的增大,宽展开始是增加的,但当轧件宽度增加到一定程度以后,反而有所减少4)摩擦:宽展随摩擦系数的增大而增加5)张力:前张力和后张力都会使宽展减少,后张力比前张力影响大6)外端:外端的存在使宽展减小.轧辊和被轧件的弹性压扁对于轧制力矩有何影响?轧辊弹性压扁后,变形区的长度增加,轧件给轧辊的合压力作用点向出口方向移动,力臂a 与未压扁时不同,且平均单位压力增大,轧制力矩增大.简述轧制传动力矩的组成?1)轧制力矩M:由变形金属对轧辊的作用合力所引起的阻力矩,亦即轧制时使轧制发生塑性变形所需力矩2)空转力矩M 0:轧机空转时在轧辊轴承及传动装置中所产生的摩擦力矩3)附加摩擦力矩M f :轧制时在轧辊轴承及传动装置所增加的摩擦力矩4)动力矩M d :轧机加速或减速运行时因速度变化而产生的惯性力所形成的力矩.轧制时主电动机轴上输出的传动力矩:0 f d M M i M M M ∑=+++i:由主电动机到轧辊的减速比,i=电机转数/轧辊转数.前三项之和称为静力矩,用M c 表示:0 c f M M i M M =++轧机的弹性变形和轧制弹塑性曲线的意义.轧机的弹性变形的意义:随着轧制压力的变化,轧机弹性变形量也随之变化,引起辊缝大小和形状的变化,前者导致纵向厚度波动,影响产品的厚度精度.轧缝形状变化将影响板形与横向厚差.轧制的弹塑性曲线的意义:应用弹塑性曲线能直观地分析轧制时的各种因素对轧出厚度的影响,它揭示了轧制过程中轧辊与轧件相互作用的内在矛盾,是厚度控制的理论基础.结合“三图”分析热轧温度的确定过程.热轧温度包括热轧开轧温度和终轧温度,“三图”包括状态图、塑性图和第二类结晶图.1)开轧温度.合金的状态图是确定热轧温度范围的基本依据.理论上热轧开轧温度取合金熔点温度的0.85-0.90左右,但应考虑低熔点相的影响,热轧温度过高,容易出现晶粒粗大,或低熔点相熔化的情况,导致加热时铸锭过热或过烧,热轧时开裂或轧碎.塑性图反映了金属塑性随温度变化情况,它也是确定热轧温度范围的主要依据.根据塑性图可以选择塑性最高、强度偏小的热轧温度范围.热轧应保持在温度降落到中温脆性区以前完成.2)终轧温度.塑性图不能反映热轧终了金属的组织与性能,为了保证产品所需要的性能和晶粒度,必须根据第二类再结晶图确定终轧温度.终轧温度还取决于相变温度,在相变温度以下,将有第二相析出,其影响由第二相的性质决定,一般会造成组织不均,降低合金塑性,终轧温度一般取相变温度以上20℃-30℃.无相变的合金,终轧温度取合金熔点温度的0.65-0.70左右. 轧制的冷却润滑剂的要求?对热轧冷却润滑剂的要求:1)润滑油闪点高,高温润滑性好2)较高的油膜强度,承受轧制压力大而油膜不破裂3)有较高比热,冷却性好4)乳液存放时,稳定性高,高温时分离性好、易于破乳5)润滑剂燃烧后不留残灰与油垢6)不腐蚀轧件和轧辊7)成本低,使用管理方便,对环境污染小.对冷轧冷却润滑剂的基本要求与热轧类似,但对润滑性能及避免对制品产生有害影响方面要求更高,如:1)基础油的黏度要适当,摩擦系数更小2)油膜强度更大,在高压下而能均匀稳定附着而不破坏3)不腐蚀轧件和轧辊,并容易除去4)闪点适当,轧制时不易着火,退火时不易产生油斑等.试分析板材在轧制过程中出现“张嘴”及“表面横裂”的原因及采取的防止措施.产生“张嘴”原因:1)高度方向变形不均匀,产生中心附加拉应力2)铸锭存在铸造弱面及杂质或低塑性材料3)润滑条件差,产生表面黏着作用4)在硬铝热轧时,易产生此种现象.产生“表面横裂”原因:1)变形不均匀及外端作用2)在表面产生水平附加拉应力3)叠加的实际水平应力大于金属的强度 防止措施:1)采取有效润滑工艺,及时磨辊,降低表面摩擦力,防止黏辊2)提高坯料的组织均匀性.板带箔产品的主要缺陷.(P101-104)厚度超差、板形不良、表面缺陷及组织性能不合要求等.它们分别在热轧阶段和冷轧阶段产生,或在热轧阶段孕育而在冷轧阶段暴露.锻件质量及检查方法.外观质量(形状、尺寸、表面状态)和内部质量(成分,宏微观组织,性能),破坏性检查和无损检测 简析:超塑性成形的特点.超塑性是指金属或合金在特定条件下,即低的形变速率(έ＝10-2/s-10-4/s)、一定的变形温度T ≥0.5T m (T m 为材料熔点温度)和均匀的细晶粒度(晶粒平均直径为0.2-5μm),其相对延伸率超过100％以上的特性.超塑性状态下的金属在拉伸变形过程中不产生缩颈现象,变形应力可比常态下金属的变形应力降低几十倍.主要应用于板料冲压,板料气压成形,挤压和模锻.简答:有哪些方法可以制备铜包铝双金属复合线材？1)将铜带与铝杆在孔型中热轧结合,再剥去飞边和进行拉制2)将铜带弯卷成直缝管的同时,把铝杆包在其中,然后氩弧焊焊合管缝,再进行拉制3)将铜板包裹的铝锭进行静液挤压4)使用电镀法,在无氧气氛中(液体或气体)将铝杆剥皮,以得到无氧化膜的清洁表面,然后直接进入电镀槽进行镀铜.简述双金属复合技术的方法.金属复合板的生产方法有复合轧制法、挤压法、爆炸复合法和钎焊法.复合轧制法时指两种以上不同物理、化学性能的金属(基体材料与复层材料),通过轧制使它们在整个接触表面上,相互牢固的结合在一起的加工方法.挤压法是采用组合的双金属坯料进行挤压生产复合材料的方法.爆炸复合法时由爆炸提供成量,使金属在很高的冲击压力下结合.钎焊法是利用凝固时,能使金属板焊合在一起的浸润金属相将两种金属结合在一起的方法.铜包钢线的方法:浇铸包复法:用融化的铜水浇铸在红热钢棒外,凝固后成铜包钢铸锭,再进行热轧成杆,冷拉成线.热压包覆法:用2根无氧铜带和一根钢芯,加热到900度左右,以孔型轧制将其轧结为一体.冷压包覆法:套管法-钢芯套入无缝铜管进行拉制;焊管法-将铜带逐次冷弯成管状,同时将钢芯包裹其中,将其焊接,拉制.热浸涂法:将冷态的芯杆以一定的速度通过一装有金属液的坩埚,发生热交换,金属液的温度下降,并自内而外的凝结在芯杆之外,形成一个整体.电解电镀法:利用电沉积原理,在铜盐溶液中将钢丝表面镀上铜层.举例:复合成形技术(如铸轧、辊锻、铸挤、液态锻造等)铸轧:金属溶液通过旋转的轧辊,在轧辊中完成凝固与热轧的过程.铸挤:将液态金属加入铸挤机中,进行挤压凝固的过程举例:连续化生产技术(如连续挤压、连铸连轧、盘拉技术、联合拉拔等)连铸连轧法是指金属在一条作业线上连续通过熔化,铸造,轧制,剪切及卷起等工序而获得板带坯料的生产方法.连续铸轧法是指液态金属直接在两旋转的轧辊间结晶,并承受一定热变形而获得板带坯料的生产方法,又称为无锭轧制.铸轧法在软铝板带箔坯料生产中应用较普遍.这两种方法都有生产工序少、周期短、废料少、成品率高、生产效率高、减少能耗等优点.联合拉拔:将拉拔,矫直,切断,抛光,探伤组合成一起的拉拔方式.举例:短流程生产新技术(如铸轧法生产纯铜管、连续铸轧法生产铝带坯、铜带“连铸带坯+冷轧开坯”技术、铝型材在线淬火(T5)等)铸轧法生产铜管:直接由水平连铸机组生产空心管坯,再由三辊行星轧管机轧制成一定规格的拉伸管坯,同时卷取入盘.生产效率高,轧制后的管材可以直接进行多道次拉拔加工而不需要进行中间退火,显著简化了加工工艺,连续性强,更适合于自动化连续加工生产线.对塑性加工的连续化、短流程新技术的认识意义:节能降耗、环保、提高生产效率、降低生产成本、减少劳动力等;举例:连铸连轧、连续铸轧、连铸+连轧、T5铝型材、1+4热连轧、电解铝水+铸造、盘拉、联合拉拔、无酸洗铜管加工等.(简要分析各例的技术要点)锻造时降低变形抗力的途径有哪些?1)减小接触面积(降低摩擦),分段锻造,小设备干大活2)降低材料本身抗力,改善组织(均匀化处理),在其他条件允许的情况下提高温度3)改善受力条件,设计工具形状4)改善润滑条件,促进均匀变形.镦粗时容易产生哪些质量问题?其原因是什么?可采取哪些措施去解决这些问题?1)侧表面易产生纵向或呈45°方向的裂纹2)坯料镦粗后上下端保留铸态组织3)高坯料镦粗时因失稳而弯曲.原因:上下端金属由于与工具接触,造成温度降低快,变形抗力大,故较中间处的金属变形困难,镦粗锭料时此区铸态组织不易破碎和再结晶,结果容易保留部分铸态组织.相邻区域变形程度不同,变形程度大的区域向外流动时便对小变形区域在径向方向上作用有压应力,在切向上产生拉应力.愈靠近坯料表面切向拉应力愈大,当切向拉应力超过材料的强度极限或切向变形超过材料允许的变形程度时,便会引起纵向裂纹.低塑性材料由于抗剪切的能力弱,结果容易在侧表面产生45°方向的裂纹.坯料镦粗因失稳而弯曲可能是因为坯料端面与轴线不垂直,或坯料有初弯曲,或坯料各处温度和性能不均匀,或砧面不平.解决措施:1)使用润滑剂和预热工具2)采用凹形毛坯3)采用软金属垫4)采用铆镦,叠镦和套环内镦粗.简析:解释软垫镦粗可降低鼓形的机理.由于软垫的变形抗力较低,优先变形并拉着锻件径向流动,导致锻件的侧面内凹.当继续镦粗时,软垫直径增大,厚度变薄,温度降低,变形抗力增大,镦粗变形便集中到锻件上,使侧面内凹消失,呈现圆柱形.再继续镦粗时,可以获得高度不大的鼓形. 根据板料冲裁力计算式分析减小冲裁力的措施.平刃口模具冲裁时冲裁力公式如下:P=kFτ=kLtτ.P-冲裁力,N;k-系数,一般取1.3;F-冲切断面积,mm2;τ-材料抗剪强度,MPa;t-厚度,mm;L-冲裁周边长度,mm.1)加热冲裁.材料加热后,抗剪强度大大降低,从而可降低冲裁力,但因加热冲裁时形成氧化皮,所以此法只适用于厚板或零件表面质量及公差等级要求不高的零件2)阶梯凸模冲裁.在多凸模冲模中,将凸模做成不同的高度,呈阶梯形布置,使各凸模冲裁力的最大值不同时出现,以降低总的冲裁力3)斜刃模具冲裁.斜刃冲裁时,整个刃口不是同时切入板料,剪切面积减小,因而可降低冲裁力.板料冲压性评价方法.(单向拉伸试验,弯曲试验,拉楔试验,杯突试验等)简析:减小板材弯曲件回弹量的措施.。