“金属塑性加工技术”复习思考题-教师用
金属塑性加工复习题
1、何为正向挤压,说明其特点? 金属流出方向与挤压轴运动方向相同优点:⑴设备简单操作方便⑵制品表面质量好⑶制品外形尺寸变化灵活,不受筒径限制。
2、何为反挤压,说明其特点?挤压时,金属流出方向与轴运动方向相反,由于筒运动所以筒与金属无摩擦⑴金属流动较均匀,变形也较均匀⑵所需挤压力小,挤压速度快⑶制品的组织性能均匀,残余废料少。
缺点:⑴空心轴受强度限制,挤压制品尺寸受到限制⑵制品表面欠佳⑶设备结构复杂,需采用长行程的挤压筒,挤压周期较长。
3、挤压法有何优点? 优点:⑴具有最佳的应力状态和变形状态,能充分发挥金属的塑性,有些热塑性低的金属如Qsn6.5-0.1、Hpb63-3只有挤压才能生产。
⑵制品用一台设备可生产多品种管棒型线坯,而且可以生产断面变化形状复杂的型材和管材,如阶段变断面型材、带异型筋条的壁板型材、空心型材等⑶生产灵活性大⑷挤压制品尺寸精确,表面质量好并可直接出成品;⑸生产过程易实现自动化和机械化;⑹能最大限度满足冷加工提出的各种胚料尺寸要求,大大的简化了冷加工生产流程,提高了生产效率4、挤压过程分为哪几个过程?1)开始挤压阶段(填充挤压阶段)2)基本挤压阶段(平流挤压阶段)3)挤压终了阶段(紊流挤压阶段)5、叙述金属正向挤压时金属流动和变形规律?金属流动:中心>边部,这是产生附加应力的原因变形:边部>中心,后端>前端,这是造成制品组织性能不均匀的原因6、基本挤压阶段有哪几个特殊区域?各有何作用?在挤压筒内的金属存在着两个难变形区A. 前端难变形区(死区,前端弹性区)在基本挤压阶段死区金属一般不产生塑变,也不参与流动死区的作用:死区大可阻碍金属表面氧化物流到制品表面上,对产品表面质量有好处B.后端难变形区(1).形成原因:是由于垫片和金属间的摩擦力作用和冷却的结果。
作用:阻止锭表面的金属氧化物过早流入制品内部形成挤压缩尾7、挤压缩尾有哪几种?说明其形成原因及减少措施?(1)中心缩尾形成原因:由于横向流动加剧,金属硬化速度加快摩擦力↑即dtτ↑,破坏了与dτp的平衡,促使外层金属向中心流动,沿后端难变形区界面流入中心而形成。
第3章 塑性成形习题.doc
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。
“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 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 ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=βααγ212二、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。
塑性加工金属学复习题
注:第3、11、12、14、18、26、32、40题为课堂作业题型1.应力图示有几种?变形图示有几种?什么叫变形力学图示?它有什么作用?应力图示共有九种,变形图示只有三种。
变形力学图示:包括应力图示和变形图示,通过应力图示可以定性判断材料在变形过程中塑性高低以及变形过程中单位变形力的大小。
通过应变图示可以判断材料在变形过程中金属的流向。
3.绝对值相等的两向异号应力状态,试分析其应变状态。
解:由于σ1>σ2>σ3故取|σ1|=|σ3|σ2=0而σm=1/3(σ1+σ2+σ3)=0∴σ1’=σ1-σm>0σ2’=0σ3’=σ3-σm<0 所以其应变状态为一向伸长,一向缩短。
4.体心立方晶体和面心立方晶体,哪个塑性更好?为什么?面心更好。
因为面心立方的滑移系虽然与体心立方一样多,但其滑移方向更多,滑移方向对滑移的贡献比滑移面大,所以滑移方向越多,塑性越好。
故面心立方塑性更好。
5.滑移有哪些特点?①滑移是位错逐步移动的过程,并不是刚性的整体移动。
②滑移是沿滑移面和滑移方向进行的。
③滑移距离是原子间距的整数倍。
④滑移过程是位错不断增殖的过程。
⑤滑移是不均匀的,有先后的。
6.什么叫几何硬化?几何软化?几何硬化:由于晶体发生转动,使滑移系由有利方位转到无利方位的过程几何软化:由于晶体发生转动,使滑移系由无利方位转到有利方位的过程7.什么叫双滑移?交滑移?各有哪些特点?双滑移:滑移在二个不同的滑移面和二个不同的滑移方向上进行。
特点:(a)二个滑移系交替进行滑移。
滑移→晶体转动→不利方位→几何硬化(b)滑移阻力大,新旧滑移面互相切割,使变形阻力↑。
交滑移:滑移在二个不同的滑移面和一个相同的滑移方向上进行。
特点:(a)只有螺位错才能产生交滑移。
(b)交滑移能使受阻的位错重新开动,变形继续进行。
(注:体心立方晶体最易发生交滑移)。
8.什么叫孪生?孪生有哪些特点?孪生:在切应力作用下,晶体的一部分沿一定的晶面和晶向与另一部分发生镜面对称的形态。
塑性成形复习思考题
第二篇金属压力加工
1.为何承受重载、冲击的齿轮通常均采用锻造的方法制坯?(提示:三化)
2.试述如何利用下列物理现象来提高工件的力学性能:冷变形硬化;回复;再结晶。
3.何谓锻造比?压力加工时,为什么要选择合适的锻造比?
4.如何评价金属材料的锻造性能?试分析加热温度、变形速度和应力性质对钢的锻造性能的影响。
5.自由锻有何优点?什么情况下应采用自由锻?
6.试分析下列说法是否正确:
(a)随着碳含量的增加,钢的始锻温度增高。
(b)空气锤的规格是以其所能产生的最大冲击力来确定的,力的单位为kg.f。
(c)水压机对锻件的作用力是静压力。
(d)过热是锻件加热过程中可能发生的不可挽回的缺陷。
7.与蒸汽-空气锤相比,水压机有何优点?
8.自由锻工序分为哪三类?各包含哪些基本内容?
9.绘制自由锻件图时,应考虑哪些主要因素?
10. 掌握自由锻零件的结构工艺性原则。
11. 模型锻造有何优点?什么情况下应采用模锻?
12. 模锻的基本工艺过程包括哪几个阶段?
13. 胎模锻是否属于模锻?试述胎模锻的优点和适用范围。
14. 模锻斜度有何作用?在模锻零件的哪类表面上必须设置模锻斜度?为什么模锻斜度应尽量采用3°、5°、7°、10°……等标准度数?
15.试述模锻圆角的作用。
16.在设计落料模时,如何确定凹、凸模的尺寸?
17.试分析:拉深时,工件被拉穿的原因。
应如何防止?
18.什么是复合冲模?它在结构上有何特点?
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金属塑性力学复习题答案
金属塑性力学复习题答案金属塑性力学复习题答案如下:1. 金属塑性变形的基本机制是什么?答:金属塑性变形的基本机制是位错运动。
在外加应力作用下,位错在晶体内部移动,导致晶体发生塑性变形。
2. 什么是屈服点?答:屈服点是指材料在受到外力作用时,从弹性变形过渡到塑性变形的应力水平。
当应力达到屈服点时,材料开始发生明显的塑性变形。
3. 金属的塑性变形对材料性能有何影响?答:金属的塑性变形会导致材料的晶粒细化,晶界增多,从而提高材料的强度和硬度。
但同时,塑性变形也会导致材料的塑韧性降低,容易产生裂纹和断裂。
4. 如何提高金属的塑性?答:提高金属的塑性可以通过以下方法:1) 选择具有高塑性的材料;2) 通过热处理改善材料的微观组织结构;3) 控制加工过程中的变形速率和温度;4) 采用合适的润滑和冷却措施。
5. 什么是冷加工硬化?答:冷加工硬化是指金属在冷加工过程中,由于塑性变形导致的硬度和强度增加的现象。
冷加工硬化会降低材料的塑性和韧性,因此在后续加工中需要进行退火处理以恢复材料的性能。
6. 金属塑性变形的微观机制有哪些?答:金属塑性变形的微观机制主要包括位错滑移、孪晶形成、相变等。
位错滑移是最常见的塑性变形机制,而孪晶形成和相变在特定条件下也会发生。
7. 什么是金属的塑性比?答:金属的塑性比是指材料在拉伸过程中,塑性变形量与总变形量的比值。
塑性比越高,说明材料的塑性越好,越不容易在拉伸过程中发生断裂。
8. 如何通过实验测定金属的塑性?答:通过拉伸实验可以测定金属的塑性。
在拉伸实验中,记录材料在拉伸过程中的应力-应变曲线,通过曲线可以计算出材料的塑性比、延伸率等塑性指标。
9. 金属塑性变形对材料的疲劳寿命有何影响?答:金属塑性变形会降低材料的疲劳寿命。
塑性变形会导致材料表面产生残余应力,增加材料的应力集中,从而加速疲劳裂纹的萌生和扩展,降低材料的疲劳寿命。
10. 如何防止金属塑性变形导致的材料失效?答:防止金属塑性变形导致的材料失效可以采取以下措施:1) 选择合适的材料和加工工艺;2) 控制加工过程中的变形速率和温度;3) 采用合适的润滑和冷却措施;4) 对加工后的零件进行适当的热处理以消除残余应力;5) 定期对零件进行检测和维护,及时发现并处理潜在的缺陷。
“金属塑性成型原理”复习思考题
“金属塑性成型原理”复习思考题一、名词解释【塑性变形】当作用力大于屈服极限载荷,卸载后,试样中保留残余变形,这种残余变形称为塑性变形。
【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。
【温度效应】塑性变形热能,除一部分散失到周围介质中,其余的使变形体温度升高,这种由于塑性变形过程中所产生的热量而使变形体温度升高的现象称为温度效应;【塑性图】为了具体掌握不同变形条件下,金属的塑性随温度变化的情况,需要用试验方法绘制其塑性——温度曲线,简称塑性图。
【静水压力】应力球张量的每个分量称为静水应力,它的负值称为静水压力。
【应力状态】应力状态是指物体内所承受应力的情况。
【应力张量】表示点应力状态的九个应力分量构成的一个二阶张量称为应力张量。
用σij表示。
【应力状态特征方程】p66:公式3-15【应力张量不变量】应力状态特征方程中的系数J1、J2、J3具有单值性,不随坐标而变,J1、J2、J3分别称为应力张量的第一、第二、第三不变量。
【主应力】主平面上的正应力叫做主应力。
【主平面】切应力为零的微分面称为主平面。
【主方向】主平面的法线方向即为主应力方向,称为应力主方向。
【等效应力】取八面体切应力绝对值的3/√2倍所得的参量称为等效应力。
【主剪应力】主切应力平面上作用的切应力称为主切应力。
【最大剪应力】三个主切应力中绝对值最大的一个,也就是一点所有方位切面上切应力最大者,叫做最大切应力。
【平面应力问题】如果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,则为平面应力问题。
【平面变形问题】如果物体内所有质点都只在同一个坐标平面内发生变形,而在该平面的法线方向没有变形,则为平面变形问题。
【轴对称问题】当旋转体承受的外力对称于旋转轴分布时,则为轴对称问题。
【线应变】单位长度上的线变形称为线应变。
【角应变】两棱边所夹直角的变化称为切应变(角应变)。
【几何方程】(小应变几何方程:P92 3-66)【应变速率张量】一点的应变速率是一个二阶对称张量,称为应变速率张量。
材料成形技术基础复习思考题-塑性成形部分--题
《材料成形技术基础》总复习思考题一、基本概念加工硬化、轧制成形、热塑性成形、冷塑性成形、变形速度、塑性变形能力(可锻性)、自由锻造、模型锻造、敷料(余块)、锻造比、镦粗、拔长、冲孔、落料、拉深、拉深系数、反挤压成形、正挤压。
二、是非判断1、塑性是金属固有的一种属性,它不随变形方式或变形条件的变化而变化。
()2、对于塑性较低的合金材料进行塑性加工时拟采用挤压变形方式效果最好。
()3、自由锻是生产单件小批量锻件最经济的方法,也是生产重型、大型锻件的惟一方法。
()4、锻件图上的敷料或余块和加工余量都是在零件图上增加的部分,但两者作用不同。
()5、模膛深度越深,其拔模斜度就越大。
()6、对正方体毛坯进行完全镦粗变形时,可得到近似于圆形截面的毛坯。
()7、对长方体毛坯进行整体镦粗时,金属沿长度方向流动的速度大于横向流动的速度。
()8、塑性变形过程中一定伴随着弹性变形。
()9、金属在塑性变形时,压应力数目越多,则表现出的塑性就越好。
()10、金属变形程度越大,纤维组织越明显,导致其各向异性也就越明显。
()11、金属变形后的纤维组织稳定性极强,其分布状况一般不能通过热处理消除,只能通过在不同方向上的塑性成形后才能改变。
()12、材料的变形程度在塑性加工中常用锻造比来表示。
()13、材料的锻造温度范围是指始锻温度与终锻温度之间的温度。
()14、加热是提高金属塑性的常用措施。
()15、将碳钢加热到250℃后进行的塑性变形称为热塑性变性。
()16、自由锻造成形时,金属在两砧块间受力变形,在其它方向自由流动。
()17、镦粗、拔长、冲孔工序属于自由锻的基本工序。
()18、模锻件的通孔可以直接锻造出来。
()19、可锻铸铁可以进行锻造加工。
()20、始锻温度过高会导致锻件出现过热和过烧缺陷。
()21、热模锻成形时,终锻模膛的形状与尺寸与冷锻件相同。
()22、金属的锻造性与材料的性能有关,而与变形的方式无关。
()23、模锻件的精度取决于终锻模膛的精度。
“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。
《金属塑性加工原理》考试总复习题
《金属塑性加工原理》考试总复习一、 填空题1. 韧性金属材料屈服时. 米塞斯 准则较符合实际的。
2. 描述变形大小可用线尺寸的变化与方位上的变化来表示.即线应变(正应变)和切应变(剪应变)3. 弹性变形时应力球张量使物体产生体积变化.泊松比5.0<ν4. 在塑形变形时.需要考虑塑形变形之前的弹性变形.而不考虑硬化的材料叫做理想刚塑性材料。
5. 塑形成形时的摩擦根据其性质可分为干摩擦.边界摩擦和流体摩擦。
6. 根据条件的不同.任何材料都有可能产生两种不同类型的断裂:脆性断裂和韧性断裂。
7. 硫元素的存在使得碳钢易于产生 热脆 。
8. 塑性变形时不产生硬化的材料叫做 理想塑性材料 。
9. 应力状态中的 压 应力.能充分发挥材料的塑性。
10. 平面应变时.其平均正应力σm 等于 中间主应力σ2。
11. 钢材中磷使钢的强度、硬度提高.塑性、韧性 下降 。
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. 材料经过连续两次拉伸变形.第一次的真实应变为ε1=0.1.第二次的真实应变为ε2=0.25.则总的真实应变ε= 0.3514. 固体材料在外力作用下发生永久变形而不破坏其完整性的能力叫材料的 塑性 。
15. 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16. 对数应变的特点是具有真实性、可靠性和 可加性 。
17. 就大多数金属而言.其总的趋势是.随着温度的升高.塑性 升高 。
18. 钢冷挤压前.需要对坯料表面进行 磷化、皂化 处理。
19. 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 。
20. 对数应变的特点是具有真实性、可靠性和 可加性 。
21. 塑性指标的常用测量方法 拉伸实验.扭转实验.压缩试验 。
22. 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。
23. 物体受外力作用下发生变形.变形分为 变形和 变化。
“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。
金属塑性成形原理复习题
1)衡量金属或合金的塑性变形能力的塑性指标有和等。
2)应力球张量可以使物体产生变化,应力偏张量使物体产生变化。
3)厚向异性指数γ是薄板在单向拉伸时与的真实应变之比。
4)当变形体的质点有可能沿不同方向移动时,物体质点将向着的方向移动。
5)目前材料的超塑性有两类,分别是和等6)影响金属塑性的主要因素除材料本身的化学成分和组织状态外,还有、和等。
7)塑性成形力学中的基本假设有、、与一般条件下忽略体积力的影响等。
8)金属塑性成形时,根据坯料与工具接触表面之间的润滑状态的不同,可以把摩擦分为三种类型即:,和。
9)筒形件拉深过程中可能出现的缺陷是凸缘变形区和凸模圆角处材料1) 简述提高金属塑性的常用措施?2)简述塑性变形时应力—应变关系的特点。
3)全量理论在什么情况下与增量理论等同,或在什么情况下使用具有足够的准确性?4)影响摩擦系数的主要因素有哪些? 。
1、对于直角坐标系 Oxyz 内,已知受力物体内一点的应力张量为 :⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡---=505050505ijσ,单位为 MPa ,( 1 )画出该点的应力微元体; ( 2 ) 求出该点的应力偏张量和应力球张量( 3 )求出该点的应力张量不变量、主应力及主方向。
四、试分析桶形件拉深时各个区域的应力应变状态,绘出应力状态图。
(指出各部分应力,应变的正负)。
五、已知两端封闭的薄壁圆筒,其半径为r,筒壁厚度为t,受内压P 的作用,试求圆筒产生屈服时的内压力P (设材料单向拉伸时的屈服应力为σs ,应用Mises屈服准则)。
点应力状态指物体内一点任意方位微小面积上所受的应力情况,包括应力的 、 和 。
3)应力球张量对应着 变化,应力偏张量对应着材料的 变化。
4)与名义应变相比,真实应变(对数应变)具有 和 的特点。
5)塑性变形时应力与应变之间的关系不一定是 关系,而与有关系。
7)厚向异性指数γ是薄板在单向拉伸时 与 的真实应变之比。
nB σε=8)当变形体的质点有可能沿不同方向移动时,物体质点将向着的方向移动。
《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
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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
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。
《金属塑性加工原理》考试总复习-2014-12-推荐下载
3. 韧性金属材料屈服时, A 准则较符合实际的。
A、密席斯; B、屈雷斯加; C密席斯与屈雷斯加;
4. 塑性变形之前不产生弹性变形(或者忽略弹性变形)的材料叫做 A 。
A、理想弹性材料; B、理想刚塑性材料; C、塑性材料;
5. 硫元素的存在使得碳钢易于产生 A 。
( 错)
16. 静水压力的增加,对提高材料的塑性没有影响。
17. 在塑料变形时要产生硬化的材料叫理想刚塑性材料。
18. 塑性变形体内各点的最大剪应力的轨迹线叫滑移线。
19. 塑性是材料所具有的一种本质属性。
20. 塑性就是柔软性。
21. 在塑料变形时金属材料塑性好,变形抗力就低,例如:不锈钢
22. 如果已知位移分量,则按几何方程求得的应变分量自然满足协调方程;若是按其它方法求得的应变分
量,也自然满足协调方程,则不必校验其是否满足连续性条件。
23. 当材料受单向应力时,β=1,两准则重合;在纯剪应力作用下,两准则差别最大;( √ )
24. 球应力在所有方向都没有剪切力,故不能产生体积变化,只能使物体产生形状变化和塑性变形。
。
22. 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。
23. 物体受外力作用下发生变形,变形分为
变形和
变化。
24. 当物体变形时,向量的长短及方位发生变化,用 线应变
、 切应变
来描述变形大
小
25. 当物体变形时,向量的长短及方位发生变化,用 线应变 、 切应变 来描述变形大小。
26. 在研究塑性变形时,即不考虑弹性变形,又不考虑变形过程中的加工硬化的材料称为 理想刚塑
12. 轴对称条件下,均匀变形时,径向的正应变
对全部高中资料试卷电气设备,在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验;通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关,系电通,力1根保过据护管生高线产中0不工资仅艺料可高试以中卷解资配决料置吊试技顶卷术层要是配求指置,机不对组规电在范气进高设行中备继资进电料行保试空护卷载高问与中题带资2负料2,荷试而下卷且高总可中体保资配障料置各试时类卷,管调需路控要习试在题验最到;大位对限。设度在备内管进来路行确敷调保设整机过使组程其高1在中正资,常料要工试加况卷强下安看与全22过,22度并22工且22作尽22下可护都能1关可地于以缩管正小路常故高工障中作高资;中料对资试于料卷继试连电卷接保破管护坏口进范处行围理整,高核或中对者资定对料值某试,些卷审异弯核常扁与高度校中固对资定图料盒纸试位,卷置编工.写况保复进护杂行层设自防备动腐与处跨装理接置,地高尤线中其弯资要曲料避半试免径卷错标调误高试高等方中,案资要,料求编试技5写、卷术重电保交要气护底设设装。备备置管4高调、动线中试电作敷资高气,设料中课并技3试资件且、术卷料中拒管试试调绝路包验卷试动敷含方技作设线案术,技槽以来术、及避管系免架统不等启必多动要项方高方案中式;资,对料为整试解套卷决启突高动然中过停语程机文中。电高因气中此课资,件料电中试力管卷高壁电中薄气资、设料接备试口进卷不行保严调护等试装问工置题作调,并试合且技理进术利行,用过要管关求线运电敷行力设高保技中护术资装。料置线试做缆卷到敷技准设术确原指灵则导活:。。在对对分于于线调差盒试动处过保,程护当中装不高置同中高电资中压料资回试料路卷试交技卷叉术调时问试,题技应,术采作是用为指金调发属试电隔人机板员一进,变行需压隔要器开在组处事在理前发;掌生同握内一图部线纸故槽资障内料时,、,强设需电备要回制进路造行须厂外同家部时出电切具源断高高习中中题资资电料料源试试,卷卷线试切缆验除敷报从设告而完与采毕相用,关高要技中进术资行资料检料试查,卷和并主检且要测了保处解护理现装。场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况,然后根据规范与规程规定,制定设备调试高中资料试卷方案。
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《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。
不平衡的挤出速度将引起型材产生弯曲、扭曲、开裂
等问题,严重时将发生堵模,使挤压过程无法实现。
挤压模具设计要诀:孔随形走,避焊定桥,预配流量,定径微调。
挤压模具的使用寿命一直是困扰工程技术人员的重大难题;“零试模”技术受到型材生产企业的普遍关注。
基于CAE技术的铝型材挤压模具辅助设计方法是现代模具工业的重要发展方向。
(2)对塑性加工的连续化、短流程新技术的认识:(答题要点)
意义:节能降耗、环保、提高生产效率、降低生产成本等;
举例:连铸连轧、连续铸轧、连铸+连轧、T5铝型材、1+4、电解铝水+铸造、盘拉、联拉、无酸洗铜管加工等。
(简要分析各例的技术要点)
(3)6063-T5和6061-T6铝型材生产工艺流程。
6063-T5:
6061-T6:
(4)试画出采用挤压法生产φ9.4mm ×0.8mm H80M 黄铜管的工艺流程图。
若挤压时采用φ215mm 的实心锭,挤压筒内径为φ220mm ,挤出管坯为φ60mm ×8mm 。
试计算该工序的挤压比。
工艺流程图:
挤压比计算: 1.2916644840044
60220222==-=λ (5)试分析铜管冷拉变形过程中的弹塑性共存现象及可能引起的问题。
答:铜管冷拉成形过程中的“弹塑性共存”包括三层含义:(1)在产生塑性变形的区域,总的变形量中包括弹性变形和塑性变形;(2)已拉过模具的铜管部分仍然承受拉拔力,发生弹性变形,而该拉拔力又使模具中的铜管产生塑性变形;(3)拉拔过程中铜管的塑性变形与工模具的弹性变形共存。
“弹塑性共存”的现象存在于所有塑性加工过程,对加工精度和工模具设计有重要影响。
对于铜管冷拉变形,因为拉拔力由已变形部分传递给后段铜管,因此变形结束时整个铜管(弹性变形状态)卸载的瞬间,弹性变形的恢复将对设备和工模具产生很大的冲击,所以在操作时要特别注意;因为模具
中的变形体总的变形中包含了弹性变形,卸载后这部分弹性变形恢复,将引起内外径尺寸和长度的变化,所以模具设计时必须考虑这种弹性补偿;模具在工作应力下发生弹性变形,径向尺寸稍有增大,这将使铜管内外径精度产生误差,因此模具设计和工艺配模时应予以考虑。
(6)冷拉铜管的最终产品性能控制有哪两种方法?
如图所示,若H62黄铜管成品的力学性能要求为:抗拉强度σb ≥520MPa ,伸长率δ
10≥10%。
试设计成品性能控制工艺。
解:冷拉铜管的最终产品性能控制主要有成品退火和控制最终变形程度这两种方法。
通过控制退火温度、保温时间等参数,可以使产品达到不同的力学性能指标。
但由于退火前的冷变形过程影响因素复杂,采用成品退火的技术方法往往不容易控制产品的最终性能。
因此,实际生产中一般建议采用控制最终变形程度的方法来达到产品的最终性能。
该技术方法的操作要点是:在达到成品尺寸之前对管坯进行完全退火,退火之后再根据成品性能进行适量冷拉变形。
其中预留的冷变形量需要按照相关数据图表,并结合生产经验来确定。
例如,图中显示了H62完全退火之后的的力学性能与后续冷变形量之间的关系。
根据成品力学性能的要求,抗拉强度σb ≥520MPa ,因此在σb =520MPa 的位置画一条横线,交强度曲线于a 点;要求伸长率δ10≥10%,于是在δ10=10%位置画另一条横线,交塑性曲线于b 点。
过a 、b 两点分别画两条与横坐标垂直的竖线,与横坐标的交点(19%和23%)就是最终冷变形率的控制范围。
可见,对于题中H62黄铜管的最终性能控制,可采取的工艺方法为:完全退火之后,再施加19%-23%的冷拉变形,既达到成品尺寸,也达到成品性能要求。
a
b。