金属塑性成形原理模拟题
2021知到答案 金属塑性成形原理 最新智慧树满分章节测试答案
第一章单元测试1、单选题：塑性变形（）。
选项：A:可以恢复，是可逆关系B:不可以恢复，是不可逆的答案: 【不可以恢复，是不可逆的】2、判断题：塑性成形按照加工温度分为热成形、冷成形、温成形。
（）选项：A:错B:对答案: 【对】3、判断题：金属塑性成形可以分成块料成型、板料成形两类。
（）选项：A:错B:对答案: 【对】4、单选题：一次加工包括哪几种加工方式（）。
选项：A:轧制、挤压、锻压B:轧制、拉拔、锻压C:轧制、挤压、拉拔D:挤压、拉拔、锻压答案: 【轧制、挤压、拉拔】5、判断题：经过自由锻、模锻加工的产品可以直接使用。
（）选项：A:对B:错答案: 【错】6、单选题：塑性是指（）。
选项：A:在外力作用下使金属材料发生变形而不破坏其完整性的能力B: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C:在外力作用下使金属材料发生塑性变形的能力答案: 【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】7、多选题：金属塑性成形的特点有哪些（）。
选项：A:尺寸精度高B:组织、性能好C:材料利用率高D:生产效率高答案: 【尺寸精度高;组织、性能好;材料利用率高;生产效率高】8、判断题：弹性是指材料可恢复变形的能力。
（）选项：A:对B:错答案: 【对】9、判断题：块料成形是在塑性成形过程中靠体积的转移和分配来实现的。
（）选项：A:对B:错答案: 【对】10、判断题：块料成形基于冲压理论，板料成形基于锻压理论。
（）选项：A:错B:对答案: 【错】第二章单元测试1、判断题：多晶体的塑性变形方式分为晶内变形和晶间变形。
（）选项：A:对答案: 【对】2、判断题：超塑性变形时，晶粒会发生变小，但等轴度基本不变。
（）选项：A:对B:错答案: 【错】3、判断题：金属晶体究竟以哪种方式进行塑性变形，取决于发生哪种变形方式所需的切应力高。
（）选项：A:对B:错答案: 【错】4、单选题：（）。
选项：A:应变速率B:以其余选项都是C:变形温度D:组织结构、晶粒度答案: 【以其余选项都是】5、判断题：晶粒的长大与变形程度、应变速率有关，和变形温度无关。
《金属塑性成形原理》复习题
《金属塑性成形原理》复习题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。
金属塑性加工原理考试试卷
金属塑性加工原理考试试卷（箭头表考试试卷（一）一、名词解释（本题10分，每小题2分）1. 热效应2. 塑脆转变现象3. 动态再结晶4. 冷变形5. 附加应力二. 填空题（本题10分，每小题2分）1. ___________________ 主变形图取决于 ，与 无关。
2. 第二类再结晶图是 ______ ， ________ 与 ___________ 的关系图。
3. 第二类硬化曲线是金属变形过程中 ____________ 与 ___________ 之间的关系曲线4. 保证液体润滑剂良好润滑性能的条件是 ___________ ， ___________ 。
5. 岀现细晶超塑性的条件是 ________ ， __________ ， ___________ 。
三、判断题（本题10分，每小题2分）1. 金属材料冷变形的变形机构有滑移（ ），非晶机构（），孪生（），晶间滑动（）2. 塑性变形时，静水压力愈大，则金属的塑性愈高（），变形抗力愈低（）。
3. 金属的塑性是指金属变形的难易程度（ ）。
4. 为了获得平整的板材，冷轧时用凸辊型，热轧时用凹辊型（ ）。
5. 从金相照片上观察到的冷变形纤维组织，就是变形织构（）。
四、问答题（本题 40分，每小题10分）1. 分别画岀挤压、平辊轧制、模锻这三种加工方法的变形力学图，并说明在生产中对于低塑性材料的开 坯采用哪种方法为佳？为什么？o = -4?2. 已知材料的真实应变曲线】，A 为材料常数，n 为硬化指数。
试问简单拉伸时材料出现细 颈时的应变量为多少？ 3. 试比较金属材料在冷，热变形后所产生的纤维组织异同及消除措施？4. 以下两轧件在变形时轧件宽度方向哪一个均匀？随着加工的进行会岀现什么现象？为什么? 示轧制方向）<——T五、证明题（本题 10分）证明Mises塑性条件可表达成：六、综合推导题（本题 20分）试用工程法推导粗糙砧面压缩矩形块（Z向不变形）的变形力P表达式，这里接触摩擦W1. 铝棒的加热温度为即挤压时的变形温度为考试试卷（二）一、名词解释（本小题 10分，每小题2分）1. 热变形2. 弹塑性共存定律3. 动态再结晶4. 附加应力5. 热效应二、填空题（本题 22分，每小题2分）1. 金属塑性加工时，工件所受的外力分为_____________________ 和_________________2. ___________________________ 主变形图有_____________________________________________ 种，各主应变分量必须满足条件是：____3. 应变速度是指__________________________________________________4. 平面应变其应力状态的特点是 a z = _________________________________________________5. ___________________________________________________________ 材料模型简化为理想刚塑性材料是忽略了材料的__________________________________________________ 和_________________6. 压力加工中热力学条件是指_________ 、_________ 、 _______7. 第二类再结晶图是________ 、 _________ 与_________ 关系图。
金属加工中的金属塑性成形技术考核试卷
A.精密冲压
B.精密挤压
C.精密锻造
D.精密铸造
16.金属塑性成形过程中，以下哪些因素会影响成形力的分布？（）
A.模具设计
B.材料的屈服强度
C.成形工艺参数
D.润滑条件
17.以下哪些金属塑性成形方法适用于航空航天领域的零件生产？（）
A.锻造成形
五、主观题（本题共4小题，每题5分，共20分）
1.请简述金属塑性成形的基本原理，并列举三种常见的金属塑性成形方法。
2.在金属塑性成形过程中，如何通过控制工艺参数来减少产品的回弹现象？
3.描述金属塑性成形中模具磨损的原因，并提出至少三种减少模具磨损的措施。
4.论述在金属塑性成形中，如何提高材料的塑性和成形性能，同时降低加工硬化程度。
D.铜合金
4.在金属塑性成形过程中，提高材料的塑性有利于以下哪个方面？（）
A.提高模具寿命
B.减少加工硬化
C.降低成形力
D.提高产品精度
5.下列哪种金属塑性成形方法适用于轴对称零件的生产？（）
A.拉伸成形
B.冲压成形
C.挤压成形
D.锻造成形
6.金属塑性成形过程中，以下哪个因素会影响材料的屈服强度？（）
A.材料的屈服强度
B.成形工艺
C.模具设计
D.以上都对
19.下列哪种金属塑性成形方法可以获得更高的生产效率？（）
A.精密精密锻造
20.金属塑性成形过程中，以下哪个因素会影响产品的表面质量？（）
A.模具的制造精度
B.润滑条件
C.成形速度
D.以上都对
二、多选题（本题共20小题，每小题1.5分，共30分，在每小题给出的四个选项中，至少有一项是符合题目要求的）
塑性成形原理习题及答案
一、名词解释（每题3分，共15分）1．非均质形核答：液态金属中新相以外来质点为基底进行形核的方式。
2．粗糙界面与光滑界面答：粗糙界面：a≤2，固液界面上有一半点阵位置被原子占据，另一半位置则空着，微观上是粗糙的；光滑界面：a＞2，界面上的位置几乎被原子占据，微观上是光滑的。
3．内生生长与外生长答：内生生长：晶体自型壁生核，然后由外向内单向延伸的生长方式外生生长：在液体内部生核自由生长的生长方式。
4．沉淀脱氧答：沉淀脱氧是指将脱氧元素（脱氧剂）溶解到金属液中与FeO直接进行反应而脱氧，把铁还原的方法。
5．缩孔缩松答：缩孔：纯金属或共晶合金铸件中最后凝固部位形成的大而集中的孔洞；缩松：具有宽结晶温度范围的合金铸件凝固中形成的细小而分散的缩孔。
二、填空（每空1分，共15分）1．液体原子的分布特征为长程无序、短程有序，即液态金属原子团的结构更类似于固态金属。
2．界面张力的大小与界面两侧质点结合力大小成反比。
衡量界面张力大小的标志是润湿角θ的大小。
润湿角越小，说明界面能越小.3．金属结晶形核时，系统自由能变化△G由两部分组成，其中相变驱动力为体积自由能的降低，相变阻力为表面能的升高。
4．一般铸件的宏观组织由表面细晶区、柱状晶区和内部等轴晶区三个晶区组成。
5．根据熔渣随温度变化的速率可将焊接熔渣分为“长渣”与“短渣”。
“长渣”是指随温命题教师注意事项：1、主考教师必须于考试一周前将试卷经教研室主任审批签字后送教务科印刷。
2、请命题教师用黑色水笔工整地书写题目或用 A4 纸横式打印贴在试卷版芯中。
6．金属中的气孔按气体来源不同可分为析出性气孔、反应性气孔和侵入性气孔。
三、间答（每题5分，共30分）1．铸件的凝固方式及影响因素。
答：铸件凝固方式：体积凝固，中间凝固和逐层凝固方式影响因素包括：金属的化学成分和结晶温度范围大小、铸件断面上的温度梯度。
2．用图形表示K0＜1的合金铸件单向凝固时，在以下四种凝固条件下所形成的铸件中溶质元素的分布曲线：（1）平衡凝固；（2）固相中无扩散而液相中完全混合；（3）固相中无扩散而液相中只有扩散；（4）固相中无扩散而液相中部分混合。
金属塑性成形原理复习题
一、名词解释1. 主应力：只有正应力没有切应力的平面为主平面，其面上的应力为主应力。
2. 主切应力：切应力最大的平面为主切平面，其上的切应力为主主切应力。
3. 对数应变 答：变形后的尺寸与变形前尺寸之比取对数4. 滑移线 答：最大切应力的方向轨迹。
5. 八面体应力：与主平面成等倾面上的应力6. 金属的塑性：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。
7. 等效应力：又称应力强度，表示一点应力状态中应力偏张量的综合大小。
8. 何谓冷变形、热变形和温变形：答冷变形：在再结晶温度以下，通常是指室温的变形。
热变形：在再结晶温度以上的变形。
温变形在再结晶温度以下，高于室温的变形。
9. 何谓最小阻力定律：答变形过程中，物体质点将向着阻力最小的方向移动，即做最少的功，走最短的路。
10.金属的再结晶 答：冷变形金属加热到一定的温度后，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。
11. π平面 答：是指通过坐标原点并垂于等倾线的平面。
12.塑性失稳 答：在塑性加工中，当材料所受的载荷达到某一临界后，即使载荷下降，塑性变形还会继续，这种想象称为塑性失稳。
13.理想刚塑性材料：在研究塑性变形时，既不考虑弹性变形，又不考虑变形过程中的加工硬化的材料。
P13914.应力偏张量：应力偏张量就是应力张量减去静水压力，即：σij ′ =σ－δij σm二、填空题1. 冷塑性变形的主要机理:滑移和孪生2. 金属塑性变形的特点：不同时性、相互协调性和不均匀性。
3. 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 。
4. 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。
5. 超塑性的特点:大延伸率、低流动应力、无缩颈、易成形、无加工硬化 。
6. 细晶超塑性变形力学特征方程式中的m 为:应变速率敏感性指数。
7. 塑性是指金属在外力作用下,能稳定地发生永久变形而不破坏其完整性的能力 。
金属塑性成形原理模拟题
⾦属塑性成形原理模拟题⼀、填空题：（每题 3 分，共计 30 分）1. 塑性是指： _ 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。
2. ⾦属的超塑性可分为细晶超塑性和相变超塑性两⼤类。
3. ⾦属单晶体变形的两种主要⽅式有：滑移和孪⽣。
4. 影响⾦属塑性的主要因素有：化学成份，组织，变形温度，应变速率，变形⼒学条件。
5. 等效应⼒表达式：。
6. 常⽤的摩擦条件及其数学表达式：库伦摩擦条件，常摩擦条件。
7.π平⾯是指：通过坐标原点并垂于等倾线的平⾯，其⽅程为 __。
8.⼀点的代数值最⼤的 __ 主应⼒ __ 的指向称为第⼀主⽅向，由第⼀主⽅向顺时针转所得滑移线即为线。
9. 平⾯变形问题中与变形平⾯垂直⽅向的应⼒σ z =10. 在有限元法中：应⼒矩阵 [S]= ，单元内部各点位移 {U}=⼆、简答题（共计 30 分）1. 提⾼⾦属塑性的主要途径有哪些？（ 8 分）答：提⾼⾦属塑性的途径有以下⼏个⽅⾯：(1) 提⾼材料成分和组织的均匀性；…… 2'(2) 合理选择变形温度和应变速率；…… 2'(3) 选择三向压缩性较强的变形⽅式；…… 2'(4) 减⼩变形的不均匀性。
…… 2'2. 纯剪切应⼒状态有何特点？（ 6 分）答：纯剪切应⼒状态下物体只发⽣形状变化⽽不发⽣体积变化。
…… 2'纯剪应⼒状态下单元体应⼒偏量的主⽅向与单元体应⼒张量的主⽅向⼀致，平均应⼒。
…… 2'其第⼀应⼒不变量也为零。
…… 2'3. 塑性变形时应⼒应变关系的特点？（ 8 分）答：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，全量应变主轴与应⼒主轴不⼀定重合。
…… 2'(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。
……2'(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报载时的屈服应⼒，⽐初始屈服应⼒要⾼。
金属塑性加工试卷及标准答案
中南大学考试试卷2001 —— 2002 学年第二学期时间110 分钟金属塑性加工原理课程64 学时4 学分考试形式：闭卷专业年级材料1999 级总分100 分，占总评成绩70%一、名词解释（本题10分，每小题2分）1.热效应2.塑脆转变现象3.动态再结晶4.冷变形5.附加应力二.填空题（本题10分，每小题2分）1.主变形图取决于______，与_______无关。
2.第二类再结晶图是_____，_______与__________的关系图。
3.第二类硬化曲线是金属变形过程中__________与__________之间的关系曲线。
4.保证液体润滑剂良好润滑性能的条件是_______，__________。
5.出现细晶超塑性的条件是_______，__________，__________。
三、判断题（本题10分，每小题2分）1.金属材料冷变形的变形机构有滑移（），非晶机构（），孪生（），晶间滑动（）。
2.塑性变形时，静水压力愈大，则金属的塑性愈高（），变形抗力愈低（）。
3.金属的塑性是指金属变形的难易程度（）。
4.为了获得平整的板材，冷轧时用凸辊型，热轧时用凹辊型（）。
5.从金相照片上观察到的冷变形纤维组织，就是变形织构（）。
四、问答题（本题40 分，每小题10 分）1.分别画出挤压、平辊轧制、模锻这三种加工方法的变形力学图，并说明在生产中对于低塑性材料的开坯采用哪种方法为佳？为什么？2.已知材料的真实应变曲线，A 为材料常数，n 为硬化指数。
试问简单拉伸时材料出现细颈时的应变量为多少？3.试比较金属材料在冷，热变形后所产生的纤维组织异同及消除措施？4.以下两轧件在变形时轧件宽度方向哪一个均匀？随着加工的进行会出现什么现象？为什么？（箭头表示轧制方向）五、证明题（本题10 分）证明Mises 塑性条件可表达成：六、综合推导题（本题20 分）试用工程法推导粗糙砧面压缩矩形块（Z 向不变形）的变形力P 表达式，这里接触摩擦中南大学考试试卷2002 —— 2003 学年第二学期时间110 分钟金属塑性加工原理课程64 学时4 学分考试形式：闭卷专业年级材料2000 级总分100 分，占总评成绩70%一、名词解释（本小题10分，每小题2分）1.热变形2.弹塑性共存定律3.动态再结晶4.附加应力5.热效应二、填空题（本题22 分，每小题 2 分）1.金属塑性加工时，工件所受的外力分为_______________ 和_______________2.主变形图有_______________ 种，各主应变分量必须满足条件是：_______________3.应变速度是指_________________________________________4.平面应变其应力状态的特点是σz ＝________________________________________5.材料模型简化为理想刚塑性材料是忽略了材料的_______________ 和______________6.压力加工中热力学条件是指________、_______、_______7.第二类再结晶图是_______、________与_________关系图。
金属塑性成形原理习题集
金属塑性成形原理习题集Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】《金属塑性成形原理》习题集运新兵编模具培训中心二OO九年四月第一章 金属的塑性和塑性变形1．什么是金属的塑性什么是变形抗力2．简述变形速度、变形温度、应力状态对金属塑性和变形抗力的影响。
如何提高金属的塑性3．什么是附加应力 附加应力分几类试分析在凸形轧辊间轧制矩形板坯时产生的附加应力4．什么是最小阻力定律最小阻力定律对分析塑性成形时的金属流动有何意义5．塑性成形时，影响金属变形和流动的因素有哪些各产生什么影响6．为什么说塑性成形时金属的变形都是不均匀的不均匀变形会产生什么后果7．什么是残余应力残余应力有哪几类会产生什么后果如何消除工件中的残余应力8．摩擦在金属塑性成形中有哪些消极和积极的作用塑性成形中的摩擦有什么特点9．塑性成形中的摩擦机理是什么10． 塑性成形时接触面上的摩擦条件有哪几种各适用于什么情况11． 塑性成形中对润滑剂有何要求12． 塑性成形中常用的液体润滑剂和固体润滑剂各有哪些石墨和二硫化钼 如何起润滑作用第二章 应力应变分析1．什么是求和约定张量有哪些基本性质2．什么是点的应力状态表示点的应力状态有哪些方法3．什么是应力张量、应力球张量、应力偏张量和应力张量不变量4．什么是主应力、主剪应力、八面体应力5．什么是等效应力有何物理意义6．什么是平面应力状态、平面应变的应力状态7．什么是点的应变状态如何表示点的应变状态8．什么是应变球张量、应变偏张量和应变张量不变量9．什么是主应变、主剪应变、八面体应变和等效应变10． 说明应变偏张量和应变球张量的物理意义11． 塑性变形时应变张量和应变偏张量有和关系其原因何在12． 平面应变状态和轴对称状态各有什么特点13． 已知物体中一点的应力分量为⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡---=30758075050805050ij σ，试求方向余弦为21==m l ，21=n 的斜面上的全应力、正应力和剪应力。
《金属塑性成形原理》试卷及标准答案
《金属塑性成形原理》试卷及答案————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：《金属塑性成形原理》试卷及答案一、填空题1. 设平面三角形单元内部任意点的位移采用如下的线性多项式来表示：，则单元内任一点外的应变可表示为＝。
2. 塑性是指：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。
3. 金属单晶体变形的两种主要方式有：滑移和孪生。
4. 等效应力表达式：。
5.一点的代数值最大的 __ 主应力 __ 的指向称为第一主方向，由第一主方向顺时针转所得滑移线即为线。
6. 平面变形问题中与变形平面垂直方向的应力σ z = 。
7．塑性成形中的三种摩擦状态分别是：干摩擦、边界摩擦、流体摩擦。
8．对数应变的特点是具有真实性、可靠性和可加性。
9．就大多数金属而言，其总的趋势是，随着温度的升高，塑性提高。
10．钢冷挤压前，需要对坯料表面进行磷化皂化润滑处理。
11．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。
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．韧性金属材料屈服时，密席斯（Mises）准则较符合实际的。
14．硫元素的存在使得碳钢易于产生热脆。
15．塑性变形时不产生硬化的材料叫做理想塑性材料。
16．应力状态中的压应力，能充分发挥材料的塑性。
17．平面应变时，其平均正应力 ｍ等于中间主应力 ２。
18．钢材中磷使钢的强度、硬度提高，塑性、韧性降低。
19．材料经过连续两次拉伸变形，第一次的真实应变为 １＝０.1，第二次的真实应变为 ２＝０.25，则总的真实应变 ＝0.35 。
20．塑性指标的常用测量方法拉伸试验法与压缩试验法。
21．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。
二、下列各小题均有多个答案，选择最适合的一个填于横线上1．塑性变形时，工具表面的粗糙度对摩擦系数的影响A工件表面的粗糙度对摩擦系数的影响。
金属塑性成形原理期末复习
塑性指标：拉伸率δ和断面收缩率Ψ。 概 念： 金属在破坏前产生的最大
变形程度，即极限变形量。
H0 - Hk
塑性指标ε= ------------- ×100%（压缩法）
H0
塑性指标衡量金属塑性高低的指标。 塑性状态图及其应用 概念：表示金属塑性指标与变形温度及加载方式的关系曲线图形，简称塑性图。 应用：合理选择加工方法
静态回复 动态回复——主要通过位错的攀移、交滑移来实现。 2.再结晶
静态再结晶：利用金属变形余热发生 动态再结晶：热塑性变形过程中发生 亚动态再结晶：动态再结晶晶粒在热变形停止后的长大过程 (二)热塑性变形后金属组织和性能的变化 1.改善铸造组织，锻合内部缺陷 2.形成纤维组织 3 产生带状组织 超塑性的分类：恒温超塑性或第一类超塑性。
提高塑性的主要途径有以下几个方面： (1)控制化学成分、改善组织结构，提高材料的成分和组织的均匀性； (2)采用合适的变形温度—速度制度； (3)选用三向压应力较强的变形过程，减小变形的不均匀性，尽量造成均匀的变形状态； (4)避免加热和加工时周围介质的不良影响
第二节 金属的流动及其影响因素
第三节 金属塑性成形中的摩擦和润滑
几个基本概念 弹性(Elasticity)：卸载后变形可以恢复特性，可逆性。 塑性(Plasticity)：固体金属在外力作用下能稳定地产生永久变形而不破坏其完整 性的能力 屈服(Yielding)：开始产生塑性变形的临界状态 损伤(Damage)：材料内部缺陷产生及发展的过程 断裂(Fracture)：宏观裂纹产生、扩展到变形体破断的过程
一般讲，如果变形速度大，有没有足够时间完成塑性变形，金属的变形抗力会提高，塑 性降低。变形速度对塑性的影响概括为变形速度的增大，金属和合金的变形抗力提高； 随变形速度提高，塑性变化的一般趋势如图；变形速度对锻压工艺也有广泛的影响。
【材料课件】金属塑性成形原理试题集
1. 冷塑性变形的主要机理:滑移和孪生2. 金属塑性变形的特点:不同时性、相互协调性和不均匀性.3. 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4. 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5.超塑性的特点:大延伸率 低流动应力 无缩颈 易成形 无加工硬化6. 细晶超塑性变形力学特征方程式中的m 为:应变速率敏感性指数7. 塑性是指金属在外力作用下,能稳定地发生永久变形而不破坏其完整性的能力8. 塑性指标是以材料开始破坏时的塑性变形量来表示,通过拉伸试验可以的两个塑性指标为:伸长率和断面收缩率9. 影响金属塑性的因素主要有:化学成分和组织 变形温度 应变速率 应力状态(变形力学条件)10. 晶粒度对于塑性的影响为:晶粒越细小,金属的塑性越好11. 应力状态对于塑性的影响可描述为(静水压力越大)主应力状态下压应力个数越多 数值越大时,金属的塑性越好12. 通过试验方法绘制的塑性 — 温度曲线,成为塑性图13. 用对数应变表示的体积不变条件为:14. 平面变形时,没有变形方向(设为z 向)的正应力为:12132()z m σσσσσ==+= 15. 纯切应力状态下,两个主应力数值上相等,符号相反16. 屈雷斯加屈服准则和米塞斯屈服准则的统一表达式为:13s σσβσ-=,表达式中的系数β的取值范围为:1 1.155β=17. 塑性变形时,当主应力顺序123σσσ>>不变,且应变主轴方向不变时,则主应变的顺序为:123εεε>> 18. 拉伸真实应力应变曲线上,过失稳点(b 点)所作的切线的斜率等于该点的:真实应力Y b 19. 摩擦机理有：表面凸凹学说、分子吸附学说、粘着理论20. 根据塑性条件可确定库伦摩擦条件表达式中的μ的极限值为（0.5---0.577） 21.速度间断线两侧的法向速度分量:相等22. 不考虑速度间断时的虚功(率)方程的表达式为:1 下面选项中哪个不是热塑性变形对金属组织和性能的影响( ) A 改善晶粒组织 C 形成纤维组织 B 产生变形织构 D 锻合内部缺陷2 导致钢的热脆性的杂质元素是( ) A 硫 C 磷 B 氮 D 氢3 已知一点的应力状态为ij q q q q q q q q q σ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦,则该点属于( ) A 球应力状态 C 平面应力状态 B 纯切应力状态 D 单向应力状态4 一般而言，接触表面越光滑，摩擦阻力会越小，可是当两个接触表面非常光滑时，摩擦阻力反而提高，这一现象可以用哪个摩擦机理解释（ ） A 表面凸凹学说 C 粘着理论 B 分子吸附学说5 计算塑性成形中的摩擦力时，常用以下三种摩擦条件，在热塑性成形时，常采用哪个（ ） A 库伦摩擦条件 C 常摩擦条件 B 最大摩擦条件6 小应变几何方程用角标符号表示为（ ）A1()2j i i j u u x x ∂∂+∂∂ C 1()2j i i ju ux x ∂∂+∂∂ Biiu x ∂∂7 下面关于应变增量ｄεｉｊ的叙述中错误的是（）A 与加载过程中的某一瞬时的应力状态相对应B 在列维－米塞斯理论中，应变增量主轴与该瞬时的应力主轴重合C应变增量主轴与当时的应变全量主轴不一定重合Ｄ应变增量ｄεｉｊ对时间ｔ的导数即为应变速率εｉｊ8 关于滑移线的说法，错误的是（）A 滑移线必定是速度间断线B 沿同一条滑移线的速度间断值为常数C 沿滑移线方向线应变增量为零D 直线型滑移线上各点的应力状态相同9 根据体积不变条件，塑性变形时的泊松比ν（）A ＜0.5 C ＝0.5B ＞0.510 下面关于粗糙平砧间圆柱体镦粗变形说法正确的有（）A I区为小变形区B II区为难变形区C III区为小变形区ＤII区为小变形区11 动可容速度场必须满足哪些条件（）A 体积不变条件B 力边界条件C 变形体连续性条件D 速度边界条件12 下面哪些选项属于比例加载应满足的条件（）A 塑性变形量很小，与弹性变形属于同一数量级B 外载荷各分量按比例增加C 加载过程中，应变主轴与应力主轴固定不变且重合 Ｄ 泊松比<0.5研究塑性力学行为时，常用的基本假设有：A 连续性B 均匀性和各向异性C 体积力为零 Ｄ 体积不变如果一个角标符号带有m 个角标，每个角标取n 个值，则该角标符号代表（ ）个元素。
金属塑性成形原理---第十章__塑性成形过程的物理模拟
1．基本原理
将一块密栅胶片(称为试件栅)粘贴在试件表 面上，或直接在试件表面上刻制一组栅线， 它将随着试件变形，即栅线的距离(称为节距) 和方向发生变化。
在试件栅上再重叠一块不变形的栅片(称为基 准栅)，它通常是刻印在玻璃板上。此时，由 于光的几何干涉，会产生明暗相间的条纹， 称为云纹。云纹的分布与试件的变形情况有 着定量的关系，根据云纹图即可算出试件各 处的位移和应变分布；再根据本构方程和应 力边界条件，又可进一步推算出试件的应力 分布。
第四节 成型极限图（FLD）及其在板 料冲压生产或模拟实验中的应用
一、用网格技术制作成形极限图
实际应用的成形极限图通常用刚性半球形凸模 胀形试验来制作。试验前，在薄板试件表面 上预先印制一定形式的密集网格，网格的基 本形式有四种，如图所示。它们的共同特点 是采用圆形网格，以便于根据变形后椭圆的 长、短轴来确定主应变的大小和方向，小圆 的直径依试件的
网格法是在试样的表面或剖分面上刻上坐标 网格，变形后测量和分析坐标网格的变化， 求得变形体的应变大小和分布。
如果知道应力边界条件，利用数值积分法还可 进一步求得应力的大小和分布。由于直接刻 画坐标网格其精细程度较难保证，且破坏了 试样表面的完整性，所以完善的作法是将试 样表面抛光，再涂上感光膜，然后覆上精确 的坐标网底片，经感光冲洗后，即可得到精 细的坐标网。
需载荷小；模拟材料易于得到，成本低；试件和试
验工模具加工方便；实验时试件性能稳定；实验数
据的测量计算方便可靠；能在室温下模拟高温塑性 变形(这一点对于高温塑性成形的模拟研究特别有 利）。
目前常用的塑性成形模拟材料，除实物材料外还有以 下四类
1)软金属材料 铅、铝、铜、锡等都属于这类材料，其 中铅的应用较为广泛。
《金属塑性成形原理》习题集
《金属塑性成形原理》习题集第一章 金属的塑性和塑性变形1．什么是金属的塑性？什么是变形抗力？2．简述变形速度、变形温度、应力状态对金属塑性和变形抗力的影响。
如何提高金属的塑性？3．什么是附加应力？ 附加应力分几类？试分析在凸形轧辊间轧制矩形板坯时产生的附加应力？4．什么是最小阻力定律？最小阻力定律对分析塑性成形时的金属流动有何意义？ 5．塑性成形时，影响金属变形和流动的因素有哪些？各产生什么影响？6．为什么说塑性成形时金属的变形都是不均匀的？不均匀变形会产生什么后果？ 7．什么是残余应力？残余应力有哪几类？会产生什么后果？如何消除工件中的残余应力？8．摩擦在金属塑性成形中有哪些消极和积极的作用？塑性成形中的摩擦有什么特点？ 9．塑性成形中的摩擦机理是什么？10． 塑性成形时接触面上的摩擦条件有哪几种？各适用于什么情况？ 11． 塑性成形中对润滑剂有何要求？12． 塑性成形中常用的液体润滑剂和固体润滑剂各有哪些？石墨和二硫化钼 如何起润滑作用？第二章 应力应变分析1．什么是求和约定？张量有哪些基本性质？2．什么是点的应力状态？表示点的应力状态有哪些方法？3．什么是应力张量、应力球张量、应力偏张量和应力张量不变量？ 4．什么是主应力、主剪应力、八面体应力？ 5．什么是等效应力？有何物理意义？6．什么是平面应力状态、平面应变的应力状态？ 7．什么是点的应变状态？如何表示点的应变状态？ 8．什么是应变球张量、应变偏张量和应变张量不变量？ 9．什么是主应变、主剪应变、八面体应变和等效应变？ 10． 说明应变偏张量和应变球张量的物理意义？11． 塑性变形时应变张量和应变偏张量有和关系？其原因何在？ 12． 平面应变状态和轴对称状态各有什么特点？13． 已知物体中一点的应力分量为⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡---=30758075050805050ij σ，试求方向余弦为21==m l ，21=n 的斜面上的全应力、正应力和剪应力。
《金属塑性成形原理》试卷及答案
《金属塑性成形原理》试卷及答案一、填空题1. 设平面三角形单元内部任意点的位移采用如下的线性多项式来表示：，则单元内任一点外的应变可表示为＝。
2. 塑性是指：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。
3. 金属单晶体变形的两种主要方式有：滑移和孪生。
4. 等效应力表达式：。
5.一点的代数值最大的 __ 主应力 __ 的指向称为第一主方向，由第一主方向顺时针转所得滑移线即为线。
6. 平面变形问题中与变形平面垂直方向的应力σ z = 。
7．塑性成形中的三种摩擦状态分别是：干摩擦、边界摩擦、流体摩擦。
8．对数应变的特点是具有真实性、可靠性和可加性。
9．就大多数金属而言，其总的趋势是，随着温度的升高，塑性提高。
10．钢冷挤压前，需要对坯料表面进行磷化皂化润滑处理。
11．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。
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．韧性金属材料屈服时，密席斯（Mises）准则较符合实际的。
14．硫元素的存在使得碳钢易于产生热脆。
15．塑性变形时不产生硬化的材料叫做理想塑性材料。
16．应力状态中的压应力，能充分发挥材料的塑性。
17．平面应变时，其平均正应力 ｍ等于中间主应力 ２。
18．钢材中磷使钢的强度、硬度提高，塑性、韧性降低。
19．材料经过连续两次拉伸变形，第一次的真实应变为 １＝０.1，第二次的真实应变为 ２＝０.25，则总的真实应变 ＝0.35 。
20．塑性指标的常用测量方法拉伸试验法与压缩试验法。
21．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。
二、下列各小题均有多个答案，选择最适合的一个填于横线上1．塑性变形时，工具表面的粗糙度对摩擦系数的影响A工件表面的粗糙度对摩擦系数的影响。
Ａ、大于；Ｂ、等于；Ｃ、小于；2．塑性变形时不产生硬化的材料叫做A。
Ａ、理想塑性材料；Ｂ、理想弹性材料；Ｃ、硬化材料；3．用近似平衡微分方程和近似塑性条件求解塑性成形问题的方法称为B。
金属塑性成形原理习题及答案07-03
解：
Hale Waihona Puke (1) aii = a11 + a22 + a33 = 1+ 2 + 3 = 6 (2) aijaij = 12 +12 + 0 +12 + 22 + 22 + 0 + 22 + 32 = 24
(3) a1 ja j2 = 1×1+1× 2 + 0× 2 = 3
2. 将下列各式按照求和约定写成展开形式 i 、 j 取值范围均为 1、2、3。
⎡0 1 2⎤ σ ij = ⎢⎢1 2 0⎥⎥
⎢⎣2 0 1⎥⎦
求作用在过该点法线方向为 n =
1 11
e1
+
3 11
e1
+
1 11
e1
的斜面上的应力矢
量及正应
力和
剪应力。
已知斜面应力公式为
7
S x = σ xl + τ yxm +τ zxn S y = τ xyl + σ y m +τ zyn S z = τ xzl + τ yz m +σ zn
Tx = σ xl +τ yxm +τ zx n Ty = τ xyl + σ ym +τ zy n Tz = τ xzl +τ yzm + σ z n 即应力边界条件表达式。
3. 写出应力平衡方程。 直接坐标系中质点的应力平衡微分方程式为
5
⎧ ⎪ ⎪
∂σ x ∂x
+ ∂τ yx ∂y
+ ∂τ zx ∂z
来描述一点应力状态的简图称为主应力图。为定性的说明变形体某点的应力状态，常采用主 应力图。主应力图能够用来衡量某一种材料在特定工艺条件下塑性的优劣和变形抗力的大小。 主应力图共有九种，如图所示，其中三向应力状态有四种，两向应力状态有三种，单向应力 状态有两种。
《金属塑性成形原理》习题库(附答案及解析)
《金属塑性成形原理》试题库一、填空题：1、在外力作用下使金属材料发生塑性变形而不破坏其完整的能力称为塑性。
2、晶内变形的主要方式是滑移和孪生，其中滑移变形是主要的。
3、一般来说，滑移总是沿着原子密度最大的晶面和晶向发生。
4、体心立方金属滑移系为12 个；面心立方滑移系为12 个；密排六方滑移系为3 个。
5、孪生是晶体在切应力作用下，晶体的一部分沿着一定的晶面和一定的晶向发生均匀切变，变形部分与未变形部分构成了镜面对称关系。
6、在多晶体材料中，晶间变形的主要方式是晶体之间的相互滑动和转动。
7、多晶体塑性变形的特点：一是晶粒变形的不同时性；二是各晶粒变形的相互协调性；三是晶粒与晶粒之间以及晶粒内部与晶界附近区域之间变形的不均匀性。
8、晶体滑移时，滑移方向的应力分量为τ=σμ，μ=cosθcosλ，μ称为取向因子。
9、通常把取向因子μ=0的取向称为硬取向；把μ=0.5的取向称为软取向。
10、固溶体塑性变形时，由于位错应变能的作用，溶质原子会偏聚在位错附近形成特定的分布，这种分布现象称为“柯氏气团”或“溶质气团”。
11、随着变形程度的增加，金属的强度和硬度增加，而塑性韧性降低，这种现象称为加工硬化（或形变强化）。
12、去应力退火是回复在金属中的应用之一，既可保持金属的加工硬化（或形变强化），又可消除残余应力。
13、实验研究表明，晶粒平均直径d与屈服强度σs的关系（Hall-Petch关系）可表达为：σs＝σ0+Kd-1/2。
14、由于塑性变形使得金属形成晶粒具有择优取向的组织，称为形变织构。
15、增大静水压力能抵消由于不均匀变形引起的附加拉应力，从而减轻其所造成的拉裂作用。
16、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。
17、金属的超塑性分为细晶超塑性和相变超塑性两大类。
18、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，直至完全取代冷变形组织，这个过程称为金属的再结晶。
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考生班级学号姓名
一、填空题：（每题 3 分，共计 30 分）
1. 塑性是指： _ 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。
2. 金属的超塑性可分为细晶超塑性和相变超塑性两大类。
3. 金属单晶体变形的两种主要方式有：滑移和孪生。
4. 影响金属塑性的主要因素有：化学成份，组织，变形温度，应变速率，变形力学条件。
5. 等效应力表达式：。
6. 常用的摩擦条件及其数学表达式：库伦摩擦条件，常摩擦条件。
7.π 平面是指：通过坐标原点并垂于等倾线的平面，其方程为 __。
8.一点的代数值最大的 __ 主应力 __ 的指向称为第一主方向，由第一主方向顺时针转所得滑移线即为线。
9. 平面变形问题中与变形平面垂直方向的应力σ z =
10. 在有限元法中：应力矩阵 [S]= ，单元部各点位移 {U}=
三、计算题（共计 40 分）
1 、已知金属变形体一点的应力量为Mpa ，求：（ 18 分）
(1) 计算方向余弦为 l=1/2 ， m=1/2 ， n= 的斜截面上的正应力大小。
(2) 应力偏量和应力球量；
(3) 主应力和最大剪应力；
解： (1) 可首先求出方向余弦为（ l,m,n ）的斜截面上的应力（）
…… 4'
进一步可求得斜截面上的正应力
…… 2'
(2) 该应力量的静水应力为
…… 2'
其应力偏量
…… 2'
应力球量
…… 2'
(3) 在主应力面上可达到如下应力平衡
…… 2'
其中
欲使上述方程有解，则
…… 1'
即
解之则得应力量的三个主应力
…… 2'
对应地，可得最大剪应力
…… 1'
2 、如图所示，设有一半无限体，侧面作用有均布压应力，试用主应力法求
单位流
动压力 p 。
（ 12 分）
取半无限体的半剖面，对图中基元板块（设其长为l ）列平衡方程：
（ 1 ）…… 2'
其中，设，为摩擦因子，为材料屈服时的最大切应力值，、均取绝对值。
由 (1) 式得
（ 2 ）…… 2'
采用绝对值表达的简化屈服方程如下
（ 3 ）…… 1'
从而（ 4 ）…… 2'
将（ 2 ）（ 3 ）（ 4 ）式联立求解，得
（ 5 ）…… 2'
在边界上，，由（ 3 ）式，知，代入（ 5 ）式得
…… 2'
最后得
（ 6 ）…… 1'
从而，单位流动压力
（ 7 ）…… 2'
3 、（ 10 分）一理想刚塑性体在平砧头间镦粗到某一瞬间，条料的截面尺寸为2a × 2a ，长度为 L ，较 2a 足够大，可以认为是平面变形。
变形区由 A 、 B 、C 、 D 四个刚性小块组成（如图示），此瞬间平砧头速度为ú i =1。
（下砧板认为静止不动）
试画出速端图并用上限法求此条料的单位变形力
p*。
解：根据滑移线理论，可认为变形区由对角线分成
的四个刚性三角形组成。
刚性块 B 、 D 为死区，随
压头以速度 u 相向运动；刚性块 A 、 C 相对于 B 、 D
有相对运动（速度间断），其数值、方向可由速端图
完全确定。
…… 4'
u * oA = u * oB = u * oC = u * oD =u/sin θ = …… 2'
根据能量守恒
2P * · 1 ＝ K （ u * oA ＋ u * oB ＋ u * oC ＋ u * oD ）…… 1'
又＝＝＝＝ a …… 1'
所以单位流动压力
P *= ＝2K …… 2'。