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（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。
第二节 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:?x??y??z?0
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： ?ij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。
11?z?(?x??y)?(?1??2)??m
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第三节 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；
第四节 本构方程
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的，全量应变主轴与应力主轴不一定重合； 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； 塑性变形时可以认为体积不变，即应变球张量为零，泊松比v=0.5； 对于应变硬化材科，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。
3、真实应力-应变曲线可分为三类：(1)Y??;(2)Y??;(3)Y??
4、测定应力-应变曲线的实验：拉伸实验、压缩实验、轧制实验
1?1?2v5、在普朗特-路埃斯理论中d?ij?d?ij??ijd?m??ij?d?， 各部分的意义。
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第五节 摩擦与润滑
1、金属塑性加工时摩擦的特点：P147；
2、摩擦的分类：干摩擦、边界摩擦、流体摩擦；
3、摩擦机理：表面凸凹学说、分子吸附学说、粘着理论。 4、摩擦的表达式：库仑定理和常摩擦 4、常用的润滑剂：P155；
5、塑性成形特殊润滑方法：P157
其他
1、滑移线场的概念：滑移线的概念、α、β滑移线、直线滑移线场、简单滑移线场。 2、动可容速度场： 3、静可容应力场：
计算题
1、 斜微分面上的应力及特殊微分面的应力（主应力、主切应力、八面体应力） 2、 平衡微分方程 3、 小变形几何方程 4、 屈服准则 5、 本构方程
6、 主应力法（共5个每个8分）