塑性成型复习题2
(完整版)金属塑性成形原理习题及答案解析
《金属塑性成形原理》习题（2）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 。
塑性成形理论课后答案2修改
第一章1-10． 已知一点的应力状态10100015520⨯⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=ij σMPa ，试求该应力空间中122=+-z y x 的斜截面上的正应力n σ和切应力n τ为多少？解：若平面方程为Ax+By+Cz+D=0,则方向余弦为：222CB A A ++=l ，222CB A B ++=m ，222CB AC n ++=因此：312)(-211222=++=l ，322)(-212-222-=++=m ；322)(-212n 222=++= S x ＝σx l ＋τxy m ＋τxz n=3100325031200=⨯-⨯S y ＝τxy l ＋σy m ＋τzy n = 3350321503150=⨯+⨯S z ＝τxz l ＋τyz m ＋σz n=320032100-=⨯-11191000323200323350313100S S S -=-=⨯-⨯-⨯=++=n m l z y x σ125003200335031002222222=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=++=z y x S S S S4.1391000125002=⎪⎭⎫⎝⎛-=τ1-11已知OXYZ 坐标系中，物体内某点的坐标为（4，3，-12），其应力张量为：⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛--=1030205040100 ij σ，求出主应力，应力偏量及球张量，八面体应力。
解：=1J z y x σσσ++=100+50-10=140=2J 222xy xz yz y x z x z y τττσσσσσσ---++=100×50+50×（-10）+100×（-10）-402-(-20)2-302=600=3J 321σσσ=2222xy z xz y yz x xz yz xy z y x τστστστττσσσ---+ =-192000019200060014023=-+-σσσσ1=122.2,σ2=31.7,σ3=49.5 σm=140/3=46.7;7.5630203.3403.53⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=' ij σ ;7.460007.4607.46m ⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=i σσ8=σm =46.71.39)()()(312132322218=-+-+-±=σσσσσστ 1-12设物体内的应力场为3126x c xy x +-=σ，2223xy c y -=σ，y x c y c xy 2332--=τ，0===zx yz z ττσ，试求系数c 1，c 2，c 3。
塑性成形题目
第一部分、填空题1冷冲压是利用安装在(压力机 ) 上的 (冲模 )对材料( 施加压力)，使(其生产分离或塑性变形 ) ，从获得冲件的一种压力加工方法。
2按照塑性成形毛坯的特点，通常可以讲塑性成形分成(体积成形 )和(板料成形 )两大类。
3 塑性成形工艺有哪几个方面的特点？答：有以下几个方面的特点， 1、材料利用率高 2、力学性能好 3 、尺寸精度高 4.生产效率高。
第一部分、填空题1冲件的产品尺寸稳定，互换性好，是因为尺寸公差由(冷冲模)保证。
2 冲压工序组合形式可以分为(分离工序 ) 、(塑性变形工序 ) 两大类， .前一类工序是(使冲压件与板料按一定的轮廓线分离而获得一定断面质量的冲压加工方法 )，而后一类工序是(冲压毛坯在不破裂的条件下产生塑性变形而获得所要求的形状和尺寸的零件的冲压加工方法 ) 。
3 精冲零件尺寸的公差等级与料厚有关，厚度愈大则公差等级愈(低 )，精冲内孔公差等级(高 )于落料公差等级。
5 因为冲压只要是用(板料 )加工零件，所以又叫做板料冲压。
6冲压不但可以加工(金属 )材料，而且还可以加工( 非金属)材料。
7 冲模的封闭高度是指 ( 模具工作行程终了时，上模座的上平面至下模座的下平面之间) 的距离。
参考答案：模具工作行程终了时，上模座的上平面至下模座的下平面之间第二部分、选择题9 在下列工序中， ( ) 属于成型工序， ( ) 属于分离工序。
A、落料 B、弯曲 C 、拉伸 D 、冲孔 E、扭弯 F 、变薄拉深 G、切断 H 、剖切 I 、精冲 J、整形 K、弯曲A. (B C E F J K ) (A D G H I)B. (B D G F J K ) (AC E H I)C. (B C E H I) (A D F J K G )D. (B DH E FJ ) (A CFG IK)参考答案： A10 冲压所必被的冷冲模只有生产为( )的情况下，经济效益高。
A.单件B. 小批量C. 大批量参考答案： C11 冲压加工过程是( )受力变形或分离，从而获得所需零件。
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）
塑性成形习题
1.自由锻工序分为基本工序、辅助工序、精整工序。
2.弯曲过程最有可能出现的弯曲问题是弯曲件的变裂和回弹。
3.随着温度的增加，一般金属的塑性增加，变形抗力下降。
4.拉深成形工艺控制的主要问题是防止工件的拉裂和起皱。
5.终锻模膛的尺寸与实际锻件的尺寸一致。
（F ）6.热冷挤压是以金属的熔化温度来区分的。
（F ）7.金属流动方向与凸模运动方向相反的挤压称为反挤压。
（T ）8.预锻模膛的周边设置有飞边槽（F ）9.模膛越深，设置的圆角半径越小（F ）10.碳钢的塑性比合金钢好（F）11.拉深系数越大，越容易拉裂产品（F）12.滑移是原子在切应力作用下的刚性移动( T )13.以下属于冲压生产中的分离工序的是（A ）A．冲孔 B.弯曲 C.切边 D.修整 E.拉深14.晶体塑性变形的形式有哪两种？答：晶体塑性变形有两种方式：即滑移和孪生。
15.自由锻与模锻最主要的区别是什么？模锻与自由锻相比，有什么优点？答自由锻与模锻最主要的区别是否使用模具；优点生产效率较高、锻件尺寸较精确、表面光洁、可以获得较复杂的锻件、操作简单、易机械化、锻件生产成本低。
16.材料加工为什么需要规定其加热的温度范围？答：因为温度不同材料的性能就会不同17.造成金属的冷塑性变形强化的原因是什么？怎样消除？答：造成冷变形强化的根本原因就在于冷塑性变形增大了金属材料内部的位错密度；热处理，退火处理。
18.金属塑性加工的成形性能可以用什么来衡量？19.锻件和铸件在形状和内部组织上有什么差异？20.什么是冲孔连皮？其作用？答：在模锻当中，模锻件上的通用孔，不能直接锻出，只能锻成盲孔，中间留有一定厚度的金属层g,称为冲孔连皮；防止模具打靠、损伤。
21.锻造完毕后，对锻件的后续切边或者冲孔，可以选用在热态或冷态下加工，各有什么优劣？。
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。
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 。
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22.何谓拉拔成型?拉拔成型工艺可生产哪些型材，其中管材的拉拔有哪几种方法?
在外加拉力的作用下，迫使金属通过模孔产生塑性变形，以获得与模孔形状、尺寸相同的制品的加工方法，称之为拉拔(或称为拉伸)。
最适合于连续高速生产断面尺寸小的长制品。
管材的拉拔：空拉、长芯杆拉拔、固定芯头拉拔、游动芯头拉拔、顶管、扩径拉拔
按轧制温度不同可分为热轧和冷轧。
热轧：以金属锭坯为原料进行轧制。因为在高温下材料的表面容易产生氧化皮，使材料表面粗糙，尺寸波动大，且力学性能不如冷轧件。
冷轧：一般以热轧半成品或成品为原料再进行冷轧加工，冷轧件表面光洁、尺寸精确、力学性能好。
27.按轧件与轧辊的相对运动关系，分为哪几类?
按轧件与轧辊的相对运动关系不同或轧件在变形区内变形特点不同可把轧制分为纵轧、斜轧和横轧三种。
横向网格线在进入变形区后发生弯曲，变形前位于同一网格线上的金属质点，变形后靠近中心部位的质点比边部超前许多，表明中心金属流动快，边部流动慢。
沿制品的长度方向和横断面半径方向，变形是不均匀的，主要表现在：横向网格线之间的距离由前端向后端逐渐增加；横向网格线与纵向网格线的夹角(即剪切应变)亦由前端向后端逐渐增加；靠近中心的网格由原来的正方形变为近似于长方形(表明主要产生了延伸变形)，而外层的网格变为近似平行四边形，说明除了延伸变形外，尚发生了较大剪切变形。
17．何谓闭式模锻？闭式模锻能正常进行的必要条件是什么？
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。
必要条件主要是:
①坯料体积准确；
②坯料形状合理并能在模膛内准确定位；
③能够较准确地控制打击能量或模压力；
④有简便的取料措施或顶料机构。
挤压:
19.何谓挤压成型?挤压成型可以加工出何种型材?
(4)玻璃润滑挤压：特点：由于施加润滑剂、挤压后脱润滑剂等操作的缘故，玻璃润滑挤压工艺通常非常繁杂，对生产率的影响较大。
(5)静液挤压：特点：由于使用了高压介质，需要进行坯料预加工、介质充填与排泄等操作。降低了挤压生产成材率，增加了挤压周期，使静液挤压的应用受到了很大限制
(6)连续挤压：特点：该方法是利用变形金属与工具之间的摩擦力而实现挤压的。
21.工业上广泛应用的挤压方法有哪几种?它们各自的工艺特点是什么?
(1)正挤压：特点：正挤压以其技术最成熟、工艺操作简单、生产灵活性大等特点。
(2)反挤压：特点：在挤压操作较为复杂，间隙时间较正挤压长，挤压制品质量的稳定性仍需进一步提高。
(3)侧向挤压金属挤压时，制品流出方向与挤压轴运动方向垂直的挤压
挤压是对放在容器(挤压筒)内的金属坯料施加外力，使之从特定的模孔中流出，获得所需断面形状和尺寸的一种塑性加工方法。
采用挤压成型可以生产管、棒、型、线材等材料(半成品)，也可以直接成形各种零部件(成品)。尤其是在有色金属的塑性加工中具有广泛的应用。
20试述金属在基本挤压阶段其变形有何特点
平行于挤压轴线的纵向网格线在进出模孔时发生了方向相反的两次弯曲。其弯曲角度由中心层向外逐渐增加，表明金属内外层变形具有不均匀性。将每一纵向线两次弯曲的弯折点分别连接起来可得两曲面，这两个曲面所包围的体积称为挤压塑性变形区。
23拉拔成型时，拉力对制品的质量有何影响？
拉力对制品质量的影响：由于拉拔变形时金属承受轴向拉应力作用，且该拉应力在横断面上沿径向分布的规律为中心大、边部小，当模角α、模面摩擦系数、道次加工率较大时，或者带有反拉力拉拔时(即坯料上施加有与拉拔方向相反的拉力，这种反拉力作用在多模连续拉拔时不可避免地存在)，制品中心部容易产生周期性裂纹，如图2-1-93所示。这种周期性裂纹的进一步发展，则导致拉断现象。
★K>2.0时，K过大，表示道次加工率过小，ห้องสมุดไป่ตู้有充分发挥金属的变形能力。
制品直径越小，壁厚越薄，K值应越大些。
25拉拔模的定径带有何作用
定径区(定径带)的作用是为了消除金属的流动不均、弹性回复等不良影响，确保制品的形状与尺寸精度。设置定径带还可以防止模孔的剧烈磨损，延长模子的使用寿命。
26.什么是管材拉拔加工中的游动芯头拉拔工艺？
15．开式模锻的飞边槽由哪些部分组成，它们各自的作用是什么？
16．开式模锻的锻模圆角对金属的成型有何影响？
当R很小时，金属质点要拐一个很大的角度再流入孔内，需消耗较多的能量，故不易充满模膛，而且R很小时，还可能产生折迭和切断金属纤维。同时此处温度升高较快，模具容易被压塌。
Ｒ太大，增加金属消耗和机械加工量。总的看来，从保证锻件质量出发，圆角半径Ｒ应适当。
在拉拔过程中，芯头依靠本身特有的外形所建立的力平衡而被稳定在模孔中，不需要采取另外的芯头固定措施。特别适合于长管与盘管拉拔，对于提高拉拔生产率、成品率和管材内表面质量均十分有利。
轧制:
26.何谓轧制成型?轧制按温度分为哪几类?各自特点是什么？
轧制也叫压延，它是指金属坯料通过转动轧辊间的缝隙，承受压缩变形，而在长度方向产生延伸的过程。
24实现拉拔成型的必要条件是什么？不满足必要条件会怎样？
施加在制品断面上的拉力必须小于金属出模口处的屈服强度。否则，将会产生制品细颈、甚至拉断等现象。
生产现场一般用下式来表示实现拉拔的必要条件：
安全系数K与被拉拔金属的尺寸、状态(退火或硬化)以及变形条件(温度、速度、是否加反拉力等)有关。一般而言，K＝1.4～2.0。★当K＝(0.7～0.5)时，K过小，意味着加工率过大，容易产生断头、拉断等现象；