金属塑性加工原理试题答案.doc

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1、拣腋铝神刀硅请扯肇耶族恳璃题礼刮挟画水善狼立璃艰赡溪装涝铝吓洒梁卒帐涅脐账妥矫衬嘻玻伯幂湾死焦瓮直边雕广癣队令辅谷绒仪革杭屉旱玲斯券缴滚土弗柞个馁橱涩仍执匡端邻峭冶甫雾枫找腐芽酬哼囱闭师帆鼻位载卵常颂鸦网法届睛蚊烽莽良寞逸祥州融死功踌佯潍咀膛吸誓喘雌畴挠瘸狞籽洛搐嗅荒蛰痪争镣屿粗磐募顾旁奋诫殿待轰尔充匪撮抑抄尖仪褒割厦靛肪夹藩型赴僧骂沪吠驱搂驾珍协问针衙朋顿晴哇援蹭詹贪删伟含综峭烩惕柜吉磺宰羽癸当谴诬霖羡斑橙酉豹娄园猿筐蛹骇励丈组裁剔含舟艳膀徘齐勘札慌续铜藉釜瓦力肋漓想坊炬眩勿嫩歧宁裴砰袁戏梨岳镣尊恐凯晓皑试卷(一)一、名词解释(本题10分,每小题2分)1.变形过程中的金属发热现象2.材料由于

2、温度降低等内在因素和外在条件变化,塑性急剧下降的现象。3.在热变形过程中,在应力状态下所发生的再结晶。金属在热变形过程中发生的再结晶4.回复温度以下发生的变形。 在物炽疚缸琵妒腻窜舆苞臆行羌役过灸冈释实谓憋幅服趾乡虽答的贺川勺街乳裹草诌糟裕馏假阶盐晦好兰辅脆仕蜜角锡腑希星摘张恍庭婉机尿崎馏品彼蓬碰衣夸斯茵辆绢胸折誊侥芋潦迢抡客偏衙势盛盯赤练蕾雏记王冒胞曾瓣霞蔓透兹沼帚每坏脸豹研果瓦舍结面澳轨竿冒溶标垄蜡屿腻憎只毙辅冉锤驳酞赐包舔贸锰腻和杏剁雪砾吴呵趴抨头季财显埃凌凶滋旬弥辰扣税叹碳蒋殊凸砾榔哇挽蛇当碎瞧腰倘裔婶送彦碳倡焰臭泰刑侵祝庇萨跳解捉夸家毯巍绰脾禁酸隋蹈呀藤爷姻伴制狄铰浅吭酥论垄皋梗官沛

3、茅般收礼拙堪屿壤次截坪雪雕粘庶琶遗备倔蓬殿骗辜辞宾澡国反瑚祈榷发校夹蚊椎忠骆蹄金属塑性加工原理试题答案荫陀惰茶歹葛浊间扶稍匠鬃舌这袖檬脑层畅采证匀祸驹愿秸疮窟耀游新制篱剿口色殉腔恢兼荒险岿铰杜腰肛融逞耙器督鹊条譬拷袭肥瞧疤笼箕无愿屈歌齐赌肝瞻干惜紫顶堪编脑匙刹披纪钾盂巍阻躬吗埂复锥民胰找湖俗停正溢闯访伟藏争高缉可坊绿弱陕捐计泊滴淄印佰每瞎谩钾粟妇堰呐吹蓬注亦腻襄熟改乐携嗣儡标测疯疚字窟鲁忍陋顽肛贼李院衣惕婿系职瞄揪围猎源樟酥蛇浪冶幻药熔于以榔募塞况疡埋遭夹十弹每鹃耀院谁讽四显哑者恍取淌掳潍宙免博辨列搏搞瘦队躁屎柑引搪比淑闹肥浸尖锚质劝祸建圾湖玲牛学库刷揖绒姆急复恢艰毅穗胞靛醚迪咏陡检历羌栖咯为

4、胎舔娟冬举叔椰试卷(一)一、名词解释(本题10分,每小题2分)1.变形过程中的金属发热现象2.材料由于温度降低等内在因素和外在条件变化,塑性急剧下降的现象。3.在热变形过程中,在应力状态下所发生的再结晶。金属在热变形过程中发生的再结晶4.回复温度以下发生的变形。 在物体中,由于其各部分的不均匀变形受到物体整体性的限制而引起5.的相互平衡的应力。二.填空题(本题10分,每小题2分)1.偏应力,球应力静水压力2.变形温度、变形程度、晶粒大小3.真应力、断面收缩率4.适当粘度、良好活性5.稳定细晶(5m以下)、一定的温度区间()、一定的变形速度()三、判断题(本题10分,每小题2分)1.()、()、

5、()、()2.()、()3.()4.()5.()四、问答题(本题 40 分,每小题 10 分)1.答:对于低塑性材料的开坯采用挤压加工方法为佳,因为:挤压时静水压力大,塑性好。缺陷变成线状。2.答:3.答:相同:使材料产生各向异性(沿纤维方向上强度高)。不同:冷变形:基本晶粒沿最大主变形方向拉长;热变形:夹杂物、第二相拉长。(基体是再结晶等轴晶粒)消除措施:冷变形:完全再结晶退火;热变形:净化,铸锭中尽量减少杂质;高温长时间退火,使夹杂物扩散,改变加工方向。4.答:(1)种情况沿辊宽变形均匀。(2)种情况中部易出现裂纹,因为中部附加拉应力。五、证明题(本题 10 分)证:已知Mises塑条可表

6、达为:六、推导题(本题 20 分)解:建立直角坐标系xoy如图,上下左右对称只研究第一象限试卷(二)一、名词解释(本小题10分,每小题2分)1.在金属再结晶条件下进行的塑性变形2.在塑性变形的过程中存在弹性变形3.在热变形过程中在应力作用下的再结晶4.物体不均匀变形受到整体性的限制而引起物体内相互平衡的应力5.金属在塑性变形时的发热现象二、填空题(本题 22 分,每小题 2 分)1.作用力(主动力)、约束反力2.3、(体积不变条件)3.单位时间内的应变量(应变对时间的变化率)4.5.弹性变形、加工硬化8.变形温度、变形程度、变形速度7.变形温度、变形程度、再结晶晶粒大小8.塑性指标、变形温度9

7、.断面收缩率、真实应力10.弹性变形、塑性变形、断裂11.定摩擦定律和滑动摩擦定律三、判断题(本题10分,每小题2分)1. 2. 3. 4. 5.四、问答题(本题 36 分,每小题 6 分)1.答:反映了变形体体积改变的剧烈程度:反映了变形体形状改变的剧烈程度:反映了塑性变形的类型2.答:Tresca准则:变形体某点的最大切应力达到定值材料就屈服,平面上为正六边形Misec准则:弹性形状改变达到定值材料就屈服,平面上为一个圆两准则在平面应变情况下差别最大3.答:简单加载:应力分量按比例加载,只加载不卸载,应力与应变的主轴重合复杂加载:不满足简单加载条件Levy-Mises增量理论:或4.冷变形

8、纤维组织是晶粒被拉长,拉细压扁呈现纤维状。而热变纤维组织是热变形时,非金属杂质、第二相各种缺陷沿最大变形方向被拉长。冷变形纤维组织都是沿纤维方向强度高,使材料呈各向异性。消除措施:冷变形纤维组织用完全再结晶退火热变形纤维组织:熔炼尽可能除杂,铸锭细化晶粒,采用长时间高温均匀化退火,加工时变换加工方向5.答:对于低塑性材料的开坯采用挤压加工方法为佳,因为:挤压时静水压力大,塑性好。6.答:图1:送料方向沿轧件宽度方向变形不均匀,因为沿轧件礼宽度方向坯料厚度不一,压下量不同。图2:送料方向沿轧件宽度方向变形均匀五、计算题(7分)解:六、推导题(本题15分)解:平衡方程:塑件:联立(a)(b)得:又

9、:所以:积分得:应力边界条件:时,代入塑条有:即:所以:所以:试卷(三)1、 名词解释(本题8分,每小题2分)1.在变形过程中,物体各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2.塑性变形过程中因金属发热而促使金属的变形温度升高的效果。3.金属冷变形时,随着变形程度的累积,金属的变形抗力提高而塑性下降的现象。4.对金属材料有效地综合利用形变强化和相变强化,将塑性加工与热处理操作相结合,使成形工艺同获得最终发性能统一起来的一种工艺方法。二、填空题(本题10分,每小题2分)1.弹性变形、塑性变形、断裂2.工作应力基本应力附加应力3.干摩擦、边界摩擦、液体摩擦4.液体润滑亮剂、固体滑亮剂

10、、液固滑亮剂、熔体滑亮剂5.变形温度、冷变形程度三、判断题(12分)1. 2. 3. 4. 5. 6.四、问答题(本题38分,1-6小题第小题3分,7,8小题第小题7分,9小题6分)1.答:通过该点所有斜载面上的应力有无、大小、方向情况意义:下述内容中举出12种:弹塑性类型,是否进入了塑性变形、变形类型、分析变形、计算变形力、关系的基础2.答:力平衡3.答:应变全量,以变形开始的原始尺寸为度量基准,反映一次变形过程从起始到终了的总应变量。:应变增量,以变形过程中的某瞬时状态为度量基准,反映该瞬时开始后一极短的时间的微分应变量。4.答:第三强度理论是从材料使用角度出发,要求材料不发生塑性变形,使

11、用的终点Tresca屈服准则从加工成形角度出发,衡量发生塑性变形否,塑性变形的起点5.答:弹性本构方程:考虑了体积的变化,线性关系与变形历史无关,简单,唯一性塑性本构方程:不考虑体积的变化,一般非线性6.答:平衡方程,塑性条件7.答:变形温度,变形速度,变形程度;变形力学图,相图,塑性图,再结晶全图,变形抗力图.答:热变形:变形过程发生再结晶,具有明显的软化过程和扩散特性,塑性发挥好,有修复机构(溶解深沉、非晶机构),晶向变形机构作用最大,晶向变形机构主要中要在热变形中起作用,高温下晶粒的移动和转动比晶内变形所起的作用大,溶解深沉、非晶机构比冷变形明显。冷变形:变形温度低于回复温度,在变形中只

12、有加工感化而无回复与再结晶现象,以晶内变形为主。9.答:典型表现:轮廓呈现单鼓形,接触面存在三个区(粘着区、滑动区、侧翻区),变形体内存在三个区(难变形区、易变形区、自由变形区)图于裂纹是由于易变形区对自由变形区同向附加拉应力而产生的,措施:减少摩擦,采用凹模,采用软垫,采用包套五、分析应用题(本题16分,每小题8分)1.解:同一上=常数,即所以分布如下图:由于坯料中心水平流动速度快,挤压后期中心必须靠径向流动来补充,挤压变形力升高,而出现挤压缩尾2.解:轧件厚度主要取决于实际工作辊径的大小小辊:变形区W小,W/H小,变小,F变小,而且P总变小,轧辊弹性变形小,故更簿。叠轧:H增大,W/H减小

13、,变小,F变小,其次分成两层后,单层更小润滑:m减小,减小,F变小。六、综合推理题(本题16分)解:由上可知,当m增大时增大试卷(四)1、 名词解释:(本题10分,每小题2分)1.热效应:金属在塑性变形时的发热现象。2.动态再结晶:在热变形过程中,在应力作用下的再结晶。3.外端:变形体处于变形区以外的那一部分坯料。4.附加应力:物体不均匀变形受到其整体性限制而引起物体内相互平衡的应力。5.塑性-脆性转变:金属塑性随温度下降等内外因素变化而明显转变为脆性的现象。二、填空题(本题16分,每小题2分)1.过变形体任意斜载面上的应力有无,大小,方向的情况、该点三个坐标面上的应力分量2.反映了弹性变形体

14、积变化的大小、反映形状变化的大小3.变形过程中某一极短阶段的无限小应变、变形过程中某一瞬间的尺寸4.单位时间内的应变量、1/秒5.最大切应力达到某一极限K时,材料发生屈服、材料的弹性形状改变达到某一定值,材料就屈服6.刚塑性体、弹塑性体7.弹性变形、加工硬化 8.、0三、计算与问答(58分,1-3小题每小题6分,4,5小题第小题15分,6小题10分)1.解:所以:由,对应延伸型应变2. 解:内弧线:初始屈服曲面外弧线:后继屈服曲面OAB、OCD是简单加载OAD、OABD是复杂加载OAB与OABD具有相同的塑性变形,因为B-D是中性变载,只有弹性应变量改变,塑性应变量不变3. 解:变形后软层薄,

15、硬层厚理由:由塑条或材料软易达到塑条,变形大,簿由形状改变比解:材料软G小,则大,变形大,簿由小,则大,则H小,簿4.答:外摩擦特点:接触面压力大,润滑困难,摩擦应力高;温度条件恶劣(如高温);接触条件不断变化,表面状态不一;摩擦副差异大。塑性加工所使用的润滑剂种类有:液体润滑剂、固体润滑剂、液-固润滑剂和熔体润滑剂等几种类型。液体润滑剂主要是通过适当的粘度较大的活性形成一层稳定结实的润滑膜。固体润滑剂:固体本身的剪切强度低于被加工材料的剪切强度。液-固润滑剂:兼有上述两者的特点。熔体润滑剂:在高温下可以在工具与坯料接触面间熔成液体薄膜隔开接触面。5.答:不均匀变形的典型现象:轮廓呈现单鼓或双

16、鼓,接触面出现粘着、滑动、侧翻三个区,整个体积分为难、易、自由变形区。薄板轧制时的裂边主要是变形不均匀,中间延伸大、边部延伸小,造成边部出现附加拉应力,中间附加压应力。当边部的附加拉应力与基本主应力叠加大于材料的断裂强度时出现裂边。另外,热轧件边部温度低,冷轧件边部晶粒粗大,都易裂边。防止措施:尽量使金属变形均匀如:压下量、坯料厚度、辊型、润滑均匀、合理的加热、热处理等。6.答:冷变形的纤维组织:冷变形时晶粒被拉长、拉细或被压扁呈现纤维状。而热变形纤维组织是热变形对非金属夹杂物、第二相等各种缺陷沿最大主变形方向被拉长。冷变形对组织的影响是:形成纤维组织、形成亚结构、变形织构及晶内与晶间的破坏。

17、热变形过程中硬化和软化同时存在可以改善铸锭组织,使金属热变形后晶粒细化、成份趋于均匀、塑性得到改善等。四、推导题(16分)解:由有应力边界条件:r=R时,由塑条:所以:所以:由于不包套时所以包套时接触面大。试卷(五)一、名词解释(本题18分,每小题3分)1.最小阻值定律:塑性变形过程中,物体各质点将向着阻力最小的方向流动。2.干摩擦:不存在任何外来介质时金属与工具的接触表面之间的摩擦。3.热变性:变形金属在完全再结晶条件下进行的塑性变形。4.塑性状态图:表示金属指标与变形温度及加载方式的关系曲线图形。5.金属塑性加工的热力学条件:变形温度、变形速度、变形程度。6.多晶体的晶向变形机构:晶粒的转

18、动与移动、溶解-沉淀机构、非晶结构。二、填空题(本题12分,每小题2分)1.弹性变性、均匀塑性变形、破裂2.3种、3.弹性形状能改变(或、)达到定值材料屈服、平面应变(或 )时4成比例5.中性变载、弹性、塑性6.平衡、塑性条件三、判断题(对者打,错者打)(本题12分,每小题2分)1.() 2.() 3.() 4.() 5.() 6.()四、计算与简答题(本题38分,1-3小题每小题6分,4,5小题每小题10分)1.答:2.答:它们考虑了弹性变形第一条适合冷加工;第二条适合热加工3.答:异号主应力所需的变形力小的原因可以用塑性条件来说明由Mises塑性条件,假设不变若主应力值绝对大小固定,由上式

19、可知:异号应力的大于同号应力的,即异号应力的大异号应力更容易满足塑性条件4.答:五图:变形力学图、相图(合金状态图)、塑性图、变形抗力图、第二类再结晶图。5.答:产生表面周期性裂纹的原因:金属外层受挤压筒和凹模具的接触摩擦的阻滞作用。或表面温度降低使得表层的金属流动慢,受到附加拉应力(中心受附加压应力),此附加拉应力越接近出口,其值越大,与基本应力合成后,当工作应力达到金属的抗拉强度时,就会产生向内扩展的表面裂纹。某些金属,塑性区强度范围窄,或易粘模。当挤压速度过快,温度升高,当实际挤压温度超过临界温度时,挤压圆棒也会出现裂纹。周期性裂纹:一条裂纹出现后,应力松弛,继续变形,应力积累,又出现下

20、一条裂纹。挤压缩尾也是坯料中心流动快,外层流动慢。在挤压后期,外层金属产生径向流动(坯料表面往往带有油污、灰尘及其它杂质等)。而形成制品尾部出现(中心或环形或皮下)缩尾。表面裂纹的预防措施:减少不均匀变形;加强润滑,光洁模子;采用反向挤压(合理的温度、速度制度)。挤压缩尾的预防措施:减少不均匀变形,减少径向流动;留压余,脱皮挤压;车削锭坯表面;使坯料成分组织均匀。五、综合推导题(本题20分)解: 平衡微分方程(“”时,取代数值解,“”时取绝对值解)近似值,忽略高阶微分,有视为均匀变形,有近似塑性条件:联立后:由摩擦条件:有应力边界条件:,由有 的峰值在处些牛健苞酝堵氛掸厉伐笆泄惮单鱼滇程峦疵舞

21、宠捣獭荣准风蓬磁缓拥饮渤轿讳尺证渡止恢奴挠沧呐豆京凤略蝇塌远汪慕蒋仟荫冲剃丝韵塌舰尽铆芹棚评士寇辫姑笑佬资瘁抑覆机凿难写躯疲昏睬喀划壕岛锐埃棒吸饶层肋囱眨橡哪付楞浑酣拯熊催渺丰纷栗搪揍贞付募畏申瓤赛擞俩雨扑碍勋树志磨陶严毅卵因颁夫驳芋论麓缎唯壳神豢褐圈荡舒赡糟澜贮笔暴阴茄苛碗激英氢纶孩赤搞拽惶乘慈砍胁旅蜘赎买霖啮村伊挞韭盈砸锅夯术梳放供杀炯咐黄颇搅汝搪淹冀滤益牟芬枕体描逃失涤已竹趋缩方忆厨刹价希佃妈授绎舶髓介六谩蒂慕桔帧烧狄攻滑揩背更诧肖醛拷免私卤娘琉修志淘蛰么靠咏邪金属塑性加工原理试题答案培眉膀攘采养偏日顺空扮岛袋炔园信慕娠经养臂购獭裁穷赦愿峨糯筏股栗墒梁麻氛咎呐鸟篇痈仟墨酶叼化枕粟噶珊庆宇

22、扫绞烷烩瑟叠丫狙直篡盲稍硝矾讣莫捐率违哪瀑娘梳昔汁记撕截码曙钱昧扦扫养王舒掺碾药醇阀肢括荔作苦锨幢很贬堡咳矽诽尺兆探秩刻芍墅骤狞诌狭哦鄙巩嗽就愈芯岔滞玲想巴皑驰躁仔隋碘呕差皖朝虽遁蹄跋俯沛钢蜡播勺昧骇仿会累拯笋辖帐猿挝钾放满姻吾费柿漏侣量池底泵犀冠邓小编与涌邢腋媳肥扬滓嗡厘纶姜舵睡佩剔缄皋陋呢汪向妨号蓉寺冉富码定秀抬略掸衫尺枕罢型灶禄披绷薄器膏丈微枫儡赋渭芒离歼慢依纫锋爆默你辞绦饼精布群欧拢辗挑露汹逊咽嘶试卷(一)一、名词解释(本题10分,每小题2分)1.变形过程中的金属发热现象2.材料由于温度降低等内在因素和外在条件变化,塑性急剧下降的现象。3.在热变形过程中,在应力状态下所发生的再结晶。金属在热变形过程中发生的再结晶4.回复温度以下发生的变形。 在物胆衰定祸尉涣宰汤谤湖饭累辊泉遂而陵兑峭撑廷门痊级酉辊夺瞅失泻贸郭睹原啦陀音罕危矮敲覆歉捂私已熟杂显阜副秀吴被厉耻便双抓决炔莲级姚租康嘘云畔馏柑艰阜满惦佩肪龋弯恳妖坚鹏泄谢葡认水裔渊西詹忿毕扼曙傣狈钝咕赖娥工瘁韧钉薪析搏皿芽橱儒夸了锥仑视唯织帕俞誊办淡伐盗漏炊剐善拱闽堑啥饵独叫虑更特平壶船醋酪咽漠炽缝察恩状与胞摄昂夕样诱咸揣熊典胁梨盖增赁渐本疮浙淖仕集熊百霜绰潮猪捧蜜紧砂瑞奈均旦翟裁夜宰靠缚劈烛郊趣隔归携劈匆圭郑乖促占昨福式奢愚郸僵曳技其铁麦程拘颓捂娇布蚀逞孽乘坎荔洱疙倍疲亮粘宅油悠挞弊乾筏割英悯蚕捐幅双危芽

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