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金属塑性成形原理 The Plastic Forming Principle of Metal 第一章 绪 论 一、金属塑性成形的特点及分类 二、金属塑性成形理论的发展概况 三、本课程的性质、目的和任务 四、本课程内容 五、教学要求 六、教材及主要参考书 一、金属塑性成形的特点及分类 1.特点： a. 组织和性能得到改善和提高 b.材料利用率高 c. 生产效率高 d. 尺寸精度高 a. 组织和性能得到改善和提高 b.材料利用率高 c. 生产效率高 d. 尺寸精度高 2. 分类 按成型特点分类：轧制、拉拔、挤压、锻造、冲压，还有拉形、弯曲、剪切 按工件温度分类：热成形、冷成形、温成形 按工件受力、变形方式分：基本加工变形；组合加工变形 锻造： 分为自由锻和模锻。自由锻一般是在锻锤或水压机上，利用简单的工具将金属锭或块料锻成所需形状和尺寸的加工方法。模锻是在模锻锤或热模锻压力机上利用模具来成形。 冲压（拉深）： 在曲柄压力机或油压机上用凸模把板料拉进凹模中成形，用以生产各种薄壁空心零件，如各种空间曲面零件及覆盖件等。 拉形： 是板料两端在拉力作用下沿一定形状的凸模贴模成形，如飞机蒙皮 弯曲： 坯料在弯距的作用下成形 剪切： 坯料在剪力作用下进行剪切变形， 如板料在模具中的冲孔、落料等 塑性成形的理论基础： 物理、物理化学和力学。 塑性理论发展史： 塑性成形力学是在塑性理论（或称塑性力学）的发展和应用中逐渐形成的。 1864年，法国工程师屈雷斯加（H.Tresca）首次提出的最大切应力屈服准则 1925年，德国学者卡尔曼（Von.Karaman）用初等方法建立了轧制时的应力分布规律。 萨克斯（G..Sachs）和齐别尔（E.Siebel）在研究拉拔时提出了相似的求解方法-----切块法，即后来所谓的主应力法。 建立了许多理论求解方法：如滑移线法、变形功法、上限法、材料力学法和直观塑性法（又称视塑性法） 王仲仁工程院士提出应力应变顺序对应规律理论及“无膜胀球工艺” 王仲仁及顾震隆提出利用莫尔圆求证Hencky方程的方法。 朱吉君将滑移线理论用于计算三辊仿形斜轧变形力问题 李双义利用基元矩形技术对平面应变正挤、反挤的优化上限解进行了简单有效的分析。 王祖唐等利用有限元法分析了静液挤压的应力应变场 三、本课程的性质和任务 本课程是模具设计与制造专业的一门专业基础课。 本课程的任务 掌握金属塑性变形的金属学基础 掌握应力、应变、应力应变关系和屈服准则等塑性理论的基础知识 掌握成形时的金属流动规律，变形特点 掌握塑性成形时的力学问题的各种解法及其在具体工艺中的应用 四、本课程内容 第一章 绪论 金属塑性变形的特点、分类 及任务 第二章 金属塑性变形的力学基础 应力与应变状态分析、屈服准则、应力应变关系及其曲线 第三章 塑性成形中金属变形与流动的问题 最小阻力定律、塑性变形和流动、不均匀变形、附加应力、金属断裂、摩擦和润滑 第四章 金属塑性成形基本工序的理论学分析及主应力法 主应力法的基本原理及其应用如镦粗变形、开式模锻变形、板料弯曲、圆筒件拉深、挤压变形 第五章 塑性成形问题的滑移线解法 滑移线法的概念、基本特性、建立方法及应用 第六章 塑性成形问题的其他解法 变形功法、上限法、有限元法 五、教学要求 教学环节：讲课28学时，实验4学时 课程特点：技术基础课，掌握原理和方法，联系 实际 教学要求： 1. 认真听课、作好笔记 2．复习与作业 3．实验与报告 4．学习方法：概念、归纳总结、记忆 * * * * 主讲：周细枝 多工位精密级进模 轧制： 坯料通过旋转的轧辊受到压缩，使其横截面减小，形状改变，长度增加。分为纵轧、横轧和斜轧 拉拔： 用拉拔机的夹钳把金属坯料从一定形状和尺寸的模孔中拉出，从而获得各种断面的型材，线材和管材。 挤压： 将坯料放入挤压机的挤压筒中，在挤压杆的压力作用下，使金属从一定形状和尺寸的模孔中流出。分为正挤压和反挤压。 二、塑性成形的理论发展概况 * *