哈工大继续教育材料科学与工程2011年专业课作业2.doc

2011年专业课作业2 11、拉拔时摩擦力的表达式，并给示意图简要说明？答：在拉拔应力中包含的总摩擦部分σzlR及总拉拔力F中的摩擦力部分FR可从对作用于变形区外表面上的力的平衡观察中导出： 拉拔应力， 拉拔力， 其中σzlS、FS为剪切部分拉拔时摩擦力的表达式为示意图： 　　　　　　　　　　拉拔过程摩擦力作用作用于外表面AM上的法向力为 （1）一般常用的估算式 虽处于较安全一边，但是太粗略。对外表面AM从变形区几何学得到 近似为最后用公式(2-30)和公式(2-31)得到摩擦力为 （2）以及拉拔应力中的摩擦部分为  （3）12、何谓拉拔角？优化的拉拔孔倾角的表达式是建立在什么条件下？估算出拉拔变形程度为0.2,摩擦系数为0.05时拉拔角为多少？答：拉拔角是指拉拔孔的张开角，拉拔孔倾角的两倍。 拉拔力方程 证实拉拔孔倾角对摩擦部分和剪切部分相反的影响。当角度α增加时，摩擦部分减小，而剪切部分增加，因此必须给出一个优化的拉拔孔倾角使总拉拔力达到最小值。 该极值问题的求解由以下关系得出 将其应用于公式 即可得到优化的拉拔孔倾角为 图 拉拔力（部分）对拉拔倾角的依赖关系 当α=αopt时，总拉拔力最小，而摩擦部分和剪切部分大小相等： 变形效率为 在时取其最大可能值 使用α=αopt的拉拔工具的困难在于αopt的大小依赖于相应的拉拔参数μ和，而且拉拔工具的制作耗时且昂贵。如果有不同拉拔孔倾角α的拉拔工具，则推荐使用最能满足条件的工具。 下面说明优化的拉拔孔倾角的数量级。 估计正常润滑条件下的摩擦系数为μ≈0.05，则在变形程度的平均值为0．2时，得出优化的拉拔孔倾角为 或优化的拉拔孔张开角为 13、拉拔工艺为什么是建立在加工硬化基础之上？为什么拉拔一般均为冷拉拔或温拉拔？答：拉拔一般均为冷拉拔或温拉拔，在这种常温或低温的前提下金属变形时，加工硬化是必然的，所以拉拔工艺是建立在加工硬化基础之上。 14、挤压工艺怎么分类？何谓正挤压与反挤压？答：挤压工艺分为直接挤压和间接挤压。 实心材正挤压 空心材正挤压 实心材侧挤压 空心材横向挤压 实心材反挤压 空心材反挤压 在正挤压方法中，坯料在挤压过程中相对于挤压筒作轴向位移，为此要求附加摩擦力和摩擦功。与此相反，在反挤压中，坯料和挤压筒之间无相对运动。 图1和图2示意地表示直接挤压(正挤压)和间接挤压(反挤压)的工作原理。 图1 正挤压 图2 反挤压 15、何谓挤压比？挤压比与挤压变形程度的表达式？答：挤压比是坯料和条材的长度比或横截面积之比A0／A1=l1／l0。它与纵向变形程度的关系为 16、何谓挤压模角？挤压死区怎么形成的，请用示意图说明？答：挤压模角是指变形区／死区的边界面与坯料轴线间的角。死区是在挤压变形的过程中，由于采用平模或者过大的挤压模角，使得边部距离模孔较远处的金属很难进入模孔，便形成了死区，如下图中的死区。 图 实心材正挤压过程及变形区的几何示意图 17、挤压力由那两部分组成？并写出表达式？答：在正挤压方法中可将挤压力理解为变形力及坯料和挤压筒之间的摩擦力之和： 在反挤压方法中，没有坯料和挤压筒之间的摩擦力(无相对运动)，挤压力等于变形力： F=FU估计变形力的计算公式