金属塑性成形原理 教学课件 作者 董湘怀

1、第七章滑移线场理论简介 第一节塑性平面应变状态下的应力莫尔圆与物理平面第二节滑移线与滑移线场的基本概念第三节滑移线场的应力场理论第四节滑移线场的速度场理论第五节滑移线场理论在塑性成形中的应用举例第六节滑移线场的矩阵算子法简介 滑移线场理论 滑移线场理论包括应力场理论和速度场理论 它是针对具体的塑性加工过程 建立滑移线场 然后利用滑移线的某些特性来进行求解 与塑性加工力学中的其他方法相比 它是数学上。

2、第九章刚塑性有限元法及其应用 第一节概述第二节连续体的离散化第三节单元的几何特性第四节载荷向节点的移置第五节刚塑性有限元法 第一节概述 有限元的基本思想 1 把变形体看成是有限数目单元体的集合2 分片近似 对每一个单元选择函数来近似描述其场变量3 将各个单元所建立的关系式加以集成 得到一个与有限个节点相关的总体方程有限元法的实质就是将无限个自由度的连续体 简化成只有有限个自由度的单元集合体 并用一。

3、第六章 主应力法及其应用,第一节 概述 第二节 主应力法的基本原理 第三节 几种金属流动类型变形力公式的推导 第四节 主应力法在塑性成形中的应用 第五节 关于接触表面上的摩擦切应力及其对 压应力分布的影响,第一节 概述,研究不同形状和性能的坯料，在不同形状的工模具和不同外力作用下发生塑性变形时的应力 应变和流动状态，是塑性成形理论的根本任务之一。,第二节 主应力法的基本原理,主应力法的实质是将应力平衡微分方程和屈服方程联立求解 。 但为使问题简化，采用下列基本假设： 1. 把问题简化成平面问题或轴对称问题。 2. 根据金属。

4、铸件成形原理,第1章 液态金属的结构与性质,1.1 引言 1.2 液态金属的结构 1.3 液态金属的性质 1.4 液态金属的充型能力,1.1 引言,液态金属的结构和性质直接影响其熔炼和凝固过程，具体表现在以下几个方面： 1)铸造合金在精炼时去除有害杂质和气体的效果除了受热力学因素影响外，还受到反应物和生成物在金属熔体及渣相中的扩散速度的影响。 2)熔炼过程中熔渣的工艺性，如覆盖性(影响对合金液的保护能力)、成形性、分离性(影响扒渣、脱渣的难易程度)等，与熔渣-金属液之间的界面张力、渣液自身的表面张力、熔渣的粘度、熔渣-金属的熔点之差等。

5、第一节 概述 第二节 虚功原理与基本能量方程式 第三节 最大散逸功原理 第四节 上 、下限定理 第五节 上线法的解题步骤和应用实例 第六节 上线技术及应用举例,第八章 上线法及其应用,第一节 概述,基于虚功原理和变分原理的极限分析法或界限法：下限法和上限法 1）、满足平衡微分方程,即 2） 、 满足力边界条件，即在力面 上， 3）、不违背屈服准则，即,依据此应力场所求得的极限载荷总是小于真实载荷，故称为下限法 上线法 假设塑性变形区的位移状态为动可容速度场 1）、满足速度（位移）边界条件，即在位移面 Su上， 或 ， 为给定的真是速。

6、第一章绪论 主要内容第一节金属塑性成形的特点及分类第二节金属塑性成形原理课程的目的和任务第三节金属塑性成形理论的发展概况 第一节金属塑性成形的特点及分类 图1 1塑性材料拉伸时拉力与伸长之间的关系 金属试样的拉深试验 当PPe时的一段小曲线上 应力基本保持不变 应变显著增加 材料的这种现象称为屈服或流动过了屈服阶段 在到达b点之前阶段 材料又恢复抵抗变形的能力 处于强化阶段过了b点之后 试样出现颈。

7、第七章 滑移线场理论简介,第一节 塑性平面应变状态下的应力莫尔圆与物理平面 第二节 滑移线与滑移线场的基本概念 第三节 滑移线场的应力场理论 第四节 滑移线场的速度场理论 第五节 滑移线场理论在塑性成形中的应用举例 第六节 滑移线场的矩阵算子法简介,滑移线场理论,滑移线场理论包括应力场理论和速度场理论。它是针对具体的塑性加工过程，建立滑移线场，然后利用滑移线的某些特性来进行求解。与塑性加工力学中的其他方法相比，它是数学上比较严谨、理论上比较完整、计算精度较高的一种方法。它不仅可以计算变形力，而且还可以确定塑性。

8、第3章金属塑性变形的力学基础 第一节应力分析第二节应变分析第三节平面问题和轴对称问题第四节屈服准则第五节塑性变形时应力应变关系第六节真实应力 应变曲线 弹性 elasticity 卸载后变形可以恢复特性 可逆性塑性 plasticity 物体产生永久变形的能力 不可逆性屈服 yielding 开始产生塑性变形的临界状态断裂 fracture 宏观裂纹产生 扩展到变形体破断的过程 几个基本概念 可逆。

9、第九章 刚塑性有限元法 及其应用,第一节 概述 第二节 连续体的离散化 第三节 单元的几何特性 第四节 载荷向节点的移置 第五节 刚塑性有限元法,第一节 概述,有限元的基本思想： 1）把变形体看成是有限数目单元体的集合 2）分片近似，对每一个单元选择函数来近似描述 其场变量 3）将各个单元所建立的关系式加以集成，得到一个与有限个节点相关的总体方程 有限元法的实质就是将无限个自由度的连续体，简化成只有有限个自由度的单元集合体，并用一个较简单问题的解去逼近复杂问题的解。,有限法的一般解题步骤 1）连续体的离散化 2）选择满足某。

10、第十章塑性成形过程的物理模拟 第一节相似理论在塑性成形模拟实验中的应用第二节关于塑性变形的模拟材料第三节模拟实验基本方法第四节成形极限图及其在板料冲压生产或模拟试验中的应用 第一节相似理论在塑性成形模拟实验中的应用 对塑性成形过程进行实验研究时 为节省实验费用和缩短实验周期 除个别零件尺寸较小可直接用实物外 通常需选择比例缩小的适当模型进行模拟实验 然后将实验结果推广到实际零件的成形过程 但要使模。

11、第五章塑性成形件质量的定性分析 第一节概述第二节塑性成型件中的空洞和裂纹第三节塑性成型件中的晶粒度第四节塑性成型件中的折叠第五节塑性加工中的失稳 第一节概述 塑性成形件的外形质量比较直观 而内部质量 组织 性能 微裂纹 空洞等 问题必须借助于一些专门的试验方法才能分析清楚 塑性成形件的质量除与塑性成形工艺和热处理工艺规范有关外 还与原材料的质量有密切关系 因此 要确保塑性成形件的质量 首先要确保原。

12、第3章 金属塑性变形的力学基础,第一节 应力分析 第二节 应变分析 第三节 平面问题和轴对称问题 第四节 屈服准则 第五节 塑性变形时应力应变关系 第六节 真实应力-应变曲线,弹性(elasticity)：卸载后变形可以恢复特性，可逆性 塑性(plasticity)：物体产生永久变形的能力，不可逆性 屈服(yielding)：开始产生塑性变形的临界状态 断裂(fracture)：宏观裂纹产生、扩展到变形体破断的过程,几个基本概念,可逆性：弹性变形可逆；塑性变形不可逆 -关系：弹性变形线性；塑性变形非线性 与加载路径的关系：弹性无关；塑性有关 对组织和性能的影响：。

13、第一章 绪论,主要内容 第一节 金属塑性成形的特点及分类 第二节 金属塑性成形原理课程的目的和任务 第三节 金属塑性成形理论的发展概况,第一节 金属塑性成形的特点及分类,图1-1 塑性材料拉伸时拉力与伸长之间的关系,金属试样的拉深试验,当PPe时的一段小曲线上，应力基本保持不变，应变显著增加，材料的这种现象称为屈服或流动 过了屈服阶段，在到达b点之前阶段，材料又恢复抵抗变形的能力，处于强化阶段 过了b点之后，试样出现颈缩现象，处于局部变形阶段，随着颈缩横截面积减小，材料最终被拉断,基本概念,塑性：在外力作用下使金属材料发。

14、第十章 塑性成形过程的物理模拟,第一节 相似理论在塑性成形模拟实验中的应用 第二节 关于塑性变形的模拟材料 第三节 模拟实验基本方法 第四节 成形极限图及其在板料冲压生产或模拟试验中的应用,第一节 相似理论在塑性成形模拟实验中的应用,对塑性成形过程进行实验研究时，为节省实验费用和缩短实验周期，除个别零件尺寸较小可直接用实物外，通常需选择比例缩小的适当模型进行模拟实验，然后将实验结果推广到实际零件的成形过程。但要使模拟实验结果与实际零件的成形过程相一致或比较接近，就必须遵循几何的和物理方面的相似准则，主要包括。

15、第二章金属塑性变形的物理基础 主要内容 第一节金属冷态下的塑性变形第二节金属热态下的塑性变形第三节金属的超塑性第四节金属在塑性加工过程中的塑性行为 第一节金属冷态下的塑性变形 晶体 固体物质中原子呈周期性有规则的排列的物质空间点阵 原子在晶体所占的空间内按照一定的几何规律作周期性的排列晶格 为了描述晶体内原子排列的状况 常以一些直线将晶体中各原子的中心连接起来使之构成一空间格子晶胞 从晶格中选取一。

16、第五章 塑性成形件质量的定性分析,第一节 概述 第二节 塑性成型件中的空洞和裂纹 第三节 塑性成型件中的晶粒度 第四节 塑性成型件中的折叠 第五节 塑性加工中的失稳,第一节 概述,塑性成形件的外形质量比较直观，而内部质量(组织、性能、微裂纹、空洞等)问题必须借助于一些专门的试验方法才能分析清楚。 塑性成形件的质量除与塑性成形工艺和热处理工艺规范有关外，还与原材料的质量有密切关系。因此，要确保塑性成形件的质量，首先要确保原材料的质量。,一、原材料及塑性成形过程中常见的缺陷类型,原材料中常见的缺陷有：毛细裂纹、结疤、。

17、第四章金属塑性成形中的摩擦 第一节金属塑性成形中摩擦的特点和影响第二节塑性成形中摩擦的分类和机理第三节描述接触表面上摩擦力的数学表达式第四节影响摩擦系数的主要因素第五节测定外摩擦系数的方法第六节塑性成形中的润滑第七节不同塑性成形条件下的摩擦系数 第一节金属塑性成形中摩擦的特点和影响 一 金属塑性成形中摩擦的特点1 伴随有变形金属的塑性流动 2 接触面上压强高 3 实际接触面积大 4 不断有新的摩擦。

18、第二章 金属塑性变形的物理基础,主要内容： 第一节 金属冷态下的塑性变形 第二节 金属热态下的塑性变形 第三节 金属的超塑性 第四节 金属在塑性加工过程中的塑性行为,第一节 金属冷态下的塑性变形,晶体：固体物质中原子呈周期性有规则的排列的物质 空间点阵：原子在晶体所占的空间内按照一定的几何规律作周期性的排列 晶格：为了描述晶体内原子排列的状况，常以一些直线将晶体中各原子的中心连接起来使之构成一空间格子 晶胞：从晶格中选取一个能反映晶格特征的最小几何单元来分析晶体中的原子排列规律，这一最小的几何单元称为晶胞,典型。

19、第四章 金属塑性成形中的摩擦,第一节 金属塑性成形中摩擦的特点和影响 第二节 塑性成形中摩擦的分类和机理 第三节 描述接触表面上摩擦力的数学表达式 第四节 影响摩擦系数的主要因素 第五节 测定外摩擦系数的方法 第六节 塑性成形中的润滑 第七节 不同塑性成形条件下的摩擦系数,第一节 金属塑性成形中摩擦的特点和影响,一金属塑性成形中摩擦的特点 1 伴随有变形金属的塑性流动； 2 接触面上压强高； 3 实际接触面积大； 4 不断有新的摩擦面产生 5 常在高温下产生摩擦。,二金属塑性成形中摩擦的影响 1 改变变形体内应力状态，增大变形抗力。

20、金属塑性成形原理 董湘怀主编,机械工业出版社,目录,第1章 绪论 第2章 金属塑性变形的材料学原理 第3章 金属的塑性 第4章 应力分析 第5章 应变分析 第6章 屈服准则与本构方程 第7章 金属塑性成形中的摩擦和润滑 第8章 主应力法及其应用 第9章 塑性成形问题的滑移线解法 第10章 上限法及其应用 第11章 金属塑性成形实验方法 附录1 下标符号及求和约定 附录2 张量简介,第1章 绪论,1.1 金属塑性成形的特点 1.2 金属塑性成形方法的分类 1.3 金属塑性成形原理课程的内容和要求 1.4 金属塑性成形理论的发展概述,第1章 绪论,1.1 金属塑性成形的特。