金屬塑性成形原理（簡體書）

《金屬塑性成形原理》系統地介紹了金屬塑性成形工藝涉及的材料科學和力學原理，共分為11章。主要內容包括：金屬塑性變形的材料學原理、金屬的塑性、應力分析、應變分析、屈服準則與本構方程、金屬塑性成形中的摩擦和潤滑、主應力法及其應用、塑性成形問題的滑移線解法、上限法及其應用、金屬塑性成形試驗方法等。每章後附有習題或思考題，便于學生復習和練習之用。《金屬塑性成形原理》是為材料成形及控制工程專業中塑性成形和模具技術專業方向的本科生編寫的教材，也可供材料學科、機械學科有關專業的師生以及從事塑性成形和模具技術的科技人員參考。

《金屬塑性成形原理》是普通高等教育“十二五”規劃教材之一。

前言第1章 緒論1.1 金屬塑性成形的特點1.2 金屬塑性成形方法的分類1.3 金屬塑性成形原理課程的內容和要求1.4 金屬塑性成形理論的發展概述思考題第2章 金屬塑性變形的材料學原理2.1 金屬的晶體結構2.2 金屬的塑性變形機理2.3 金屬塑性變形後的組織與性能變化2.4 金屬的冷、熱、溫塑性變形思考題第3章 金屬的塑性3.1 塑性的概念及指標3.2 影響金屬塑性的因素3.3 金屬的超塑性思考題第4章 應力分析4.1 應力的基本概念4.2 點的應力狀態4.3 應力張量4.4 應力平衡微分方程4.5 特殊應力狀態思考題第5章 應變分析5.1 有關變形的一些基本概念5.2 小變形分析5.3 應變增量和應變速率張量5.4 平面變形問題和軸對稱問題5.5 應變的其他表示方法思考題第6章 屈服準則與本構方程6.1 屈服準則6.2 應力一應變曲線6.3 本構方程思考題第7章 金屬塑性成形中的摩擦和潤滑7.1 金屬塑性成形中摩擦的特點和影響7.2 金屬塑性成形中摩擦的分類及機理7.3 描述接觸表面上摩擦力的數學表達式7.4 影響摩擦系數的主要因素7.5 金屬塑性成形中的潤滑7.6 不同塑性加工條件下的摩擦系數思考題第8章 主應力法及其應用8.1 塑性成形問題的數學解析法8.2 主應力法的基本原理8.3 鐓粗的主應力法分析8.4 正擠壓的主應力法分析8.5 模鍛的主應力法分析8.6 圓筒件拉深的主應力法分析思考題第9章 塑性成形問題的滑移線解法9.1 滑移線的基本概念9.2 滑移線場的應力場理論9.3 滑移線場的建立9.4 滑移線場的速度場理論9.5 滑移線理論在塑性加工中的應用思考題第10章 上限法及其應用10.1 概述10.2 虛功原理和基本能量方程10.3 上、下限定理10.4 上限法的應用10.5 功平衡法10.6 數值模擬方法簡介思考題第11章 金屬塑性成形試驗方法11.1 真實應力，應變曲線11.2 用圓環鐓粗法測定摩擦系數11.3 板料成形極限的測定11.4 熱／力模擬試驗I11.5 金屬塑性成形過程的實驗模擬思考題附錄附錄A附錄B參考文獻

根據前述對塑性影響因素的分析，為了適應生產中對金屬高塑性的要求，必須從影啊金屬塑性的主要因素出發，設法促進對塑性有利的因素，同時要減小或避免不利的因素。歸納起來，提高塑性的主要途徑有以下幾個方面：（1）提高材料成分和組織的均勻性合金鑄錠的化學成分和組織通常很不均勻，若在變形前進行均勻化退火，則能起到均勻化的作用，從而提高塑性。例如將含鋁5.5％～7.0％（質量分數）的鎂合金加熱到400％進行均勻化處理10h，在壓力機上的壓縮變形程度可達75％以上。如果不進行均勻化處理，容許的變形程度僅為45％左右。另外還可通過減少金屬材料中P、S等對塑性有害的雜質元素含量，添加si、Mn等有益于塑性的合金元素等方法影響塑性。（2）合理選擇變形溫度和變形速度根據金屬與合金的塑性在不同溫度時的表現，合理選擇變形溫度。如合金鋼的始鍛溫度通常比相同碳含量的碳鋼低，而終鍛溫度則較高，其始、終鍛溫度差一般僅為100～200。若加熱溫度選擇過高，則易使晶界處的低熔點物質熔化，而對有些鐵素體鋼，其晶粒有過分長大的危險；若變形溫度選擇過低，則會使回復、再結晶等軟化過程不能充分進行，這些均會導致金屬塑性的降低，引起成形時的開裂。因此必須合理選擇變形溫度，并保證毛坯的溫度均勻分布，避免局部區域因與工具接觸時間過長而使實際溫度過分降低，或因熱效應顯著而使溫度過分升高。對于具有速度敏感性的材料，要注意合理選擇變形速度。例如前述鎂合金在變形速度較慢的壓力機上成形順利，但在變形速度較高的錘類設備上模鍛時，則要先輕擊後重擊，逐次增加變形程度，方能完成成形。