金属塑性成形基础

本书分为6篇，计23个模块，系统介绍了金属塑性成形工艺涉及的材料科学及力学基础。主要内容包括塑性变形基本理论、金属塑性变形的物理基础、金属塑性变形的力学基础、金属塑性加工中的摩擦与润滑、塑性成形件质量的定性分析、金属塑性成形基本工序的力学分析等。每篇后融入素养提升元素，并附有拓展练习，模块中加入工程应用内容。 本书可作为高等职业院校和高等职业本科院校的材料成型及控制技术和航空材料精密成型技术等专业教材，也可供材料学科、机械学科相关专业的师生及从事塑性成形和模具加工技术的技术人员参考使用。 本书是信息化立体式新型教材，契合现代职业教育发展要求，满足高职院校学生的学习需求，配套有完整的立体化教学资源，并在关键知识点处植入动画及视频，以二维码形式展现，帮助学生学习和理解。本书配有电子课件等数字化教学资源，可满足高职院校教师采用现代信息化教学手段授课的需要，具体可登录机械工业出版社教育服务网（http://www.cmpedu.com）免费注册、下载。

职业院校教师

前言 二维码索引 主要符号说明 绪论1 一、金属塑性成形的特点和分类1 二、金属塑性成形技术的发展趋势3 三、本课程学习要求4 第一篇塑性变形基本理论5 模块一金属的晶体结构5 一、常见的晶格结构5 二、实际金属的晶体结构6 模块二弹塑性变形9 一、弹性及弹性变形9 二、塑性及塑性变形11 三、塑性图15 模块三影响塑性的主要因素及提高塑性的 途径17 一、影响金属塑性的内部因素17 二、影响金属塑性的外部因素20 三、提高金属塑性的主要途径25 模块四金属的超塑性26 一、超塑性的种类26 二、细晶超塑性的特征27 三、细晶超塑性变形的机制29 四、影响超塑性的主要因素30 五、超塑性的应用30 拓展练习32 第二篇金属塑性变形的物理基础35 模块一金属冷态下的塑性变形35 一、塑性变形机理35 二、塑性变形的特点40 三、合金的塑性变形42 四、冷塑性变形对金属组织和性能的 影响46 模块二金属热态下的塑性变形50 一、热塑性变形时的软化过程50 二、热塑性变形机理55 三、热塑性变形对金属组织和性能的 影响56 模块三加工硬化60 一、加工硬化的概念60 二、单晶体的加工硬化60 三、多晶体的加工硬化61 四、加工硬化的原因及利弊62 拓展练习62 第三篇金属塑性变形的力学基础65 模块一应力分析65 一、外力和应力65 二、点的应力状态68 三、张量和应力张量69 四、主应力、应力不变量和应力椭圆 球面71 五、主应力图74 六、主切应力和最大切应力74 七、应力偏张量和应力球张量76 八、八面体应力和等效应力78 模块二应变分析80 一、位移80 二、点的应变状态和应变张量85 三、主应变、应变不变量87 四、八面体应变和等效应变89 五、变形连续条件89 六、塑性变形体积不变条件90 模块三平面问题和轴对称问题91 一、平面应力问题91 二、平面应变问题92 三、轴对称问题94 模块四屈服准则95 一、屈服准则的概念96 二、屈雷斯加(HTresca)屈服准则97 三、米塞斯(VonMises)屈服准则98 模块五塑性变形时应力、应变关系 (本构关系)99 一、弹性变形时应力、应变关系100 二、塑性变形时应力、应变关系的 特点100 三、应力、应变顺序对应规律101 模块六真实应力应变曲线103 一、基于拉伸试验确定真实应力应变 曲线103 二、基于压缩试验和轧制试验确定真实 应力应变曲线104 三、真实应力应变曲线的简化形式106 四、变形温度和变形速度对真实应力 应变曲线的影响107 拓展练习108 第四篇金属塑性加工中的摩擦与 润滑110 模块一金属塑性成形中的摩擦110 一、金属塑性成形中摩擦的特点110 二、摩擦对塑性成形过程的影响111 三、塑性成形中摩擦的分类111 四、摩擦机理112 五、影响摩擦系数的主要因素113 六、不同塑性成形条件下的摩擦系数115 模块二塑性成形中的润滑116 一、塑性成形中对润滑剂的要求116 二、塑性成形中常用的润滑剂116 三、塑性成形中的润滑方法118 拓展练习119 第五篇塑性成形件质量的定性分析121 模块一塑性成形件质量分析方法121 一、原材料及塑性成形过程中常见的 缺陷类型122 二、塑性成形件质量分析的一般过程及 分析方法122 模块二塑性成形件中的空洞和裂纹124 一、塑性成形件中的空洞124 二、塑性成形件中的裂纹125 模块三塑性成形件中的晶粒度131 一、晶粒度的概念131 二、晶粒大小对力学性能的影响131 三、影响晶粒大小的主要因素132 四、细化晶粒的主要途径134 模块四塑性成形件中的折叠和失稳135 一、塑性成形中的折叠136 二、塑性加工中的失稳139 拓展练习142 第六篇金属塑性成形基本工序的力学 分析145 模块一主应力法的基本原理145 一、变形问题的简化146 二、切取基元体146 三、确定摩擦条件146 四、简化求解146 模块二镦粗变形力学分析148 一、镦粗变形特点148 二、圆柱体镦粗变形力计算150 三、镦粗时的变形功156 模块三开式模锻变形特点及变形力 计算159 一、开式模锻变形特点159 二、开式模锻变形力的计算160 模块四板料弯曲工序力学分析164 一、线性弹塑性弯曲165 二、三维塑性弯曲时应力、应变状态166 三、宽板弯曲时的应力分布简介167 拓展练习170 参考文献173