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第1章 绪论 1

1.1 塑性 1

1.2 塑性加工及其目的 1

1.2.1 成形与剪断 1

1.2.2 毛坯组织的改善 1

(1)铸造组织的消除 1

(2)晶粒大小的调整 1

(3)晶粒形状的变化及宏观空洞的消除 1

1.2.3 硬化 2

1.2.4 拉伸条痕的消除 2

1.2.5 等向性、异向性材料的制造 2

1.3 塑性加工的特点 2

2.1 应力、应变、应力应变曲线 3

第2章 塑性及塑性力学基础知识 3

2.2 真实应变 5

2.3 应变速度 8

2.4 屈服条件 8

2.4.1 受复合应力的材料内的法线应力与切应力 8

2.4.2 单晶体金属的屈服条件 9

(1)受单向应力的情况 9

(2)受多向应力的情况 10

2.4.3 等向多晶体金属的屈服条件 12

(1)八面体切应力说 12

(2)最大切应力说 14

(3)修正最大切应力说 15

2.5 八面体面上的应力与应变 16

2.6 应力与应变的关系 17

2.6.1 应变增量理论 17

2.6.2 应变全量理论 19

2.8 塑性变形能与热效应 20

2.7 塑性变形能 20

2.9 颈缩 21

2.9.1 简单拉伸时的颈缩 21

2.9.2 受内压及轴向载荷时薄壁圆筒的颈缩 22

2.10 各种金属的应力应变关系及塑性 24

2.10.1 应变速度的影响 24

2.10.2 温度的影响 24

2.10.3 介质压力的影响 26

2.11 塑性加工后材料性质 27

2.11.1 冷、温变形后材料性质 27

2.11.2 热变形后材料的性质 28

练习题 29

参考文献 30

3.1 锻造 31

第3章 各种塑性加工 31

3.1.1 板块锻造 32

3.1.2 圆柱坯锻造 34

3.1.3 闭式模具内的锻造 35

3.1.4 模锻实例 38

3.1.5 冷锻件所需力的计算方法 39

参考文献 40

3.2 挤压与拉拔 40

3.2.1 概论 40

3.2.2 挤压的发展 42

3.2.3 挤压变形中材料的流动 43

3.2.4 拉拔与挤压的理论 44

(1)初等解法(圆锥凹模的情况) 44

(2)利用滑移线场的理论分析法) 46

3.2.5 各种因素对挤压和拉拔力的影响 47

(2)凹模角的影响 48

(1)断面缩减率的影响 48

(3)挤压速度与温度的影响 49

3.2.6 特殊拉拔 49

(1)反拉力拉拔法 49

(2)其他拉拔法 50

3.2.7 热挤压与玻璃润滑 50

3.2.8 冷挤压 51

3.2.9 挤压和拉拔材料的内部裂纹 52

3.3.1 轧制目的 54

(1)轧制时材料的变形及其流动速度 54

3.3.2 板材轧制的基本理论 54

3.3 板材的轧制 54

参考文献 54

练习题 54

(2)轧制时材料内部产生的应力 55

3.3.3 板材轧制时所需要的各种力 57

(1)轧辊压力的分布 57

(2)轧制压力与平均轧制压力 57

(3)前张力与后张力对平均轧制压力的影响 60

(4)轧制功ω 61

(5)轧制力矩 62

3.4 剪切加工 63

3.4.1 概论 63

3.4.2 剪切过程 63

3.4.3 剪切断口的形状 64

3.4.4 抗剪强度 65

(1)光洁冲裁 66

(2)精密冲裁 66

3.4.5 精密冲裁 66

(3)往复冲裁 67

3.4.6 排样、冲模 67

练习题 68

参考文献 68

3.5 弯曲加工 68

3.5.1 概论 68

3.5.2 弯曲的简单理论 69

3.5.3 板内的应力分布 70

3.5.4 弯曲时板厚的减小 71

3.5.5 最小弯曲半径，异向性 72

3.5.6 回弹，弯曲所需的力 73

3.5.7 弯曲加工中拉伸力的影响 76

3.5.9 辊轧平整 77

3.5.8 特殊弯曲加工 77

练习题 78

参考文献 78

3.6 深拉延及胀形 78

3.6.1 概论 78

3.6.2 深拉延的变形过程 78

3.6.3 深拉延理论 79

(1)理想刚-塑性体，完全润滑情况下的平面应变解 79

(2)加工硬化的影响 81

(3)压边力，凹模圆角区的摩擦与弯曲的影响 83

3.6.4 深拉延引起的板厚变化 84

3.6.5 深拉延加工的实践与经验法则 86

(1)拉延力 86

(2)拉延系数 86

(3)板材下料 87

(4)凸模与凹模的圆角半径及间隙 87

(5)材料异向性与拉延加工的工艺性 88

(6)润滑 89

3.6.6 再次拉延 90

3.6.7 盒形件的拉延 90

3.6.8 胀形和成形性试验 92

3.6.9 特殊深拉延法 95

(1)压力润滑深拉延法 95

(2)液压成形法 95

(3)橡胶成形法 96

(4)无凸模深拉延法 96

(5)加热、退火法 97

3.6.10 旋压与胀形 97

3.6.11 拉延模 98

练习题 99

参考文献 99

3.7.1 高速锤 100

3.7 特殊塑性加工 100

(1)高速锻造的结果 101

(2)粉末成形的结果 102

3.7.2 爆炸成形 102

(1)直接法 103

(2)间接法 103

(3)水中成形法的简单理论 104

(4)气体的影响 105

3.7.3 放电成形 107

3.7.4 电磁成形 107

3.7.5 高压加工法 108

参考文献 109

4.2.1 平直工具的情况 110

4.2 摩擦机理 110

4.1 摩擦的影响与润滑意义 110

第4章 摩擦、润滑、表面状态 110

4.2.2 粗糙工具的情况 111

4.3 润滑机理 112

4.3.1 静液压润滑效果 112

4.3.2 流体力学润滑效果 112

(1)润滑剂的带入 112

(2)润滑剂的夹入 113

4.4 塑性加工用润滑剂 114

4.4.1 冷变形用润滑剂 114

(1)矿物油 114

(2)植物油、动物油 114

(3)固体润滑剂 114

(4)添加剂 114

(1)拉拔 115

4.4.2 热变形用润滑剂 115

4.5 润滑方法的改进 115

(2)挤压 116

(3)深拉延 116

(4)锻造 116

(5)合成润滑剂 116

4.6 摩擦系数、摩擦应力的测定 117

(1)由材料变形推算的方法 117

(2)由加工载荷推算的方法 117

(3)直接测定法 118

(4)其它方法 118

4.7 表面状态 119

练习题 120

5.1 金属晶体变形与位错理论 121

5.1.1 变形方式 121

第5章 塑性加工金属学 121

5.1.2 滑移变形 122

5.1.3 位错理论 123

5.2 变形抗力与加工性 124

5.2.1 影响屈服点的金属学因素 124

5.2.2 金属组织与加工性 125

5.3 加工硬化与塑性变形的表现 126

5.3.1 单晶体加工硬化 126

5.3.2 多晶体加工硬化 126

5.3.3 塑性变形时金属组织的变化 127

5.3.4 加工硬化的位错理论 127

5.3.5 动应变时效 128

5.4 变形材料的金属学特征 129

5.4.1 变形材料的组织与机械性质 129

5.4.3 织构与性质的方向性 130

5.4.2 变形后的存储能与残余应力 130

5.5 变形材料加热后组织和性质的变化 131

5.5.1 应变时效 131

5.5.2 退火软化表现(回复、再结晶、二次再结晶) 132

5.5.3 再结晶织构 134

5.6 热变形 135

5.6.1 热变形的特征 135

5.6.2 热变形时的方向性 135

练习题 136

参考文献 136

第6章 滑移线场理论在塑性加工中的应用 137

6.1 平面塑性流动问题 137

6.2 滑移线场的基本公式 138

6.3.2 汇交于一点的直线场 140

6.3.1 正交直线场 140

6.3 含有直线的基本滑移线场 140

6.4 应力及速度的不连续线 141

6.4.1 应力不连续线 141

6.4.2 速度不连续线 142

6.5 在塑性加工中的应用 142

6.5.1 精确解与完全解 142

6.5.2 滑移线场的建立方法 142

(1)第1种边界条件问题 142

(2)第2种边界条件问题 144

(3)第3种边界条件问题 145

6.5.3 速度场的建立方法 145

6.5.4 初始流动问题 146

6.5.5 稳定塑性流动问题 148

(1)板的挤压(无死金属区的情况) 148

(2)板的挤压(存在死金属区的情况) 149

6.5.6 准稳定塑性流动问题 151

练习题 153

参考文献 154

第7章 上下限法在塑性加工中的应用 155

7.1 虚功原理及最大塑性功原理 155

7.1.1 虚功原理 155

7.1.2 最大塑性功原理 157

7.2 下限定理 158

7.3 上限定理 159

7.4 上限定理的应用 161

(1)板的挤压 161

(2)用理想润滑的直线模拉拔板材 162

(3)用理想润滑的刚性平砧加压板料 162

练习题 164

参考文献 164