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《金属塑性加工技术》复习思考题—20141、名词解释：（1）连续挤压：（P8）一种无凸模挤压。利用凹模腔壁与毛坯表面间的摩擦力作为动力，使材料受压通过凹模口而成形，由于凹模是作旋转运动，因而只要保证在模腔施加足够的驱动力，即可使该过程连续进行。（2）集束拉拔：P15是将两根以上断面为圆形或异型的坯料同时通过圆的或异型孔的模子进行拉拔，以获得特殊形状的异型材的一种加工方法（3）闭式模锻：P220又称无飞边模锻。即在成形过程中模膛是封闭的，分模面间隙是常数。（4）液态模锻：P15将一定量的液态金属倒入金属模膛，随后在压力的作用下，使处于熔融或半熔融状态的金属液发生流动并凝固成形，同时伴有少量塑性变形，从而获得毛坯或零件的加工方法。（5）脱皮挤压：P112；将锭坯的表层金属留在挤压筒内的挤压方法。是在生产黄铜棒材和铝青铜棒材时常用的一种挤压方法。（6）爆炸成形：P26；爆炸成形时利用爆炸物质在爆炸瞬间释放出巨大的化学能对金属坯料进行加工的高能率成形方法。（7）精密模锻：P17；精密模锻是一种效率高而又精密的压力加工方法，模锻件尺寸与成品零件尺寸很接近，因而可以实现少切削或者无切削加工。（8）拉深系数：P242；拉深系数m是以拉深后坯料的直径d与拉深前坯料D直径之比表示。拉深系数m表示拉深前后坯料（工序件）直径的变化率。m愈小，说明拉深变化程度愈大，相反，变形程度愈小。（9）挤压效应：P120；挤压效应是指某些铝合金挤压制品与其他加工制品（如轧制、拉拔和锻造等）经相同的热处理后，前者强度比后者高，而塑性比后者低。（10）轧制变形区：P31；轧制时金属在轧辊间产生塑性变形的区域称为轧制变形区。（11）轧制接触角：P31；轧件与轧辊的接触弧所对应的圆心角а。（12）最小可轧厚度：P50；指在一定的轧制条件下（轧辊直径、轧制张力、轧制速度、摩擦条件等不变的情况下），无论怎样调节辊缝或反复轧制多少道次，轧件不能再轧薄了的极限厚度。（13）反向挤压：P108；金属制品的流动方向与挤压杆的运动方向相反的挤压方法。（14）轧制压力：P51；是指轧件给轧辊的合力的垂直分量。亦即指用测压仪在压下螺丝下面测得的总压力。（15）轧制负荷图：P75；指一个轧制周期内，主电机轴上的力矩随时间而变化的负荷图。（16）旋压：P21；旋压成形是利用旋压机和模具以一定的速度共同旋转，并在滚轮的作用下使坯料在与滚轮接触的部位上产生局部变形，获得空心回转体零件的加工方法。（17）孔型系：P168；金属由粗的锭坯变为细的线杆，必须在其截面的各个方向上进行压缩，故需一系列不同形状和尺寸的孔型由大到小由粗到细逐次轧制，这一系列孔型称为孔型系。（18）填充系数：P105；挤压筒内孔横截面积与锭坯的横截面积之比。（19）开式模锻：P217；开式模锻即有飞边的模锻。在锻造的过程中，飞边可保证金属流入孔内充满模腔，最后，多余的金属由飞边流出。（20）AGC系统：P’84；板带材厚度自动控制系统时通过测厚仪、辊缝仪、测压头等传感器，对带材实际轧出厚度连续而精确地检测，并根据实测值与给定值的偏差，借助于控制回路或计算机的功能程序，快速改变压下位置调整辊缝，或调整张力和速度，把厚度控制在允许范围内的自动控制系统，简称AGC系统。（21）轧机刚度：P’76。轧机刚度是指该轧机抵抗轧制压力引起弹性变形的能力，又称轧机模数。（22）连铸连轧：指金属在一条作业线上连续通过溶化、铸造、轧制、剪切及卷曲等工序而获得板带或线杆坯料的生产方法。（23）连续铸轧：指金属在一台机组上连续实现结晶凝固和热轧变形的先进加工技术。（24）Y型轧制：使用3个间距120度分布的锥形轧辊对轧件进行轧制，其中轧辊绕轧件公转从而使它们的内表面成一个锥形变形区。（25）软垫镦粗：（P204）热镦粗低塑性锻件时，在工具和锻件之间放置一块不低于坯料温度的软金属垫板，使锻件不直接接受到工具的作用，利用软垫较低的变形抗力和主动摩擦力，使锻件获得更加均匀的变形。2、变形力学分析：（1）穿孔热挤压铜管的过程中，穿孔针的受力受热分析。（P114）穿孔时其整体受强烈的压应力作用；同时受到金属流动产生的轴向摩擦力作用，使整体受拉应力；而外表与高温铜锭直接接触，温度急剧升高，而内壁受水冷。一个挤压道次结束后，又采用水冷方式对其外表面进行剧烈冷却。在急冷急热的工作状态下，穿孔针容易产生龟裂、变形、弯曲等缺陷。（2）游动芯头拉拔管材时芯头稳定的力学条件。（P135-136）两个稳定条件：1、α1＞β，即游动芯头锥面与轴线之间的夹角必须大于芯头与管坯间的摩擦角；2、α1≤α，即游动芯头的锥角小于或等于拉模的模角.（3）分析线材拉拔时反拉力的作用。（P140）随着反拉力的增加，模子所受到的压力近似直线下降，拉拔力逐渐增加。但是在反拉力达到临界反拉力之前，反拉力不仅不会提高拉拔力，反而有利于拉拔，可以在不增大拉拔力和不减小道次加工率的情况下减小模具入口处金属对模壁的压力磨损，从而延长了模具的寿命。（4）分析采用实心锭穿孔挤压圆棒时的稳态挤压力的组成。（P114）为了实现塑性变形作用在挤压垫上的力Rs，为了克服挤压筒壁上的摩擦力作用在挤压垫上的力Tt，为了克服塑性变形区压缩锥面上的摩擦力作用在挤压垫上的力Tzh，为了克服挤压模工作带壁上的摩擦力作用在挤压垫上的力Tg。（5）根据板料冲裁力计算式分析减小冲裁力的措施。（P231）P=kFτ=kLtτF为冲切断面积，P为冲裁力，τ为材料抗剪切强度，k为系数。1）加热冲裁：材料加热后，抗剪强度大大降低，从而可降低冲裁力。2）阶梯凸模冲裁：在多凸模冲模中，将凸模做成不同的高度，呈阶梯型布置，使各凸模冲裁力的最大值不同时出现，以降低总的冲裁力3）斜刃模具冲裁：斜刃冲裁时，整个刃口不是同时切入板料，剪切面积减小，因而可降低冲裁力。（6）简析轧机传动力矩的组成。（P69）轧制时主电动机轴上输出的传动力矩，主要用于克服如下四个方面的阻力矩：轧制力矩M，空转力矩M0，附加摩擦力矩Mf，动力矩Md。轧制时主电动机轴上输出的传动力矩：dfMMMiM0/M其中i为由主电动机到轧辊过的减速比，i=电机转数/轧辊转数（7）平辊轧制的咬入条件和稳态轧制条件。（P35-36）自然咬入条件：，当α〉β时，轧件不能自然咬入，此时可实行强迫咬入。稳态轧制条件：2。其中α为咬入角，指开始咬入时轧件和轧辊最先接触的点与两轧辊中心连线所构成的圆心角；β为摩擦角，根据物理概念，为正压力与合力的夹角3、简答简析：（1）举例：复合成形技术（如铸轧、辊锻、铸挤、液态锻造等）（2）举例：短流程生产新技术（如铸轧法生产纯铜管、连续铸轧法生产铝带坯、铜带“连铸带坯+冷轧开坯”技术、“连铸+连挤”生产铝管、铝型材在线淬火（T5）等）（3）举例：连续化生产技术（如连续挤压、连铸连轧、盘拉技术、联合拉拔等）（4）简析：反向挤压的特点（P6）反挤压时的金属流动方向与挤压轴的运动方向相反，其特点是除靠近模孔附近处之外，金属与挤压筒内壁间无相对滑动，故无摩擦。反挤这一特点使之与正挤相比具有所需压力小，制品尺寸精度高，力学性能均匀，组织均匀，挤压速度高，成品率和生产率高等优点。（5）简答：有哪些方法可以制备铜包铝双金属复合线材？（P201）1.将铜带和铝杆在孔型中热轧结合，再剥去飞边和进行拉制。2.将铜带弯卷成直缝管的同时，把铝杆包在其中，然后氩弧焊焊合管缝，再进行拉制。3.将铜板包裹的铝锭进行静液挤压。（6）简析：解释软垫镦粗可降低鼓形的机理。（P204）由于软垫的变形抗力较低，优先变形并拉着锻件径向流动，导致锻件的侧面内凹。当继续镦粗时，软垫直径增大，厚度变薄，温度降低，变形抗力增大，镦粗变形便集中到锻件上，使侧面内凹消失，呈现圆柱形。再进行镦粗时，可获得高度不大的鼓形。（7）简析：减小板材弯曲件回弹量的措施。（P236-237）1.改进弯曲件设计和合理选材。改进弯曲件结构，如在弯曲件变形处压制加强筋，可使回弹角减少，并提高弯曲件的刚度。对于一些硬材料，弯曲前采用退火处理也可减少回弹。2.校正法。在弯曲终了时，对板料施加一定的校正压力，迫使弯曲处内层金属产生切向拉伸应变。3.补偿法。补偿法是消除弯曲件回弹的最简单方法。根据弯曲件的回弹趋势和回弹量大小，修正凸模或凹模工作部分形状和尺寸，使零件的回弹量得到补偿。4.拉弯法。板料在拉力作用下进行弯曲，使整个板料剖面上都作用有拉应力。卸载后，因内、外层纤维的回弹趋势相互抵消，从而可减少回弹量。（8）简答：金属板料冲压成形的主要缺陷。拉裂、起皱、制耳、毛刺、表面划痕、回弹引起的几何精度问题。（9）简答：比较管材三种衬拉方法的特点。（P134-135）固定芯头拉拔：管子内部的芯头固定不动，接触摩擦面积比空拉和拉棒材时的都大，故道次加工率较小，管材内表面质量比空拉的好，变形比较均匀。长芯杆拉拔：应力与变形状态与固定端芯头基本相同。芯杆作用与管内表面的摩擦力方向与拉拔方向一致，摩擦力有助于减少拉拔力，道次加工率大。游动芯头拉拔：在拉拔时，芯头不固定，依靠自身的形状和芯头与管子接触面间的力平衡使之保持在变形区中。适用于长管和盘管生产，对提高拉拔生产率、成品率和管材内表面质量极为有利（10）简析：超塑性成形的特点。（P20）超塑性是指金属或合金在特定条件下，即低的形变速率、一定的变形温度和均匀的细晶粒度，其相对延伸率超过100%的特性。超塑性状态下的金属在拉拔变形过程中不产生颈缩现象，有着极高的延伸率，变形应力可比常态下的金属的变形应力降低几十倍。超塑性材料在变形过程中没有或者只有很小的应变硬化现象，所以超塑性材料易于加工，流动性和填充性好，可以进行多种方式成形。（11）简析：金属塑性加工产品质量的内涵。1.化学成分2.内部组织结构3.材料性能（力学性能、物理性能、腐蚀性能、加工性能等）4.精度（尺寸精度、形状精度、表面精度）（12）简答：确定挤压锭坯长度应考虑的问题。（P123）【提示：区分穿孔挤压和无穿孔挤压；区分定尺产品和不定尺产品】对于穿孔挤压，若锭坯太长，穿孔针在锭坯内停留时间过长，导致穿孔针软化，容易折断，应采取快速短锭的方法进行挤压，有利于提高穿孔针寿命。对于定尺产品，应考虑压余量的大小及切头尾所需的金属量，使得挤出长度切头切尾后是定尺的倍数，不至于浪费材料。对于不定尺产品，常用较长的并已规格化的铸造，无需计算铸锭的长度。（13）板料冲压性评价方法。单向拉伸实验，弯曲实验，拉楔实验，杯突实验，双向拉伸实验。（14）前滑和后滑的定义；影响前滑的因素；二者对于轧制过程有何影响？（P44-47）1）定义：前滑：轧件的出口速度大于该处轧辊圆周速度的现象后滑：轧件的入口速度小于入口断面上轧辊水平速度的现象2）因素：1.轧辊直径，轧辊直径越大，前滑值越大2.摩擦系数，摩擦系数越大，前滑值越大3.轧件厚度，轧件厚度越小，前滑值越大4.张力，前张力增大，前滑值增大，后张力增大，后滑区增大，前滑减小5.加工率，前滑随道次加工率增大而增加6.轧件宽度，轧件宽度减小相对宽展量增加，前滑减小。3）对轧制过程的影响：轧制过程中的张力调整，连轧过程中保持各机架之间的速度协调，热轧机的轧辊与辊道的速度匹配，都必须考虑前滑值的大小。前滑或后滑增加，则延伸系数增加。（15）影响轧制宽展的主要因素。（P49）1.加工率。随加工率增大，宽展量增大。2.轧辊直径。宽展随辊径增加而增加。3.轧件宽度。随轧件宽度增加，宽展开始是增加的，但当轧件宽度达到一定值时后，反而有所减小。4.摩擦。宽展随摩擦系数增加而增加。5.张力。无论是前张力还是后张力都使宽展减小。6.外端。外端的存在使宽展减小。（16）冷轧过程中张力的主要作用。（P92）1.降低单位压力和总的轧制压力。前张力使轧制力矩减少，后张力使轧制力矩增加。当前张力大于后张力时，能减轻主电机负荷。2.调整张力能控制带材厚度。3.调整张力可以控制板型。4.防止带材跑偏，保证轧制稳定。5.张力为增大卷中，提高轧制速度，创造了有利条件。（17）锻件质量及检查方法。外观质量（形状、尺寸、表面状态