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绪论 1

参考文献 7

第一章　塑性成形力学基础 9

1.1　塑性成形过程受力分析 9

1.1.1　外力分析 10

1.1.2 内力分析 17

1.1.3　惯性力分析 28

1.2　塑性成形过程应力分析 30

1.2.1　应力的概念 30

1.2.2　应力状态及其描述 31

1.2.3　应力张量及应力偏张量 37

1.2.4 应力Mohr圆 41

1.2.5　微元体的力平衡方程 44

1.3　应变分析 46

1.3.1 名义应变与真实应变 46

1.3.2 小变形时应变与位移的关系方程 48

1.3.3 最大剪应变及八面体应变表达式 52

1.3.4 应变速率与应变速率张量 52

1.4　体积不变条件与主应变图 54

1.5　屈服准则 56

1.5.1 屈服准则的概念 56

1.5.2 各向同性材料的屈服准则 57

1.5.3　后继屈服 68

1.6　塑性应力—应变关系 70

1.6.1 塑性变形时应力—应变关系理论的发展过程 70

1.6.2　增量理论 71

1.6.3　全量理论 78

参考文献 80

第二章 应力应变顺序对应规律及低载荷成形在屈服图形上的范围 83

2.1　应力应变顺序对应规律及其应用 83

2.1.1 应力应变顺序对应规律及其证明 83

2.1.2 应力应变顺序对应规律的应用 88

2.2　平面应力屈服图形的分区及其上低载荷成形范围 90

2.2.1 平面应力屈服图形的分区 90

2.2.2 平面应力低载荷成形在屈服图形上的范围 93

2.3　三向应力屈服图形的分区及其上低载荷成形范围 96

2.3.1 三向应力状态屈服图形的分区 96

2.3.2 三向应力低载荷成形在屈服图形上的范围 101

2.3.3 由屈服图形上的加载轨迹判定变形的均匀性 104

参考文献 107

第三章　低载荷成形的力学原理 109

3.1　沿工具运动方向载荷的计算 109

3.2 圆柱体及圆环压缩所需载荷计算与降低载荷的思路 113

3.2.1 圆柱体镦粗所需载荷与降低载荷的思路 114

3.2.2 环形件压缩变形特点与降低载荷的思路 118

3.3　模锻变形特点与降低载荷的思路 120

3.4　轧制所需载荷计算与降低载荷的思路 123

3.5　棒材挤压、拉拔所需载荷计算与降低载荷的思路 130

3.5.1　挤压 130

3.5.2　拉拔 131

3.6 圆环与圆筒类件成形所需径向载荷计算与降低载荷的思路 134

3.7　壳体及薄壁管胀形所需载荷计算与降低载荷的思路 137

3.7.1　球壳胀形 137

3.7.2　薄壁管胀形 139

参考文献 141

第四章　省力成形的途径 143

4.1　降低流动应力 143

4.1.1 影响流动应力的因素 143

4.1.2 降低流动应力的途径 146

4.2　减小承压面积和改变受力方式 154

4.2.1　剪切挤压 154

4.2.2　径向挤压 157

4.2.3 旋压 158

4.2.4 单点成形 161

4.2.5　摆动辗压 162

4.2.6　楔横轧 168

4.2.7　辊锻 170

4.3　减少摩擦力 172

4.3.1 影响摩擦力的因素 172

4.3.2 通过减少摩擦力实现省力成形的实例 173

4.4　增大自由流动的可能性 177

4.4.1　镦粗齿轮坯时采用分流面锻造 177

4.4.2 增加挤压件的出口流道 178

4.5　采用合理的预制坯与改变变形方式 179

4.5.1　模锻时采用精确的预制坯 179

4.5.2 采用“以推代胀”的方法实现胀形件小圆角处成形 182

参考文献 183

第五章 工件中的变形分布及实现近均匀成形的途径 187

5.1　均匀变形与不均匀变形的基本概念 187

5.2　变形均匀性与所需载荷的相关性 190

5.3　应变强化对实现均匀变形的贡献 198

5.4　应变速率强化对实现均匀变形的贡献 202

5.5　工件与工具接触面上温差对变形均匀性的影响 204

5.6 工件形状与加载方向的搭配形式对变形均匀性的影响 206

5.7　工件不同部位质点运动速度差对变形均匀性的影响 212

5.7.1　挤压时出口速度差及其控制 212

5.7.2 轧制时出口速度差及其控制 214

5.7.3　盒形件拉深时流入凹模的速度差及其控制 215

5.7.4 双盒形件拉深时流入凹模的速度差及其控制 217

5.8　成形次数及变形顺序对变形均匀性的影响 223

5.8.1 成形次数对变形均匀性的影响 223

5.8.2 变形顺序对变形均匀性的影响 224

参考文献 227

第六章　省力与近均匀成形新技术 229

6.1　无模液压胀球法的省力原理与变形均匀性分析 229

6.1.1 球形容器的特点、制造方法与无模液压胀球法的省力原理 229

6.1.2 壳体无模液压胀球的壁厚变化 234

6.1.3 降低无模胀球制品不圆度的措施 236

6.1.4　椭球壳体无模液压胀形时的起皱条件与防皱措施 238

6.2　护环省力成形方法 243

6.2.1 护环热锻省力成形方法 244

6.2.2　护环冷胀省力成形方法 245

6.3　管材内高压成形的壁厚均匀性控制与省力技术 248

6.3.1 管材内高压成形原理 249

6.3.2 内高压成形的壁厚均匀性控制 251

6.3.3 减少内高压成形进给缸载荷的途径 254

6.4　特大密封法兰的省力精密成形 257

6.4.1　特大密封法兰及其制造特点 257

6.4.2 法兰模拟件的实验研究 259

6.4.3 大法兰锻坯制备工艺 263

6.4.4 大法兰锻坯弯曲工艺 264

6.4.5 大法兰粗加工工艺 265

6.4.6 大法兰的省力现场精加工 268

6.4.7 自重与支撑方式对法兰面的平面度误差影响 273

6.4.8 筒体焊接对密封法兰平面度的影响 273

6.5 黏性介质压力成形的壁厚均匀性分析与省力技术 274

6.5.1 黏性介质压力成形原理和特点 274

6.5.2　黏性介质黏度对成形的影响 276

6.5.3 圆锥形件黏性介质成形过程分析 278

6.5.4　黏性介质压力成形壁厚均匀性分析 280

6.5.5　黏性介质压力成形的省力途径 281

6.6　多点“三明治”成形及其省力原理 281

6.6.1 多点柔性成形的种类及其应用 282

6.6.2 多点“三明治”成形中的关键技术 286

6.6.3 多点“三明治”成形省力原理 289

6.7　单点数控增量成形及其壁厚均匀性控制 291

6.7.1 单点数控增量成形的工作原理 291

6.7.2 单点数控增量成形的受力特点 294

6.7.3 单点数控增量成形壁厚均匀性控制 295

6.8　高强度钢板热冲压省力成形工艺 297

6.8.1 热冲压用高强度钢板介绍 297

6.8.2 高强度钢板热冲压工艺过程 298

6.8.3 高强度钢板热冲压过程数值模拟 302

参考文献 303