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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