哈工大继续教育材料科学与工程2011年专业课作业2

2011年专业课作业2

11、拉拔时摩擦力的表达式，并给示意图简要说明？

答：在拉拔应力中包含的总摩擦部分σzlR及总拉拔力F中的摩擦力部分FR可从对作用于变形区外表面上的力的平衡观察中导出：

拉拔应力，

拉拔力， 其中σzlS、FS为剪切部分 拉拔时摩擦力的表达式为 示意图：

拉拔过程摩擦力作用

作用于外表面AM上的法向力为 （1）

一般常用的估算式 虽处于较安全一边，但是太粗略。对外表面AM从变形区几何学得到 近似为

最后用公式(2-30)和公式(2-31)得到摩擦力为

（2） 以及拉拔应力中的摩擦部分为

（3） 12、何谓拉拔角？优化的拉拔孔倾角的表达式是建立在什么条件下？估算出拉

拔变形程度为0.2,摩擦系数为0.05时拉拔角为多少？ 答：拉拔角是指拉拔孔的张开角，拉拔孔倾角的两倍。

拉拔力方程

证实拉拔孔倾角对摩擦部分和剪切部分相反的影响。当角度α增加时，摩擦部分减小，而剪切部分增加，因此必须给出一个优化的拉拔孔倾角使总拉拔力达到最小值。

该极值问题的求解由以下关系得出

将其应用于公式 即可得到优化的拉拔孔倾角为

图 拉拔力（部分）对拉拔倾角的依赖关系

当α=αopt时，总拉拔力最小，而摩擦部分和剪切部分大小相等：

变形效率为

在时取其最大可能值

使用α=αopt的拉拔工具的困难在于αopt的大小依赖于相应的拉拔参数μ和，而且拉拔工具的制作耗时且昂贵。如果有不同拉拔孔倾角α的拉拔工具，则推荐使用最能满足

条件的工具。

的平均值为

下面说明优化的拉拔孔倾角的数量级。

估计正常润滑条件下的摩擦系数为μ≈0.05，则在变形程度0．2时，得出优化的拉拔孔倾角为

或优化的拉拔孔张开角为

13、拉拔工艺为什么是建立在加工硬化基础之上？为什么拉拔一般均为冷拉拔或温拉拔？

答：拉拔一般均为冷拉拔或温拉拔，在这种常温或低温的前提下金属变形时，加工硬化是必然的，所以拉拔工艺是建立在加工硬化基础之上。

14、挤压工艺怎么分类？何谓正挤压与反挤压？ 答：挤压工艺分为直接挤压和间接挤压。 ? 实心材正挤压 ? 空心材正挤压 ? 实心材侧挤压 ? 空心材横向挤压

? 实心材反挤压 ? 空心材反挤压

间接方法 直接方法

在正挤压方法中，坯料在挤压过程中相对于挤压筒作轴向位移，为此要求附加摩擦力和摩擦功。与此相反，在反挤压中，坯料和挤压筒之间无相对运动。 图1和图2示意地表示直接挤压(正挤压)和间接挤压(反挤压)的工作原理。

图1 正挤压

图2 反挤压

15、何谓挤压比？挤压比与挤压变形程度的表达式？

答：挤压比是坯料和条材的长度比或横截面积之比A0／A1=l1／l0。它与纵向变形程度的关系为

16、何谓挤压模角？挤压死区怎么形成的，请用示意图说明？ 答：挤压模角是指变形区／死区的边界面与坯料轴线间的角。

死区是在挤压变形的过程中，由于采用平模或者过大的挤压模角，使得边部距离模孔较远处的金属很难进入模孔，便形成了死区，如下图中的死区。

图 实心材正挤压过程及变形区的几何示意图