本书对金属塑性成形的基本原理和共性问题作了系统论述。全书共分六章，其主要内容包括金属塑性变形的力学基础、塑性成形时金属的流动和成形规律；塑性成形的求解方法，即主应力法和滑移线法；对变形功法、上限法、塑性材料力学法、有限元法和塑性成形过程的物理模拟也作了简要介绍。为便于学生复习、自学和加深对本书内容的理解，书中列举了大量例题。同时，章末附有思考题及习题并在书后附有习题答案。 本书可作为材料成形及控制工程专业的本、专科教材，也可作为相关专业科技人员参考用书。

本书是高等学校材料成形及控制工程专业全国协作组应用型本科院校教师编写的成套教材之一。本教材大纲是根据2003年1月在上海工程技术大学召开的全国应用型本科材料成形及控制工程专业教学大纲讨论会上确定的。2003年8月在湖北汽车工业学院召开的教材审稿会上又对本书大纲进行了讨论并作了进一步修改。编写者力求体现本教材的特点：①以金属塑性行为和塑性成形力学为基础；②遵循循序渐进、突出重点的原则，着重阐述基础理论，尽可能联系实际问题；③兼顾理论知识的系统性和学科间的内在联系，删去了与前置课程的重复部分。如注意与前置课程“金属学”、“金属热处理”的合理衔接，避免不必要重复，删去了晶体结构、位错理论的基本概念、回复和再结晶等内容。④为便于同学自学，加深对基本概念的理解，书中有大量例题和思考题及习题。本书可作为材料成形与控制工程、机械工程及自动化专业的本科、专科教材，也可供有关科技人员参考。 “金属塑性成形原理”是材料成形与控制工程专业的技术基础课。全书共分六章。第一章绪论，简要介绍金属塑性成形原理的特点及分类、金属塑性成形理论的发展概况及其学习本课程的目的和任务。第二章主要论述金属塑性变形时的力学基础理论，包括应力状态、应变状态、屈服准则、本构关系等， 并将应力、应变、屈服准则之间的内在关系联系在一起作了系统而又深入浅出的介绍。第三章论述金属的塑性及超塑性、加工硬化、影响金属塑性变形的因素及塑性变形对金属组织和性能的影响；讨论了塑性成形时金属变形与流动的有关问题，包括最小阻力定律、变形不均匀性及影响因素、附加应力、残余应力、金属的断裂、塑性成形件中的折皱及塑性成形中的摩擦与润滑。第四章对塑性成形基本工序进行了力学分析，并利用主应力法进行求解。第五章介绍了滑移线场理论基础和实际解法。第六章简要介绍了塑性成形问题的其他解法，如变形功法、上限法、视塑性法和有限元法。 本书由江汉大学李尧主编，湖南工程学院张利君副主编， 陕西理工学院胡礼木主审。编写工作分配如下：江汉大学李尧编写第一章、第二章的第一节至第三节，湖南工程学院张利君编写第二章的第四节至第六节以及第六章；广东工业大学章争荣编写第五章；上海工程技术大学廖秋慧编写第四章；江汉大学杨俊杰编写第三章。 本书在编写过程中得到了兄弟院校的支持和帮助，主审胡礼木对书稿进行了全面、认真的审查，并提出了许多宝贵意见，在此谨表示深深的谢意。 由于编写水平所限，书中缺点和错误在所难免，欢迎读者批评指正。 普通高等教育应用型人才培养规划教材 编审委员会名单 主 任：刘国荣 湖南工程学院 副主任：左健民 南京工程学院 陈力华 上海工程技术大学 鲍 泓 北京联合大学 王文斌 机械工业出版社 委 员：(按姓氏笔画排序) 任淑淳 上海应用技术学院 刘向东 华北航天工业学院 苏 群 黑龙江工程学院 何一鸣 常州工学院 陈文哲 福建工程学院 陈 峻 扬州大学 娄炳林 湖南工程学院 梁景凯 哈尔滨工业大学(威海) 童幸生 江汉大学 材料成形及控制工程专业教材编委会 主 任：计伟志 上海工程技术大学 副主任：李 尧 江汉大学 王卫卫 哈尔滨工业大学(威海) 委 员：(按姓氏笔画排序) 王高潮 南昌航空学院 邓明重庆工学院 齐晓杰 黑龙江工程学院 肖小亭 广东工业大学 李慕勤 佳木斯大学 张 旭 湖南工程学院 周述积 湖北汽车工业学院 侯英玮大连铁道学院 胡礼木 陕西理工学院 胡成武株洲工学院 施于庆浙江科技学院 贾俐俐 南京工程学院 翁其金福建工程学院 博建军 华北航天工业学院

序
前言
第一章 绪论
一、金属塑性咸形的特点及分类
二、金属塑性成形理论的发展概况
三、本课程的任务
思考题
第二章 金属塑性变形的力学基础
第一节 金属塑性成形过程的受力分析
第二节 变形体内一点的应力状态分析
一、应力分析的截面法
二、三维坐标系的应力分量和应力张量
三、任意斜面上的应力
四、主应力和应力不变量
五、主切应力和最大切应力
六、应力球张量和应力偏张量
七、八面体应力和等效应力
八、应力平衡微分方程
九、平面应力状态和轴对称应力状态
十、应力莫尔圆
第三节 变形体内质点的应变状态分析
一、质点的应变状态
二、位移分量和应变分量的关系——小变形几何方程
三、应变连续方程
四、应变增量和应变速率张量
五、塑性变形程度的表达式
六、塑性变形体积不变条件
七、平面变形和轴对称变形
第四节 屈服准则
一、屈雷斯加(H·Tresca)屈服准则
二、密席斯(Von·Mises)屈服准则
三、屈服准则的几何表达——屈服表面和屈服轨迹
四、中间主应力的影响——屈服准则的简化表达式
五、硬化材料的屈服准则简介
第五节 塑性变形的应力应变关系
一、弹性应力应变关系
二、塑性应力应变关系的特点
三、塑性变形的增量理论
四、塑性变形的全量理论
第六节 金属材料的实际应力一应变曲线
一、拉伸试验曲线
二、压缩试验曲线
三、实际应力一应变曲线的简化形式
四、包申格效应
思考题及习题
第三章 塑性成形中金属变形与流动的相关问题
第一节 最小阻力定律
第二节 影响金属塑性、塑性变形和流动的因素
一、塑性、塑性指标和塑性图
二、变形条件对金属塑性的影响
三、其他因素对塑性的影响
四、提高金属塑性的途径
五、摩擦对金属塑性变形和流动的影响
六、工具形状对金属塑性变形和流动的影响
七、金属各部分之间的关系对塑性变形和流动的影响
八、金属本身性质不均匀对塑性变形和流动的影响
第三节 金属的超塑性
一、超塑性的分类
二、结构超塑性的力学特性
三、影响超塑性的主要因素
四、超塑性的变形机制
五、超塑性的应用
第四节 加工硬化
一、加工硬化的现象和机理
二、加工硬化的后果及应用
第五节 不均匀变形、附加应力和残余应力
一、均匀变形与不均匀变形
二、附加应力
三、残余应力
第六节 金属的断裂
一、断裂的物理本质
二、塑性加工中金属的断裂
第七节 塑性成形件中的折叠
一、折叠特征
二、折叠的类型及其形成原因
第八节 金属塑性成形中的摩擦和润滑
一、塑性成形时摩擦的分类和机理
二、塑性成形时摩擦的特点及其影响
三、塑性成形时接触表面摩擦力的计算
四、影响摩擦系数的因素
五、塑性加工中摩擦系数的测定方法
六、塑性成形时的润滑
七、不同塑性加工条件下的摩擦系数
思考题
第四章 金属塑性成形基本工序的力学分析及主应力法
第一节 主应力法的基本原理
第二节 镦粗变形
一、镦粗变形的特点
二、圆柱体镦粗变形力计算
三、镦粗时的变形功
第三节 开式模锻变形特点及变形力计算
一、开式模锻的变形特点
二、开式模锻变形力的计算
第四节 板料弯曲工序分析及变形
区的应力应变分布
一、线性弹塑性弯曲
二、三维塑性弯曲时的应力应变状态
三、宽板弯曲时的应力分布
四、板料塑性弯曲时中性层的内移
第五节 圆筒件拉深分析和变形区的应力应变分布
一、拉深变形过程和变形特点
二、拉深过程的应力应变状态
三、凸缘变形区的应力应变分析
四、拉深力的计算
五、拉深时的起皱与拉裂
第六节 挤压变形分析及单位挤压力的计算
一、挤压时金属的变形特点
二、挤压变形力的计算
思考题及习题
第五章 塑性成形问题的滑移线解法
第一节 滑移线的基本概念
一、平面变形应力状态的特点
二、最大切应力轨迹线——滑移线的形成
三、α、β滑移线和ω角的规定
四、滑移线的微分方程
第二节 滑移线场的应力方程(汉基应力方程)
第三节 滑移线的基本特性
一、沿线特性
二、跨线性质(汉基第一定理)
第四节 应力边界条件
第五节 滑移线场的建立方法
一、常见的滑移线场
二、数值积分法
三、近似图解法
第六节 用滑移线法求解塑性成形问题
一、冲头压入半无限体
二、平砧压缩高坯料
三、粗糙平板间压缩长坯料
四、平面变形挤压
五、圆筒件拉深
六、盒形件合理坯料的确定
思考题及习题
第六章 塑性成形问题的其他方法
第一节 变形功法
一、变形功法的基本原理
二、计算举例
第二节 上限法
一、上限法的基本概念
二、平面变形问题的上限原理
三、上限法在平面变形问题中的应用
第三节 塑性材料力学法
一、求解原理
二、计算举例
第四节 刚塑性有限元法
一、概述
二、刚塑性有限元法在塑性成形
中的应用
第五节 塑性成形过程的物理模拟简介
思考题
习题答案
参考文献