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金屬成型：力學(xué)及冶金（英文第四版）
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Metal Forming: Mechanics and Metallurgy, 4th Edition Author(s): William F. Hosford, Robert M. Caddell Publisher: Cambridge University Press Year: 2011 Edition: 4 Language: English Pages: 345 This book helps the engineer understand the principles of metal forming and analyze forming problems--both the mechanics of forming processes and how the properties of metals interact with the processes. In this third edition, an entire chapter has been devoted to forming limit diagrams and various aspects of stamping and another on other sheet forming operations. Sheet testing is covered in a separate chapter. Coverage of sheet metal properties has been expanded. Interesting end-of-chapter notes have been added throughout, as well as references. More than 200 end-of-chapter problems are also included. Table of contents : Half-title......Page 3 Title......Page 5 Copyright......Page 6 Contents......Page 7 Preface to the Fourth Edition......Page 14 1.1 STRESS......Page 15 1.2 STRESS TRANSFORMATION......Page 16 1.3 PRINCIPAL STRESSES......Page 18 1.4 MOHR’S CIRCLE EQUATIONS......Page 19 1.5 STRAIN......Page 21 1.6 SMALL STRAINS......Page 23 1.8 ISOTROPIC ELASTICITY......Page 24 1.9 STRAIN ENERGY......Page 25 1.10 FORCE AND MOMENT BALANCES......Page 26 1.11 BOUNDARY CONDITIONS......Page 27 NOTES OF INTEREST......Page 28 PROBLEMS......Page 29 2.1 YIELD CRITERIA......Page 31 2.2 TRESCA CRITERION......Page 32 2.3 VON MISES CRITERION......Page 34 2.4 EFFECTIVE STRESS......Page 35 2.5 EFFECTIVE STRAIN......Page 36 2.6 FLOW RULES......Page 37 2.7 NORMALITY PRINCIPLE......Page 38 2.8 DERIVATION OF THE VON MISES EFFECTIVE STRAIN......Page 40 NOTES OF INTEREST......Page 41 PROBLEMS......Page 42 3.1 THE TENSION TEST......Page 44 3.3 ENGINEERING VS. TRUE STRESS AND STRAIN......Page 46 3.4 POWER-LAW EXPRESSION......Page 48 3.6 BEHAVIOR DURING NECKING......Page 50 3.8 BULGE TESTING......Page 52 3.9 PLANE-STRAIN COMPRESSION......Page 53 NOTE OF INTEREST......Page 54 PROBLEMS......Page 55 4.1 UNIAXIAL TENSION......Page 57 4.2 EFFECT OF INHOMOGENEITIES......Page 58 4.3 BALANCED BIAXIAL TENSION......Page 59 4.4 PRESSURIZED THIN-WALL SPHERE......Page 61 4.5 SIGNIFICANCE OF INSTABILITY......Page 62 PROBLEMS......Page 63 5.1 STRAIN RATE......Page 66 5.2 SUPERPLASTICITY......Page 69 5.3 EFFECT OF INHOMOGENEITIES......Page 72 5.4 COMBINED STRAIN AND STRAIN-RATE EFFECTS......Page 76 5.5 ALTERNATIVE DESCRIPTION OF STRAIN-RATE DEPENDENCE......Page 77 5.6 TEMPERATURE DEPENDENCE OF FLOW STRESS......Page 79 5.8 HOT WORKING......Page 83 5.9 TEMPERATURE RISE DURING DEFORMATION......Page 85 NOTES OF INTEREST......Page 86 PROBLEMS......Page 87 6.1 IDEAL WORK......Page 90 6.2 EXTRUSION AND DRAWING......Page 91 6.3 DEFORMATION EFFICIENCY......Page 92 6.4 MAXIMUM DRAWING REDUCTION......Page 93 6.5 EFFECTS OF DIE ANGLE AND REDUCTION......Page 94 6.6 SWAGING......Page 95 PROBLEMS......Page 96 7.1 SHEET DRAWING......Page 99 7.2 WIRE AND ROD DRAWING......Page 101 7.3 FRICTION IN PLANE-STRAIN COMPRESSION......Page 102 7.5 MIXED STICKING-SLIDING CONDITIONS......Page 104 7.6 CONSTANT SHEAR STRESS INTERFACE......Page 105 7.7 AXIALLY SYMMETRIC COMPRESSION......Page 106 7.9 FLAT ROLLING......Page 107 7.10 ROLL FLATTENING......Page 109 7.11 ROLL BENDING......Page 113 7.13 REDUCING THE AREA OF CONTACT......Page 115 PROBLEMS......Page 116 8.1 GENERAL......Page 120 8.2 EXPERIMENTAL FINDINGS......Page 123 8.3 RING FRICTION TEST......Page 124 NOTE OF INTEREST......Page 125 PROBLEMS......Page 126 9.1 UPPER BOUNDS......Page 127 9.2 ENERGY DISSIPATION ON PLANE OF SHEAR......Page 128 9.3 PLANE-STRAIN FRICTIONLESS EXTRUSION......Page 129 9.5 PLANE-STRAIN COMPRESSION......Page 133 9.6 ANOTHER APPROACH TO UPPER BOUNDS......Page 136 9.7 A COMBINED UPPER-BOUND ANALYSIS......Page 137 9.9 AXISYMMETRIC DRAWING......Page 138 PROBLEMS......Page 140 10.2 GOVERNING STRESS EQUATIONS......Page 146 10.3 BOUNDARY CONDITIONS......Page 150 10.4 PLANE-STRAIN INDENTATION......Page 151 10.5 HODOGRAPHS FOR SLIP-LINE FIELDS......Page 152 10.6 PLANE-STRAIN EXTRUSION......Page 153 10.8 METAL DISTORTION......Page 155 10.9 INDENTATION OF THICK SLABS......Page 156 10.10 PLANE-STRAIN DRAWING......Page 160 10.11 CONSTANT SHEAR STRESS INTERFACES......Page 164 10.12 PIPE FORMATION......Page 165 NOTES OF INTEREST......Page 166 APPENDIX......Page 168 PROBLEMS......Page 171 11.1 The PARAMETER......Page 181 11.3 REDUNDANT DEFORMATION......Page 182 11.4 INHOMOGENEITY......Page 184 11.5 INTERNAL DAMAGE......Page 189 11.6 RESIDUAL STRESSES......Page 193 11.7 COMPARISON OF PLANE-STRAIN AND AXISYMMETRIC DEFORMATION......Page 196 PROBLEMS......Page 198 12.2 METALLURGY......Page 200 12.3 DUCTILE FRACTURE......Page 204 12.4 HYDROSTATIC STRESS......Page 205 12.5 BULK FORMABILITY TESTS......Page 209 12.6 FORMABILITY IN HOT WORKING......Page 210 PROBLEMS......Page 211 13.1 SHEET BENDING......Page 213 13.2 BENDING WITH SUPER-IMPOSED TENSION......Page 216 13.5 NEUTRAL AXIS SHIFT......Page 218 13.6 BENDABILITY......Page 220 13.7 SHAPE BENDING......Page 221 13.8 FORMING LIMITS IN BENDING......Page 222 PROBLEMS......Page 223 14.1 CRYSTALLOGRAPHIC BASIS......Page 226 14.3 HILL’S ANISOTROPIC PLASTICITY THEORY......Page 228 14.4 SPECIAL CASES OF HILL’S YIELD CRITERION......Page 230 14.5 NONQUADRATIC YIELD CRITERIA......Page 231 14.6 CALCULATION OF ANISOTROPY FROM CRYSTALLOGRAPHIC CONSIDERATIONS......Page 234 PROBLEMS......Page 235 15.1 CUP DRAWING......Page 239 15.2 ANISOTROPY EFFECTS IN DRAWING......Page 242 15.3 EFFECTS OF STRAIN HARDENING IN DRAWING......Page 243 15.4 ANALYSIS OF ASSUMPTIONS......Page 244 15.5 EFFECTS OF TOOLING ON CUP DRAWING......Page 246 15.6 EARING......Page 247 15.7 REDRAWING......Page 249 15.8 IRONING......Page 250 15.10 TAPERED DIES......Page 252 15.11 DRAWING BOXES......Page 254 15.12 RESIDUAL STRESSES......Page 255 PROBLEMS......Page 256 16.1 LOCALIZED NECKING......Page 259 16.2 FORMING LIMIT DIAGRAMS......Page 263 16.3 EXPERIMENTAL DETERMINATION OF FLD......Page 264 16.4 CALCULATION OF FORMING LIMIT DIAGRAMS......Page 266 16.5 FACTORS AFFECTING FORMING LIMITS......Page 269 16.6 CHANGING STRAIN PATHS......Page 272 NOTE OF INTEREST......Page 274 PROBLEMS......Page 275 17.2 DRAW BEADS......Page 277 17.3 STRAIN DISTRIBUTION......Page 279 17.4 LOOSE METAL AND WRINKLING......Page 280 17.5 SPRINGBACK......Page 282 17.6 STRAIN SIGNATURES......Page 283 17.7 DIE DESIGN*......Page 284 17.8 TOUGHNESS AND SHEET TEARING......Page 286 17.9 GENERAL OBSERVATIONS......Page 288 PROBLEMS......Page 289 18.2 FREE EXPANSION OF TUBES......Page 291 18.3 HYDROFORMING INTO SQUARE CROSS SECTIONS......Page 293 18.4 BENT SECTIONS......Page 295 PROBLEMS......Page 297 19.1 ROLL FORMING......Page 299 19.2 SPINNING......Page 300 19.4 INCREMENTAL SHEET FORMING......Page 302 19.5 SHEARING......Page 304 19.6 FLANGING, HOLE EXPANSION, AND BEADING......Page 305 19.7 HEMMING......Page 306 PROBLEMS......Page 307 20.2 LDH TEST......Page 308 20.4 OSU FORMABILITY TEST......Page 311 20.5 HOLE EXPANSION......Page 312 20.6 HYDRAULIC BULGE TEST......Page 313 20.7 DUNCAN FRICTION TEST*......Page 314 PROBLEMS......Page 315 21.1 INTRODUCTION......Page 318 21.3 STRAIN AGING......Page 319 21.4 ROLLER LEVELING AND TEMPER ROLLING......Page 322 21.6 GRADES OF LOW-CARBON STEEL......Page 323 21.7 TAILOR-WELDED BLANKS......Page 328 21.9 SURFACE TREATMENT......Page 329 21.10 STAINLESS STEELS......Page 330 21.11 ALUMINUM ALLOYS......Page 331 21.12 COPPER AND BRASS......Page 335 21.13 HEXAGONAL CLOSE-PACKED METALS......Page 336 21.15 PRODUCT UNIFORMITY......Page 337 NOTES OF INTEREST......Page 338 PROBLEMS......Page 339 Index......Page 341 |
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