《金属塑性成形原理》实验报告汇总

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1、金属塑性成形原理实验报告（2013版）中南大学机电工程学院中南大学实验名称：实验一减薄旋压成形原理实验一、实验目的1、了解金属塑性成形的旋压加工工艺；2、学会辨别旋压工艺的种类；3、了解减薄旋压成形的概念和特点；4、认识锥形、筒形减薄旋压的异同；5、了解减薄旋压中的正反方向旋压方式；6、掌握减薄旋压成形的机理。二、实验仪器1、卧式数控旋压机1台2、芯模1套3、坯料若干4、游标卡尺1把5、卷焊机1台三、实验过程1.毛坯经过卷焊机处理，成筒形状；2.根据实验想要得到的结果，将程序编入数控系统；3.选择合适的旋压机，准备好要进行

2、加工的毛坯以及工件的芯模；4.将短而厚的筒形件毛坯套在芯模棒上，并用尾顶块固定；5.调整旋压机的旋轮初始走到位置，根据编入的程序加工工件。四、实验原理详见实验指导书金属旋压成形实验报告1姓名：学号：成绩：指导教师：五、实验问答1、减薄旋压按变形性质和工件形状的主要类型。2、分析正反旋压法各有什么优缺点。3、减薄旋压变形的有几个阶段？各有什么特点？4、观察实验过程，简述旋压过程中旋轮与芯模是如何配合加工的。日期：中南大学金属塑性变形原理实验报告2姓名：学号：成绩：指导教师实验名称：实验二超声旋压成形实验一、实验目的1、熟悉金

3、属塑性成形的旋压加工工艺2、熟悉并掌握普通减薄旋压与超声减薄旋压的区别3、了解超薄壁件旋压研究现状及发展动态4、熟悉超声塑性加工原理5、了解并掌握超声波对金属塑性的影响二、实验基本原理1、普通减薄旋压与超声减薄旋压根据旋压件厚度的变化可以分为两类：普通旋压和变薄旋压[1]。普通旋压在成形中厚度基本不发生改变，而其直径发生改变。变薄旋压则以减薄毛坯壁厚为目的，工件直径基本不发生变化。而按照旋轮进给方向和材料流动方向的不同，变薄旋压又可以分成正旋和反旋(见图1-1与1-2)。变薄旋压芯模毛坯尾顶旋轮普通旋压2、超声塑性加工原理

4、各国学者对超声塑性加工展开了大量研究，均发现超声能够够降低成成形力，并对超声传播机制和成型机理进行了大量研究。目前相关认识主要包括“体积效应”。目前关于体积效应的阐述主要有两种：第一种解释认为，振动使得材料内部微粒激振后，获得较高能量、温度上升，材料出现热致软化现象。从而导致坯料的动态变形阻力减小。振动产生的热致软化现象与晶体位错相关。研究认为了位错可以通过共振、松弛和滞后三种方式聚集振动能量。另外一种解释认为主要是静力叠加作用[27]。这主要是用于解释小振幅低能量振动降低流动应力的现象。除此之外，一些学者认为振动的扰力导

5、致金属材料中应力多向化，使得各个不同方向的滑移面都产生了滑移。静载荷与动载荷叠加作用与材料，从而充分发挥晶体塑性变形的滑移和孪晶机制，因此塑性变形能力得到提高。而对于表面效应的阐述主要有以下几种：振动使得材料与工具的接触界面在瞬间发生多次分离，振动能够改善接触面润滑条件、扰动使得摩擦力方向不断发生改变以及局部热效应。以上原因从宏观上表现就是摩擦力得到减小。超声波旋轮移动支架工件芯模变幅杆换能器局部变形区超声波旋压装置示意图超声波旋压工艺示意图三、实验仪器1、卧式数控旋压实验台1台2、C276镍基合金若干3、超声波旋压装置1

6、套4、ZJS2000超声波电源1台5、阻抗分析仪1台6、CXSD多通道仪表l台四、实验数据处理及结果表1挤压力（N）312624936124815601872常规旋压压痕深度（mm）超声旋压压痕深度（mm）表2厚度（mm）高度（mm）内径（mm）未加工筒形件尺寸已加工筒形件尺寸从本次试验中可以得出那些结论？五、简答题1、请用联系所学的《金属塑性成形理论》回答超声波对金属材料的塑性有何影响？2、本次超声旋压成形试验对你所学的《金属塑性成形理论》有何帮助，收获？中南大学金属旋压成形实验报告3姓名：学号：成绩：指导教师实验名称：

7、实验三筒形件的可旋性试验一、实验目的1、了解金属在强力旋压时的可旋性。2、了解筒形件的可旋性实验要求。3、了解筒形件可旋性试验的过程；4、根据实验结果可以绘出相应的坐标图，进行对比分析；5、参照实验数据，能够得出金属可旋性的影响因素。二、实验仪器1、卧式数控旋压机1台2、芯模1套3、游标卡尺1把4、卷焊机1台5、毛坯材料2024—T4铝6061—O6061—T6铝退火钢退火软钢供货状态的软钢供货状态的钢退火状态的304不锈钢；三、实验步骤1、毛坯经过卷焊机处理，成筒形状；2、根据实验想要得到的结果，将程序编入数控系统；3、

8、选择合适的旋压机，准备好要进行加工的毛坯以及工件的芯模；4、将壁厚为t0的带底毛坯套在圆柱芯模上，并用尾顶块固定，防止旋压时毛坯与芯模生相对转动；5、毛坯随芯模旋转时，使特定的接触角αρ，圆角半径rρ的旋轮以进给速度为vf并与母线成很小的φ角运动轨迹进给，从而把毛坯壁厚从t0变薄到tf。四、实验原理详细