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时间:2019-08-07
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1、13金属压力加工一 什么是压力加工靠外力使金属材料产生塑性变形而得到预定形状与性能的制件(毛坯或零件)的加工方法。外力——冲击力:锤类静压力:压力机各类钢和大多数有色金属及其合金都具有一定的塑性,因此,都能在热态或冷态下进行压力加工。应用广泛:运输工具96%;汽车拖拉机95%;航天、航空90%;农用机械工业80%。分类1轧制:金属坯料在两个回转轧辊的缝隙中受压变形以获得各种产品的加工方法。靠摩擦力,坯料连续通过轧辊间隙而受压变形。主要产品:型材、圆钢、方钢、角钢、铁轨等。2挤压:金属坯料在挤压模内受压被挤出模孔而变形的加工方法。正挤:金属流动方向
2、与凹模运动方向相同。反挤:金属流动方向与凹模运动方向相反。13P图7-263拉拔:将金属坯料拉过拉拔模的模孔而变形的加工方法。产品尺寸精度、表面光洁度较高,所以,常用于轧制件的再加工,提高产品质量。坯料:低碳钢、有色金属及合金。上砧铁下砧铁坯料4自由锻:金属坯料在上、下抵铁间受冲击力或压力而变形。5模锻:金属坯料在具有一定形状的模膛内受冲击力或压力而变形136冲压:金属板料在冲模之间受压产生分离或成形。第一节金属压力加工特点:1).可实现无屑加工,节省材料;2).产品力学性能好,尺寸精度高;3)自动化程度高,生产率高;134).材料利用率高,产品范
3、围广泛。三、金属的塑性变形单晶体的塑性变形方式:1.滑移——滑移系晶体的孪生示意图2.孪生单晶体的塑性变形方式:晶内变形(低温):滑移和孪生晶间变形(高温):晶粒间的相对滑动和转动。(一)规律:1、最小阻力定律金属质点在塑性变形中总是力图向最小阻力的方向移动。2、加工硬化规律加工硬化定义:金属在常温下随变形量增加而变形抗力增大、塑性和韧性降低的现象。3、体积不变规律塑性变形前后的体积总保持不变。重要推论:塑性变形只改变形状和尺寸,体积不变。13(二)塑性变形金属加热时组织性能变化1、回复、再结晶1)回复加工硬化使金属处于不稳定状态将冷成形后的金属加
4、热至一定温度后,使原子回复到平衡位置,晶内残余应力大大减小的现象,称为回复。特点:使晶格畸变减轻或消除,但晶粒的大小和形状并无改变。消除了晶格扭曲及大部分内应力。力学性能变化不大,强度、硬度稍有降低;塑性略有提高;内应力大大降低。回复处理:低温退火或去应力退火。T回=(0.25~0.3)T熔(K)2)再结晶(不是相变)塑性变形后金属被拉长了的晶粒出现重新生核、结晶,变为等轴晶粒的现象,称为再结晶。再结晶温度一般为0.4T熔(K)以上(T回=0.4T熔)3)特点:再结晶通过形核、长大的方式进行,得到细小均匀等轴晶粒。完全消除了残余应力和加工硬化现象,
5、塑性提高。再结晶退火。晶粒长大:如温度继续升高或保温时间延长,晶粒会长大,使塑性、韧性明显下降。4)冷变形和热变形13冷变形:再结晶温度以下的变形。只有加工硬化现象,可使金属获得较高的硬度和精度,提高产品性能,但变形程度不宜过大。热变形:再结晶温度以上的变形。加工硬化和再结晶过程同时存在,没有加工硬化痕迹。能以较小的功完成较大的变形,同时获得力学性能较高的再结晶组织。再结晶温度T再=0.4T熔(三)金属的可锻性一、金属的可锻性(塑性加工性能)定义:衡量金属材料通过塑性加工获得优质零件难易程度的工艺性能。衡量指标:金属的塑性和变形抗力。塑性↑,变形抗
6、力↓,可锻性↑。二、影响因素1.金属的本质(内在因素)a.化学成分:C%↑,塑性↓,可锻性↓。纯金属>合金;碳化物形成元素使塑性加工性下降。b.金属组织:晶体结构:面心>体心>密排六方第二节锻造定义:利用冲击力或压力使金属在上、下两个抵铁之间产生塑性变形,从而得到所需锻件的锻造方法。13提高金属变形时的温度,是改善金属可锻性的有效措施。变形温度T↑,材料塑性δ↑,变形抗力P↓,→可锻性↑。碳素结构钢,加热温度超过A3线,组织为单一A,适宜塑性加工锻造温度范围的确定:指由始锻温度到终锻温度之间的温度间隔。始锻温度:固相线以下200℃左右终锻温度:A1
7、线以上800~750℃之间注意事项:温度过高将产生过热、过烧、脱碳和严重氧化等缺陷,甚至使锻件报废。一特点:1工具简单、通用性强。(成型部分)13 2应用广泛,几克——几百吨,机械性能高。 3锻件尺寸精度差,材料利用率低。 4只能用于形状简单的锻件。 5劳动强度大(尤其手工)。二分类:1手工锻:砧子,大、小锤,炉子等,小型件。 2机器锻:空气锤、蒸汽—空气锤,冲击力 液压机、吨位 静压力(一)自由锻工序:镦粗,拔长,冲孔1、镦粗:
8、截面增加、高度减小的工序。2、拔长:毛坯横截面减小,长度增加3、冲孔:透孔、不透孔(盲孔二13(二)模锻模锻:坯料在模膛内
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