工业与材料成型教案之锻压(中职教育)

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1、工程材料与材料成型基础（二）教案教师姓名授课形式讲授授课班级授课学时10授课章节名称第二章锻压§2-1金属的塑性变形§2-2金属的锻压性能§2-3自由锻§2-4模锻§2-5板料冲压任务目的◎掌握塑性变形对金属组织和性能的影响◎掌握金屈的锻造性能◎了解自由锻、模锻、板料冲压特点和应用知识点◎锻压加工方法与特点◎塑性变形对金属组织和性能的影响（加工硬化、再结晶）◎金属的锻造性能◎自曲锻工序、工艺规程及锻件结构工艺性◎锤上模锻工艺及模锻件结构工艺性◎板料冲压工序、特点和应用能力点◎能够正确分析塑性变形对金属组织和性能的影响

2、◎能够合理选择锻压加工方法◎能合理设计自由锻件、模锻件和板料冲压件的结构其它第二章锻压Mr-H-第—"P锻压一一借助外力的作用，使金属坯料产生塑性变形，从而获得具有一定形状、尺寸和性能的锻压件。塑性变形金属坯料一锻压件—、锻压加工方法加工方法：自由锻、模锻、板料冲压、挤压、拉拔、轧锻二、锻压加工特点优点：1、能改善金属的组织，提高金属的机械性能；2、提高材料的利用率和经济效益（节省材料和切削加工工时）；3、貝有较高的劳动生产率。缺点：K不能获得形状复杂的锻件；2、初次投资费用高（设备、工模具、厂房）；3、生产现场劳动

3、条件差。应用：轧制、挤压、拉拔——金屈型材、板材、钢材、线材等；自由锻、模锻——承受重载的机械零件，如机器主轴、重要齿轮、炮管、枪管等；'板料冲压——汽车制造、电器、仪表及F1用品。第二节金属塑性变形—、金属塑性变形实质问题：金屈材料为什么能产生塑性变形？塑性变形的实质?金屈f品体单品体（理想金屈）多晶体（实际金属）1、单晶体的塑性变形主耍方式一一滑移变形单品体的塑性变形过程：未变形f弹性变形f弹、塑性变形f塑性变形后滑移变形实质：晶体的一部分相对另一部分的移动是位错在切应力作用下沿滑移面的运动。ffl7~•一；2、

4、多品体的塑性变形晶内变形一一晶粒内部的滑移变形晶间变形——晶粒间的移动和转动晶粒位向与受力变形关系：通过塑性变形——硬位向一软位向——软位向f硕位向二、塑性变形对金属组织和性能的影响将拉伸试样拉断后，发现其性能变化，缩颈处更明显；铝丝反复弯折后，很快脆断。1、冷变形强化（加工硬化）冷变形强化一一金属材料在冷塑性变形时，其强度、硕度升高，而塑性、韧性下降的现象（变形量增加，强化效果更明显）。产生原因：滑移面上产生了微小碎晶，晶格畸变。（内应力）加工硬化的应用：提高强度、使变形均匀、提高安全性。2、回复和再结品冋复——保

5、持加工硕化，消除内应力。如冷卷弹簧进行去应力退火。再结晶一一消除加工硬化，提高塑性。在结晶速度取决于加热温度和变形程度。在结晶是一个形核、长大过程。3、冷变形和热变形形形形变变变-再结晶温度以下的塑性变形。热冷-再结晶温度以上的塑性变形。加工硬化冲压、冷弯、冷挤、冷轧一一塑性材料加工硕化+再结品锻造、热挤、轧制一一变形量大，易氧化4、锻造比和锻造流线锻造比——变形程度的大小。傲粗：y=//0///拔长：y=F0/F金属材料一组织紧密晶粒细化一形成锻造流线（各向异性）一流线的纵向性能高于横向流线的合理分布流线与工件最大

6、拉应力方向一致，与切应力、冲击方向垂直；沿工件外轮廓连续分布。三、金属的锻造性能金展锻造性能一一塑性、变形抗力塑性越好，变形抗力越小，金属的锻造性能越好。影响因素：金属的木质——化学成分、金属的组织状态变形条件——变形温度、变形速度、应力状态、表面质量第三节自由锻自由锻一一利用冲击力或压力使加热好的金属在上、下抵铁之间产生变形。（除部分接触表面外，都是自由表面，变形不受限制。）自由锻特点：1、工具简单，不需造价昂贵的模具2、可以锻造各种重量的锻件，对于大型锻件几乎是唯一的锻造方法3、口由锻所需设备的吨位较小4、锻件的

7、尺寸精度低，加工余量大5、锻件形状简单，生产率低，劳动强度大自由锻应用一一单件和小批量生产。—、自由锻设备分类：手工自由锻一一铁砧、锻造工具（生产小型锻件、效率低）机器自由锻——空气锤、蒸气•空气锤、水压机自由锻设备吨位（T）锻件质量作用力动力空气锤0.05-1100kg冲击力电动机蒸气•空气锤0.5-51500kg冲击力蒸气或压缩空气0.4〜0.9MPa（4〜9个大气压）水压机500〜15000［〜300T静压力高压水20MPa（200个大气压）水压机变形量大，锻造深度大，内部质量好，没有振动、噪音小。二、自由锻的

8、工序基本工序：辙粗、拔长、冲孔、弯曲、错移、扭转;辅助工序：倒棱、压肩等；精整工序：修整鼓形、平整端而、校直弯曲。由锻工艺规程的制订1、绘制锻件图锻件图=零件图+加工余量、锻件公差和余块2、坯料的质量及尺寸计算坯料的质量：G坯料二G锻件+G烧损+G切头+G芯子（轴类零件一G切头；盘盖类零件一G芯子）坯料的尺寸一一锻件的锻造比（轧材：y>1・3钢