金属压力加工课件.ppt

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1、第二篇  金属压力加工第一章概述一  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%。二分类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

2、模孔而变形的加工方法。正挤：金属流动方向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。3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。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6冲压：金属板料在冲模之间受压产生分离或成形。三 特点：（与铸造比）1优点：（1）结构致密、组织改善、性能提高、强、硬、韧↑（2）少无切削加工，材料利用率高。（3）可以

3、获得合理的流线分布（金属塑变是固体体积转移过程）。（4）生产效率高。（如：曲轴、螺钉）2缺点：（1）一般工艺表面质量差（氧化）。（2）不能成型形状复杂件（相对）（3）设备庞大、价格昂贵。（4）劳动条件差（强度↑、噪音↑）四、规律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。推论：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。§

4、2金属的可锻性可锻性：是衡量材料在经受压力加工时获得量件难度程度的一个工艺性能。在力作用下稳定改变自己形态或尺寸，而其各质点间联系不破换的能力。包括方面：1塑性↑：变形时金属不易开裂。δ、ψ、αk↑2变形抗力↓：省力，不易磨损模具，小设备，消耗能量小。可锻性的影响因素一、金属本质的影响：1、化学成分：1）纯金属可锻性良好（合金晶格畸变）Fe＞F2） 含有形成碳化物的元素，则可锻性↓。如：W、Ti

5、。WC使硬质合金硬、脆。2、金属组织影响：1）固溶体（如A）比碳化物（Fe3C）好。2）晶粒细、均匀、可锻性↑。3、晶体结构：面心立

6、方＞体心立方＞密排六方二加工条件：1变形温度：t↑ 变形抗力↓  塑性↑如：碳钢在A3线上，组织为A、面心、塑性↑※          t过高，易产生“过热”、“过烧”、“脱碳”、“严重氧化”。始锻温度：AE线下200℃左右。终锻温度：800℃　（T再以上）2变形速度：单位时间内的变形程度。V＜C：∵V回、V再来不及完全消除加工硬化。V＞C：热效应，明显提高变形温度，但只在高速锤上才能有热效应。高速锤：12—25m/s，    普通锤：5—9m/s。变形速度塑性C3应力状态：压应力下变形，对塑性有利，阻止裂纹扩展，焊合（孔、缝

7、）拉应力下变形，对塑性不利，气孔、裂纹等缺陷处易引起应力集中，缺陷扩展，导致破裂。压应力会加大金属内摩擦，使变形抗力增加，故本质塑性较高的变形时出现拉应力，可减少变形抗力，对本质塑性较差的，应尽量在压应力下进行，以防止裂纹产生。冷热加工的划分划分依据：再结晶温度变形金属加热至较高温度时，形成新的细小等轴晶所对应的温度。热变形可使金属保持较低的变形抗力和良好的塑性，可以用较小的力和能量产生较大的塑性变形而不产生裂纹，同时还可获得具有较高力学性能的再结晶组织。但热变形产生表面氧化。§3锻前加热与锻后冷却一.锻造前加热目的及方法目的

8、:提高金属塑性,降低变形抗力.易于锻造成形并获得好的锻后组织.按加热热源不同可分为:1.火焰加热,燃料来源方便,炉子修造简单,加热费用低适应范围广.用于各种大．中．小型坯料的加热。劳动条件差，加热速度慢，加热质量难于控制。2.电加热感应加热．接触加热．电阻炉加热．盐浴加热。加热质量好，主要用在模锻上。1、钢在加热过程中的氧化与脱碳氧化—钢加热到高温,表层的铁与炉气中的氧化性气体发生化学反应,使钢表层变成氧化铁的现象.氧化过程的化学反应:2Fe+O2=2FeO6FeO+O2=3Fe3O44Fe2O4+O2=6Fe2O3Fe+CO

9、2=FeO+COFe++H2O=FeO+H2由于氧化扩散过程从外向内逐步减弱,故氧化皮由三层不同的氧化铁组成:表层为Fe2O3;中层为Fe3O4;内层为FeO锻造时,钢每加热一次,有1.5~3.0%的金属被氧化烧损,形成的氧化皮若被压入锻件表面,使表质量和尺寸精度下降.二.钢