金属工艺 第三篇 压力加工课件.ppt

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1、第三篇压力加工教学内容1、金属压力加工的实质、特点和应用。常温下塑性变形对金属材料组织和性能的影响，加热条件下塑性变形金属组织和性能的变化。2、金属的可锻性及其影响因素。3、自由锻造的基本方法、特点、基本工序及自由锻造零件的结构工艺性。自由锻工艺规程。4、板料冲压加工方法，基本工序及冲压模具，冲压件的结构工艺性，压力加工先进工艺。11目的和要求(第三篇压力加工)1、要求了解金属塑性变形的实质和塑性变形机理，了解塑性变形对金属组织和性能的影响（加工硬化），了解加热时变形组织的回复和再结晶，根据热变形和冷变形定义，学会计算不同金属的热（冷）变形温度。在设计锻造零件时能合理利用

2、金属纤维组织的方向性。2、了解金属的可锻性及其影响因素，了解坯料加热过程中产生的缺陷及合理确定加热范围。3、基本掌握自由锻主要工序的定义和应用，合理确定自由锻件的结构工艺性。了解自由锻造工艺规程的编制方法。锤上模锻、胎膜锻造的工艺方法作一般了解。4、了解板料冲压的基本工序和冲压件的结构工艺性。轧制、挤压、拉拔等压力加工方法仅作一般了解。22第一章金属的塑性变形第一节金属塑性变形的实质1、弹性变形：外力作用迫使原子离开原来的平衡位置，引起原子位能的增高．但处于高位能的原子具有返回到低位能平衡位置的倾向．因而当外力停止作用后，应力消失，变形也随之消失．2、塑性变形：当内应力超

3、过该金属的屈服极限之后，即使外力停止作用，金属的变形并不消失，这种变形称为塑性变形．33第二节塑性变形对金属组织和性能的影响（第一章金属的塑性变形）塑性变形后，由于：① 晶粒沿最大变形的方向伸长；② 晶粒与晶格均发生扭曲并产生内应力；③晶粒间产生碎晶．随着变形程度增大，上述情况越发严重，表现为金属的强度及硬度升高，而塑性和韧性下降，我们称此现象为加工硬化。44第二节塑性变形对金属组织和性能的影响（第一章金属的塑性变形）回复：当温度提高到（0.25-0.3）T熔，原子因获得热能，使原子得到回复正常排列，晶格扭曲被消除，内应力明显下降，加工硬化也得到部分消除．这一过程称为“回

4、复”。再结晶：当温度继续升高到该金属熔点绝对温度的o．4倍时，金属原子获得更多的热能，开始以某些碎晶或杂质为核心，按变形前的晶格结构结晶成新的晶粒，全部冷变形强化现象消除．这个过程称为再结晶．这时的温度称为再结晶温度，即：T再=0.4T熔55第二节塑性变形对金属组织和性能的影响（第一章金属的塑性变形）冷变形：金属在再结晶温度以下的变形．变形过程中无再结晶现象，变形后的金属具有加工硬化现象．热变形：金属在再结晶温度以上的变形。变形后，金属具有再结晶组织，而无加工硬化痕迹．金属只有在热变形情况下，才能以较小的功达到较大的变形。66第三节金属的可锻性（第一章金属的塑性变形）金属

5、的可锻性是衡量金属材料在经受压力加工时获得优质零件难易程度的一个工艺性能．金属的可锻性好，表明该金属适合于经受压力加工成形．可锻性差，说明该金属不宜于选用压力加工方法成形．金属的可锻性取决于金属的本质和加工条件：一、金属的本质1．化学成分的影响：2．金属组织的影响：77第三节金属的可锻性（第一章金属的塑性变形）二、加工条件1.变形温度的影响：随温度升高，金属的塑性上升，变形抗力下降，即金属的可锻性增加。但保温时间过长或温度过高必将产生过热、过烧、脱碳和严重氧化等缺陷，甚至使锻件报废．所以应该严格控制锻造温度：始锻温度（开始锻造的温度）和终锻温度（停止锻造的温度）。（见P1

6、08图3-8）2.变形速度的影响：由于变形速度的增大，回复和再结晶不能及时克服加工硬化现象，金属则表现出塑性下降、变形抗力增大。另一方面，金属在变形过程中，消耗于塑性变形的能量有一部分转化为热能，使金属温度升高（称为热效应现象）．3．应力状态的影响：（P108）88复习题（第一章金属的塑性变形）见P109复习题。99第二章自由锻自由锻是利用冲击力或压力使金属在上下两个抵铁之间产生变形，从而获得所需形状及尺寸的锻件。1.自由锻的优缺点：工具简单；锻件大小不受限制；工艺较为简单。但不能锻造复杂结构锻件。2.自由锻的设备：空气锤、蒸汽-空气锤、液压机。1010第二章自由锻3.自

7、由锻工艺规程的制定工艺规程内容：1）绘制锻件图（见P109图3-25）2）坯料质量及尺寸计算G坯料=G锻件+G烧损+G料头式中：G烧损--加热时坯料表面氧化而烧损的质量．第一次加热取被加热金属的2～3％，以后各次加热取1.5～2.0％，G料头--在锻造过程中冲掉或被切掉的那部分金属的质量．（如冲孔时坯料中部的料芯．修切端部产生的料头等．）当锻造大型锻件采用钢锭作坯料时，还要考虑切掉的钢锭头部和钢锭尾部的质量3）确定具体锻造工序1111第二章自由锻一、自由锻工序自由锻的工序可分为基本工序、辅助工序和精整工序三大类。1．基本工序它