第三篇 塑性成形ppt课件.ppt

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1、第三篇塑性成形5．模锻一、金属塑性成形（压力加工）金属材料在外力作用下产生塑性变形，获得具有一定形状、尺寸和力学性能的毛坯或零件的生产方法。二、塑性成形的基本生产方式1．轧制2．挤压3．拉拔4．自由锻造6．板料冲压第一章塑性成形工艺基础§1-1概述1．轧制2．挤压3．拉拔上砥铁下砥铁坯料4．自由锻造5．模锻6．板料冲压三塑性变形的实质在外力的作用下金属内部的原子沿一定的晶面和晶向产生了滑移的结果。单晶体在切应力作用下的滑移变形过程。不能获得形状复杂的锻件；投资费用高（设备、工模具）；生产现场劳动条件差。应用：轧制、挤压、拉拔——金属型材、板材等；自由锻、模锻——重载的机械零件，如主轴等；板料冲

2、压——汽车制造、电器、仪表及日用品。塑性成形方法的特点缺点：§1-2塑性变形后金属的组织和性能冷变形金属在变形过程中只有加工硬化而无回复与再结晶现象。热变形加工硬化被随即发生的再结晶所抵消，变形后金属具有再结晶的等轴晶粒组织。一冷变形后组织及性能的变化1组织变化的特征：①晶粒沿变形最大方向伸长；②晶粒扭曲，产生内应力；③晶粒间产生碎晶。2性能变化的特征：加工硬化：随着变形程度的增加，其强度和硬度不断提高，塑性和韧性不断下降的现象。3金属的回复与再结晶纯金属的再结晶温度Ｔ再≈0.4Ｔ熔（Ｋ）。冷变形后的金属加热至一定温度后,内应力明显降低和消除，金属的力学性能没有显著变化，这一过程称为回复。加热

3、温度较高，塑性变形后金属被拉长的晶粒重新形核、结晶，变为等轴晶粒，称为再结晶。1无加工硬化现象，改善组织，提高力学性能1）细化晶粒；2）压合了铸造缺陷；3）组织致密。二热变形对组织及性能其影响2锻造比锻造比是锻造时金属变形程度的一种表示方法。拔长时的锻造比为Y拔=S0/S=L/L0镦粗时的锻造比为Y镦=H0/H=S/S0一般情况下，增加锻造比，对改善金属的组织和性能是有利的。但是锻造比太大是无益的。1）平行于锻造流线的方向上：抗拉强度提高2）垂直于锻造流线的方向上：抗剪强度提高3出现锻造流线,金属性能各向异性曲轴的流线分布示意图a）切削b）锻造T再冷变形热变形以上以下§1-3金属的可锻性一、金

4、属的锻造性金属材料在压力加工时成形的难易程度。1.锻造性的衡量指标塑性、变形抗力：塑性好，变形抗力小，其锻造性好。2.影响锻造性的因素1）金属的本质①化学成分：碳含量越低，材料的锻造性越好。②组织状态：纯金属和固溶体具有良好的锻造性。2）变形条件①变形温度：T温越高，材料的锻造性越好。锻造温度范围始锻温度~终锻温度：碳钢：1200~800(℃)②变形速度：V变越小，材料的锻造性越好。塑性、变形抗力塑性变形抗力应变速率二、金属的变形规律1.体积不变定律2.最小阻力定律压应力数目多，塑性最好；拉应力数目多、塑性差。同向应力状态下变形抗力较大。③应力状态第二章锻造§2-1自由锻造一、自由锻设备锻锤压

5、力机空气锤蒸汽—空气锤水压机油压机65~750Kg630Kg~5T落下部分总重量=活塞+锤头+锤杆滑块运动到下始点时所产生的最大压力锻锤吨位=压力机吨位=金属坯料上、下砧铁之间，施加冲击力或压力，使之产生塑性变形获得所需锻件的一种加工方法二、自由锻基本工序基本工序—完成锻件基本变形和成形的工序。H完全镦粗局部镦粗，S1.25≤H0/D0≤2.53.冲孔：4.弯曲：5.扭转：6.错移：1.镦粗：2.拔长：，SL芯轴拔长拔长冲孔弯曲扭转错移三　自由锻的优缺点所用工具简单、通用性强、灵活性大，适合单件和小批锻件，特别是特大型锻件的生产。自由锻的优点：自由锻的缺点：锻件精度低、加工余量大、生产效率低、

6、劳动强度大等。四锻件分类及基本工序方案1.饼块类锻件圆盘、叶轮、齿轮、模块等。基本工序：镦粗。辅助工序和修整工序有：倒棱、滚圆、平整等工步。2.空心类锻件各种圆环、齿圈、轴承环、缸体、空心轴等零件的毛坯。基本工序有镦粗、冲孔、扩孔或芯轴拔长等工步。辅助工序和修整工序有：倒棱、滚圆、校正等。3.轴杆类锻件基本工序有拔长或镦粗+拔长工步。辅助工序和修整工序：倒棱和滚圆工步。4.曲轴类锻件基本工序：拔长、错移和扭转。辅助和修整工序：分段压痕、倒棱、滚圆和校正等。5.弯曲类锻件基本工序有拔长、弯曲工步。辅助工序和修整工序有：分段压痕、滚圆和平整等工步。§2-2模锻特点：1）生产率高；2）锻件尺寸精确，

7、结构可以较复杂；3）锻件一般不得超过150kg。利用锻模使坯料在模膛内受压变形获得锻件。锻模模膛飞边槽桥部仓部一、锤上模锻1锻模结构2模膛的分类模膛模锻模膛制坯模膛终锻模膛预锻模膛拔长模膛滚压模膛弯曲模膛切断模膛终锻模膛与预锻模膛的差异1圆角比终锻模膛大，减少金属流动阻力。2没有毛边槽。弯曲连杆的锻造过程二压力机上锻造东风公司锻造厂用于热模锻的曲柄压力机的吨位有2000t、4000t、8000t。