第六章 金属塑性成形的工艺理论基础ppt课件.ppt

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1、1第二篇金属的塑性成形工艺2指固态金属在外力作用下产生塑性变形，获得所需形状、尺寸及力学性能的毛坯或零件的加工方法。塑性成形工艺：具有较好塑性的材料如钢和有色金属及其合金均可在冷态或热态下进行塑性成形加工。外力：冲击力——锤类设备压力——轧机、压力机3第六章金属塑性成形的工艺理论基础第七章锻压成形工艺第八章板料的冲压成型工艺第九章金属的其他成形工艺4第一节金属塑性成形的基本工艺第二节金属的塑性变形第三节塑性变形理论及其假设第四节影响塑性变形的因素第六章金属塑性成形的工艺理论基础5模锻板料冲压轧

2、制挤压拉拔第一节金属塑性成形的基本工艺自由锻塑性成形的基本方式61.轧制成形轧制也叫压延，是金属坯料通过一对旋转轧辊之间的间隙而使坯料受挤压产生横截面减少、长度增加的塑性变形过程。它是生产型材、板材和管材的主要方法。生产效率高、产品质量好、成本低、节约金属。图6-1轧制7挤压成形是使坯料在外力作用下，使模具内的金属坯料产生定向塑性变形，并通过模具上的孔型，而获得具有一定形状和尺寸的零件的加工方法。2.挤压成形图6-3挤压83.拉拔成形拉拔是使金属坯料通过一定形状的模孔，使其横截面减小、长度增加的

3、加工方法，如图6-5所示。产品形状尺寸精确、表面质量好、机械强度高，常用于拔制金属丝、细管材和异型材等。图6-5拉拔94.自由锻自由锻指将金属坯料放在锻造设备的上下砥铁之间，施加冲击力或压力，使之产生自由变形而获得所需形状的成形方法。坯料在锻造过程中，除与上下砥铁或其它辅助工具接触的部分表面外，都是自由表面，变形不受限制，锻件的形状和尺寸靠锻工的技术来保证，所用设备与工具通用性强。自由锻主要用于：单件、小批生产，也是生产大型锻件的唯一方法。105.模锻模锻是将加热好的坯料放在锻模模膛内，在锻压力

4、的作用下迫使坯料变形而获得锻件的一种加工方法。坯料变形时，金属的流动受到模膛的限制和引导，从而获得与模膛形状一致的锻件。111）由于有模膛引导金属的流动，锻件的形状可以比较复杂；2）锻件内部的锻造流线比较完整，从而提高了零件的力学性能和使用寿命。3）锻件表面光洁，尺寸精度高，节约材料和切削加工工时；4）生产率较高；5）操作简单，易于实现机械化；6）生产批量越大成本越低。与自由锻相比，模锻的优点是：121）模锻是整体成形，摩擦阻力大，故模锻所需设备吨位大，设备费用高；2）锻模加工工艺复杂，制造周期

5、长，费用高。故只适用于中小型锻件的成批或大批生产。模锻广泛应用于：国防工业和机械制造业，按质量计算模锻件在飞机上占85%，坦克占70%，汽车占80%，机车占60%。模锻的缺点：136.板料冲压板料冲压是利用装在冲床上的冲模对金属板料加压，使之产生变形或分离，从而获得零件或毛坯的加工方法。板料冲压又称薄板冲压或冷冲压。冲压工艺广泛应用于：汽车、飞机、农业机械、仪表电器、轻工和日用品等工业部门。1415板料冲压的特点：1）在常温下加工，金属板料必须具有足够的塑性和较低的变形抗力。2）金属板料经冷变形

6、强化，获得一定的几何形状后，结构轻巧，强度和刚度较高。3）冲压件尺寸精度高，质量稳定，互换性好，一般不需机械加工即可作零件使用。4）冲压生产操作简单，生产率高，便于实现机械化和自动化。5）可以冲压形状复杂的零件，废料少。6）冲压模具结构复杂，精度要求高，制造费用高，只适用于大批量生产。1617第二节金属的塑性变形一、金属塑性变形后的组织和性能二、金属塑性变形的类型三、纤维组织的利用原则18第二节金属的塑性变形一、金属塑性变形后的组织和性能金属受外力作用后，先产生弹性变形，当外力超出其屈服强度后，

7、开始产生塑性变形；塑性变形过程中伴随着弹性变形的存在；当外力去除后，弹性变形将恢复，该现象称为“恢复”。金属在常温下经塑性变形后，其内部组织变化如下：图6-8191）组织变化的特征：①晶粒沿变形最大方向伸长；②晶格与晶粒均发生畸变，产生内应力；③晶粒间产生碎晶。2）性能变化的特征：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。有利：强化金属材料不利：进一步的塑性变形带来困难加工硬化：加工硬化是一种不稳定的现象，具有自发回复到稳定状态的倾向，在室温下不易实现。回复：当温度升高，原子

8、获得热能其热运动加剧，使原子排列回复到正常状态，从而消除晶格扭曲，并部分消除加工硬化。=（0.25~0.3）T熔（K）回复时的温度称为回复温度T回再结晶：当温度继续升高到T熔的0.4倍，金属原子获得更多的热能，开始以碎晶或杂质为核心结晶成为细小而均匀的再结晶新晶粒，从而消除全部加工硬化。再结晶时的温度称为再结晶温度T再=（0.35~0.4）T熔（K）再结晶退火：为了消除加工生产中加工硬化给金属继续进行塑性变形带来的困难，生产中以再结晶以上的温度加热已加工硬化的金属，使其发生再结晶而再次获得良好的