第7章 金属压力加工ppt课件.ppt

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1、第7章金属压力加工7.2金属压力加工基础知识一、概念金属压力加工：金属柸料在外力作用下，发生塑性变形，获得所要求的形状、尺寸、内部组织和机械性能的原材料、毛坯或零件的加工方法，也称金属塑性成形。机械制造基础2约85%60~80%二、压力加工的主要生产方式：1.轧制；2.挤压；3.拉拔；4.锻造；5.板料冲压。机械制造基础37.2金属压力加工基础知识二、压力加工的主要生产方式：1.轧制：金属通过旋转的轧辊受到压缩，横断面积减小，长度增加的过程。举例：汽车车身板其它：多辊轧制(24辊)、孔型轧制等。7.2金属压力加工基础知识4机械制造基础二、压力加工的主要生产方式：2.挤压：金属在挤压筒中

2、受推力作用从模孔中流出而制取各种断面金属材料的加工方法。举例：管、棒、型；其它：异型截面。7.2金属压力加工基础知识5机械制造基础二、压力加工的主要生产方式：3.拉拔将金属坯料被拉过拉拔模的模孔而变形的加工方法7.2金属压力加工基础知识6机械制造基础二、压力加工的主要生产方式：4.锻造：金属坯料高温塑性状态下，锻锤锤击工件产生压缩变形A.自由锻：金属坯料在上、下砧铁间受冲击力或压力而变形。我国自行研制的万吨级水压机7.2金属压力加工基础知识7机械制造基础二、压力加工的主要生产方式：B.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的加工方法举例：飞机大梁，火箭捆挷环等万吨级水

3、压机模锻的飞机大梁、火箭捆挷环7.2金属压力加工基础知识8机械制造基础二、压力加工的主要生产方式：5.冲压：通常在常温下，金属薄板在冲模之间受压产生分离或变形，也叫冷冲压。7.2金属压力加工基础知识9机械制造基础机械制造基础10三、特点7.2金属压力加工基础知识1优点：（1）锻造过程能够改善金属的组织，提高金属材料的机械性能；（2）少、无切削加工，材料利用率高。（3）可以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。2缺点：（1）一般工艺表面质量差（氧化），尺寸精度、形状精度不高。（2）不能成型形状复杂件（相对）（3）设备庞大、价格昂贵，制件成本比铸件高。（4）劳动

4、条件差（强度↑、噪音↑）一、金属塑性变形的实质机械制造基础11弹性变形变形可逆，应力消除，变形即消失。塑性变形变形不可逆，应力消除，变形保留。实际金属的弹塑性行为两种变形交织在一块低碳钢拉伸曲线7.2.1金属塑性变形的实质7.2.1金属塑性变形的实质金属的变形实际上是组成金属的晶粒变形。机械制造基础12晶粒变形晶内变形晶间变形单晶体：具有一个晶粒的晶体（由一个晶核生长而成晶体）。多晶体：大量晶粒组成的晶体。1.单晶体的塑性变形单晶体的变形可以近似认为是单个晶粒内部的变形(晶内变形)。正应力引发弹性变形和断裂，不能引起塑性变形切应力引发塑性变形单晶体塑性变形的主要方式：滑移变形、双晶变形

5、（亦叫孪晶）；最主要变形方式是滑移机械制造基础13图2-1单晶体拉伸1.单晶体的塑性变形单晶体的塑性变形主要通过滑移进行。机械制造基础14（a）未变形（b）弹性变形（c）弹塑性变形（d）塑性变形单晶体滑移变形滑移面整体刚性滑移晶体中通过位错运动而造成滑移未变形位错运动塑性变形实际晶体内部存在大量缺陷。滑移通过位错在滑移面上的运动来实现。1.单晶体的塑性变形机械制造基础15单晶体的塑性变形另一种形式：双晶变形。2.多晶体的塑性变形机械制造基础16变形特点各晶粒择优滑移，通过晶间的错动与转动，彼此协调并传递变形；晶界的存在使塑性变形抗力增加；晶粒越细小，金属的强度越高，塑性越好。晶间变形晶

6、界错动晶界转动7.2.2塑性变形对金属组织与性能的影响1、加工硬化与再结晶金属材料在冷塑性变形时，其强度、硬度升高，而塑性、韧性下降的现象。又称冷变形强化或冷作硬化。产生原因：应用机械制造基础17图：常温下塑性变形对低碳钢力学性能的影响滑移面附近的晶格畸变，晶粒破碎，位错移动阻力增大。提高金属材料的强度、硬度，使金属材料变形更均匀。金属材料在冷变形以后，组织处于不稳定的状态，但室温下难以进行。加热使原子扩散能力增加，随温度的升高，冷变形后的金属将依次发生回复、再结晶和晶粒长大。机械制造基础18冷变形金属在加热时组织和性能的变化示意图去应力消除加工硬化7.2.2塑性变形对金属组织与性能的

7、影响机械制造基础19热轧过程中的组织再结晶再结晶可消除塑性变形引起的硬化，并使晶粒细化，提高力学性能。热变形与冷变形的温度界限：再结晶温度应用：再结晶退火(b)金属回复后的组织(c)再结晶组织(a)塑性变形后的组织图：金属的回复和再结晶组织示意图7.2.2塑性变形对金属组织与性能的影响2.塑性变形对金属组织的影响纤维组织晶粒沿变形方向被拉长或压扁所具有的形貌。锻造流线晶粒边界(晶间)上的杂质沿变形方向排列与分布。机械制造基础207.2.2塑性变