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金属塑性变形(讲义教材).pdf

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绪 论 一、金属塑性加工的概念 金属塑性加工是利用金属能够产生永久变形的能力,使其在外力作用下进行塑性成型的 一种金属加工技术,也常叫金属压力加工。 二、金属塑性加工的优点 (1)因无废屑,可以节约大量的金属,成材率较高;(2)可改善金属的内部组织和与之相 关联的性能; (3)生产率高,适于大量生产。 三、金属塑性加工的分类 1、按加工时工件的受力和变形方式 基本加工变形方式:锻造、轧制、挤压、拉拔、冲压 组合加工变形方式:锻-轧、轧-挤等 2、按加工时工件的温度特征热加工 冷加工 温加工 下面分别进行讲解 1、按加工时工件的受力和变形方式(1)锻造 1)定义:锻造是用锻锤捶击或用压力机的 压头压缩工件,使其改变成所需要形状和尺寸的一种加工方法。 2 )种类:分为自由锤锻和模锻两种。见图 1 (2)轧制 1)定义:坯料通过转动的轧辊受到压缩,使其断面减小、形状改变、长度增加,而且也 使金属获得一定组织和性能的加工方法。 2 )种类:纵轧、斜轧和横轧。 纵轧特点:工作轧辊旋转方向相反,轧件的纵轴线与轧辊轴线垂直。 它是轧制生产中应用得最广泛的一种轧制方法,如各种型材和板带材的生产。见图 2 (a ) (b ) 图 1 自由锻造(a )和模型锻造(b ) 1—锤头;2—毡座;3—锻件;4—上模;5—下模 斜轧 特点:工作轧辊的旋转方向相同,轧件的纵轴线与轧辊轴线成一定的倾斜角。 用来生产管材和变断面型材。见图 3 横轧特点:工作轧辊旋转方向相同,轧件的纵轴线与轧辊轴线平行。见图 4 图2 纵轧示意图 图3 斜轧简图 1—轧辊;2—坯料;3—毛管;4—顶头;5—顶杆 用来生产齿轮及车轮等产品。 (3)挤压 1)定义:挤压是将金属放在封闭的圆筒内,一端施加压力,使金属从模孔中挤出而得到 不同断面形状的成品的加工方法。挤压分正挤压和反挤压。见图 5 图4 横轧简图 图5 挤压简图 1—轧辊;2—轧件;3—支撑辊 1—挤压棒;2—挤压垫;3—坯料;4—模座;5—模子;6—产品 (4)拉拔 包括拔管及拉丝过程。 拔管:是在外力作用下将中空管坯通过模孔 (用心棒或不用心棒)使管径变小,管壁变薄 (或加厚)的过程。拉丝:是使金属线材通过模孔,从而使金属断面缩小,长度增加的一种加 工方法。见图6 图6 拉拔简图 1—模子;2—制品 (5)冲压 1)定义:冲压是靠压力机的冲头把厚度较小的板带顶入凹模中,冲压成需要的形状。用 这种方法可以生产有底薄壁的空心制品。见图7 图7 冲压简图 1—冲头;2—模子;3—压圈;4—产品 2.按加工时工件的温度特征 (1)热加工 1)定义:在进行充分再结晶的温度以上所完成的加工。 2)热加工目的:为了改善钢材的组织和性能。 (2)冷加工 1)定义:在不产生恢复和再结晶温度以下进行的加工。2)冷加工目的:为了得到表面光 洁、尺寸精确、组织性能良好的产品 (3)温加工 1)定义:介于冷热加工之间的温度进行的加工。 2)目的:降低变形抗力,改善钢的塑性。 小结:本章重点掌握金属塑性加工的概念、加工方法及各种加工方法的特点;熟悉金属塑性 加工的优点。 1 应力状态和塑性变形简介 先明确两个概念: 1、塑性:金属在外力作用下能稳定地改变其

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