塑性成形工艺基础3.16ppt解读.ppt

第 页 塑性成形工艺特点 （2）材料利用率高； 仅依靠形状变化和体积转移来实现。 （3）生产效率高； 生产自动化、机械化 （4）尺寸精度高。 少、无切削加工，向近净成形发展 二、金属的塑性成形性能及影响因素 1.金属的塑性及变形规律 塑性：金属材料在外力作用下，发生永久变形而不开裂的能力。 不同材料塑性不同，而同一材料变形条件不同塑性也不相同。 金属塑性成形的基本规律 （2）体积不变规律 由于塑性变形时金属密度变化很小，所以可以认为变形前后的体积相等． 实际上在变形中有微小变化。气孔、缩松被压合；氧化及耗损等。 运用此定律，便于估算坯料体积、质量及坯料在各工序中的尺寸； 2. 塑性变形对金属组织和性能的影响 （1）变形程度的影响 随着变形程度的增加，可以消除铸态粗大树枝晶组织，获得均匀细小的等轴晶组织； 破碎并分散碳化物和非金属夹杂物的分布； 锻合内部孔隙和缩松 强度和抗疲劳性能得以提高，特别是塑性、韧性提高较大。 变形程度的表示方法 锻造比：拔长时，S前/S后； 镦粗时：H前/H后 相对弯曲半径 拉深系数 翻边系数 如何纤维组织的利用 轴类：最大拉应力方向与纤维方向一致，最大剪应力方向与纤维组织垂直。 容易疲劳剥损的零件：工作表面避免纤维露头，使纤维的分布与零件的外形轮廓相符合。 受力复杂件：不希望明显的纤维组织，减少各向异性。 （3）其他因素 摩擦条件 摩擦力越大，变形不均匀程度越严重，所引起的附加应力也越大，从而导致变形抗力增加，塑性降低。 采取润滑剂。 模具结构 合理设计模具，如圆角 减小金属成形时的流动阻力，避免割断纤维和出现折叠。 综上所述，金属的塑性成形性能取决于 内在因素：化学成分，金属组织 外在因素：加工条件（变形温度、变形速度、 应力状态） 其他因素（摩擦条件、模具结构） 纤维组织的形成.swf 锻造温度范围 始锻温度和终锻温度间的温度范围 始锻温度过高，容易产生氧化、脱碳、过热、过烧等缺陷 过热：晶粒过分粗大 过烧：晶界氧化或熔化 (自由锻造录像) 碳钢的锻造温度范围： 始： ~ AE线下200℃； 终： ~ 800℃ 2） 变形速度 在一定的变形速度以下，可锻性下降； 当超过某一变形速度时，可锻性提高； 变形速度 变形抗力 塑 性 原因： 变形 加工硬化 热能 再结晶 变形速度提高，热能增加，再结晶作用增强 问题： 金属在热变形过程中，是否存在加工硬化现象？ 3）应力状态 压应力数目多，塑性好，有利于成形，但变形抗力提高。 示例 b) 拉拔时，压应力数目少，材料容易拉裂，但需要的动力小与挤压 a) 挤压时，压应力数目多，因此材料不容易破裂，但需要很大的挤压力。 返 回 返 回 返 回 锻造曲轴的纤维组织 a) 用圆钢棒料直接切制； b) 用板料（钢板）直接切制； c) 用棒料锻造镦粗后切制； d) 轧制成形后再切削； 返 回 返 回 轧制AVI 返 回 轧制AVI 带钢 返 回 图3-15 不同截面的金属流动情况 a)圆形 b)正方形 c)长方形 返回 图3-16 金属镦粗变形 返 回 各种型钢 齿轮与花键轴 曲轴与连杆 传动轴万向节毛坯 拖钩 吊环 河南工业大学 河南工业大学 河南工业大学 河南工业大学 第二章 金属的塑性成形 第一节 金属塑性成形的工艺基础 第二节 金属热锻成形工艺 第三节 板料冲压成形工艺 第四节 特种塑性成形技术简介 第一节 金属塑性成形的工艺基础 一、金属塑性成形概述 二、金属的塑性成形性能及影响因素 利用金属的塑性，用工具对金属材料所进行的加工工艺的总称。目的: 在外力的作用下改变材料的形状和尺寸而不产生切屑，使成为半成品或成品。 一、金属塑性成形概述 1.塑性成形工艺方法及分类 二次塑性加工 板料成形 体积成形 冷冲压或板料冲压 锻造 挤压 冲压基本工序有：分离工序和成形工序 热成形、温成形、冷成形 用轧辊来轧压金属材料。轧辊上开有一定形状和尺寸的轧槽，材料通过两轧辊之间的轧槽，就形成各种形状和尺寸的横剖面，如各种型式的钢材（圆钢、工字钢、槽钢等） 1）轧制（rolling） 坯料 轧辊 录像1 录像2 示例1 示例2 钢管轧制.swf 2）挤压（extrudi