第二章铸造锻压和焊接工艺基础2预案.ppt

1、轧制 利用金属坯料与轧辊接触表面的摩擦力，使金属坯料截面积减小、长度增加的加工方法。 一般为热轧：变形程度大、生产率高。 主要用于生产型材、管材、板材及异型钢材。 现在也用来轧制零件。 2、拉拔 金属坯料在拉力作用下，通过拉拔模模孔使截面缩小，长度增加的加工方法。 3、挤压 将金属坯料放入挤压模内，使其受强大压力并被挤出模孔、产生变形而获得毛坯和零件的加工方法。 在专用挤压压力机上进行。 4、锻造 在压力作用下，通过金属体积的转移和分配来获得毛坯的方法。 自由锻——利用冲击力或压力使金属坯料在上、下砥(砧)铁之间受压力产生塑性变形，以获得所需要的形状或尺寸锻件的加工方法。 模锻——将加热后的坯料放置在锻模模镗里，在 5、板料冲压 金属板料放在冲模间，受压力产生塑性变形或分离的加工方法。 二、锻压的特点 1、锻压后可改善组织缺陷，纤维分布合理，提高力学性能 2、多数锻压加工出来的毛坏表面质量好，机械加工量少 3、多数锻压加工易实现机械化、自动化，生产率高 4、锻压生产是使金属在固态下流动 成型，变形量不能太大 5、锻压加工的工件形状不能太复杂 6、锻压设备、模具投资量较大 三、锻压加工的适用范围 1、受力复杂、综合机械性能要求高的的重要零件： 轴、齿轮 2、工具、模具上的重要零件：模块、导柱 3、标准件：螺钉、螺母、螺栓销 4、军工器械：炮筒 5、仪表、仪器、电 子元件、接线头 2.2.2 锻压基础知识 可锻性及影响因素 纤维组织 锻造比 一、可锻性及影响因素 金属的可锻性是指金属受锻压成形的难易程度 可锻性以金属的塑性和变形抗力来衡量 塑性：在外力作用下产生永久变形而不破坏其完整性 的能力 。用伸长率、断面收缩率来表示。 变形抗力：金属在塑性变形时反作用于工具上的力。 用金属的屈服强度和抗拉强度来表示。 （1）化学成分 （2）金属组织 （3）变形温度 （4）变形速度 （5）应力状态 （1）化学成分的影响 纯金属的可锻性比合金好。 钢含碳量大，强度和硬度高，塑性降低，可锻性变差。 钢的含碳量对钢的可锻性影响很大，对于碳含量分数小于0.15%的低碳钢，其塑性较好。 随着碳含量的增加，使钢的塑性下降，塑性成形性也越来越差。 合金元素会形成合金碳化物，使钢的塑性变形抗力增大，塑性下降，通常合金元素含量越高，钢的塑性成形性能也越差。 杂质元素磷会使钢出现冷脆性，硫使钢出现热脆性，降低钢的塑性成形性能。 （2）金属组织的影响 纯金属及单相固溶体的合金具有良好的塑性，其锻造性能较好； 钢中有碳化物和多相组织时，锻造性能变差； 具有均匀细小等轴晶粒的金属，其锻造性能比晶粒粗大的铸态柱状晶组织好； 钢中有网状二次渗碳体时，钢的塑性将大大下降。 （3）变形温度的影响 大多数金属温度升高后塑性增加，变形抗力降低，可锻性好。 温度升高后原子热能增大，原子结合力减弱，易变形。可用较小锻打力产生较大的变形而不破裂。 当铁碳合金在723oC以上时的单相奥氏体状态下具有良好的塑性和低的变形抗力。 温度高易产生回复和再结晶，消除加工硬化。 加工硬化 加工硬化是金属变形时，在滑移面上产生晶格歪扭及碎晶块，出现了强度和硬度增加，塑性和韧性下降的现象。 加工硬化是用来提高 金属强度的重要方法 之一。 加工硬化的回复和再结晶 加工硬化是一种不稳定现象，具有自发回复到稳定状态的倾向，但在低温下原子活动能力很低，不易回复。 温升高后热运动加剧，在便产生了一系列回复的过程。即回复和再结晶。 加工硬化由再结晶消除，塑性好，变形抗力低。 再结晶温度 冷态变形与热态变形 在再结晶温度以下锻造变形称冷态变形；这时只有加工硬化，所以冷态塑性变形程度不宜过大。 冷拉、冷轧、冷冲压就是冷态塑性变形的加工方法。其尺寸精度高，表面光洁。 在再结晶温度以上锻造变形称热态变形；这时即产生加工硬化, 又有再结晶现象，且硬化被再结晶所消除。所以金属的塑性良好，变形抗力低，同时也获得具有较高机械性能的再结晶组织。 （4）变形速度的影响 变形速度即单位时间内变形程度的大小。 变形速度越大，变形抗力越大，塑性越小。 但当变形速度很大时，变形速度越大，则变形抗力越小，塑性越大（热效应现象）。 塑性差的材料(如高速钢)或大型锻件，还是应采用较小的变形速度为宜。 （5）应力状态 压应力个数多、数值大，则金属塑性高，但金属内部摩擦增加，变形抗力增大。压应力有利于抑制和消除由于塑性变形引起的各种微观破坏和组织缺陷。 拉应力个数多、数值大，则金属塑性低。促使由于塑性变形引起的各种微观破坏和组织缺陷的发展。 结论 正确选用金属材料 合理控制变形温度、变形速度 充分发挥金属的塑性 尽可能降