第6章锻压锻造课件分解.pptx

第六章 锻 压 6.1 金属的塑性变形 6.2 锻造 6.3 板料冲压 6.4 其他塑性变形加工方法简介 第六章 锻 压  1.锻压--是锻造与冲压的总称。它是对坯料施加外力，使其产生塑性变形，改变尺寸和形状，改善性能，用以制造机械零件、工件或毛坯的成形加工方法。属于金属塑性加工范畴。  2.金属塑性加工：对坯料施加外力，使其产生塑性变形，改变形状和尺寸，改善性能，用以制造机械零件、工件或毛坯的成形加工方法。 3.锻造成形的实质——利用固态金属的塑性流动性能来实现成形。 （4）生产范围广。锻压主要生产承受重载荷零件的毛坯，如机器中的主轴、齿轮等。 但设备费用较高，不能获得形状复杂的毛坯或零件，形状简单。 (3)节约金属材料 比如在热轧钻头、齿轮、齿圈及冷轧丝杠时节省了切削加工设备和材料的消耗。 (1)改善金属组织、提高力学性能 锻压的同时可消除铸造缺陷，均匀成分，形成纤维组织，从而提高锻件的力学性能。 4、锻压的特点 (2)较高的生产率 比如在生产六角螺钉时采用模锻成形就比切削加工效率约高50倍。 5、锻压的基本生产方式 轧制　使金属坯料在旋转轧辊的压力作用下，产生连续塑性变形，改变其性能，获得所要求的截面形状的加工方法。 挤压　将金属坯料置于挤压筒中加压，使其从挤压模的模孔中挤出，横截面积减小，获得所需制品的加工方法。 拉拔　坯料在牵引力作用下通过拉拔模的模孔拉出，产生塑性变形，得到截面细小、长度增加的制品的加工方法，拉拔一般是在冷态下进行。 自由锻　用简单的通用性工具，或在锻造设备的上、下砧间，使坯料受冲击力作用而变形，获得所需形状的锻件的加工方法。 5) 模锻　利用模具使金属坯料在模膛内受冲击力或压力作用，产生塑性变形而获得锻件的加工方法。 6) 板料冲压　用冲模使板料经分离或成形得到制件的加工方法。 在上述的六种金属塑性加工方法中，轧制、挤压和拉拔主要用于生产型材、板材、线材、带材等；自由锻、模锻和板料冲压总称锻压，主要用于生产毛坯或零件。 §6．1 金属的塑性变形 一、金属塑性变形的实质 （一）单晶体的塑性变形： 滑移金属的塑性变形是由于金属在外力作用下，晶粒之间产生相对滑动。 滑移面 整体刚性 滑移 （二）多晶体的塑性变形：滑移+转动 多晶体的塑性变形可以看作是： 单个晶粒的位错及晶粒之间的滑动和转动的综合结果。 二、塑性变形对金属组织与性能的影响 (一)加工硬化:随着塑性变形量的增加，金属的强度和 硬度逐渐升高，塑性、韧性逐渐降低的现象，称为加 工硬化。又称冷作硬化。 (二)金属组织的变化：随着塑性变形程度的加大，晶格 破碎、晶格扭曲现象越严重，使变形困难，变形抗力 增加，金属得到强化。 三、回复与再结晶 （一）回复温度升高，原子获得了热能，热运动就会加剧，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，这个过程称为回复。 T回 = (0.25～0.3)T熔 （二）再结晶当温度继续升高时，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细小而均匀的再结晶新晶粒，从而消除全部加工硬化，这个过程称为再结晶。 T再 = 0.4 T熔 在再结晶温度以上加热已产生加工硬化的金属，使其发生再结晶而再次获得良好的塑性，这种操作工艺称为再结晶退火。 四、塑性变形加工的分类 (一)冷变形加工 在再结晶温度以下的塑性变形 称为冷变形，又叫冷加工 (二)热变形加工 在再结晶温度以上的塑性变形 称为热变形，又叫热加工 产生残留应力 冷变形强化 组织变化 使金属性能各向异性 改善金属的组织和性能 形成纤维组织 §6．2 锻 造 锻造——是在加压设备及工(模)具的作用下，使坯料产生局部或全部的塑性变形，以获得一定几何尺寸、形状和质量的锻件的加工方法。 锻造分为自由锻、模锻和胎模锻等; 模锻又分为锤上模锻、压力机模锻和平锻机模锻等。 一、金属的锻造性能及其影响因素 (一)金属的化学成分与组织对锻造性能的影响 （1）化学成分的影响 一般情况下，纯金属的可锻性比合金的好；碳钢含碳量越低，可锻性越好；合金中含有碳化物形成元素时，其可锻性显著降低。如铬、钼、钒、钨等合金钢都不易锻造。 （2）组织结构的影响 纯金属和固溶体（如奥氏体）可锻性好，碳化物（如渗碳体）的可锻性差； 晶粒细小而又均匀的组织可锻性好于铸态柱状组织和粗晶粒组织。 (二)变形条件对锻造性能的影响 （1）变形温度 变形温度越高，材料的可锻性越好。 注意:若加热温度过高，晶粒急剧长大，金属力学性能降低，产生“过热”。 后果与解决办法：锻造