机械制造基础 教学课件 ppt 作者 吴东平 于慧 主编 黄丽燕 林贵端 副主编第九章 锻压1.pptVIP

2. 锻压加工特点 与铸件比较锻压件最主要的优点是： 1）组织致密，机械性能高，生产效率高。 2）可以形成并能控制纤维方向，使其沿零件轮廓更合理地分布，提高零件的使用性能。 3）锻压零件因其尺寸精度和表面粗糙度接近成品要求，所以减少了加工损耗，节约材料。 4）锻压零件适用范围广，且模锻、冲压加工的零件不仅机械性能高，生产效率也高。 * * 第九章 锻 压 第九章 锻 压 本章要求： 1．掌握锻压加工方法的原理、特点。 2．掌握自由锻的基本工序是什么？ 3. 掌握板料冲压的工艺过程。 重点分析： 锻压加工方法及原理、特点；自由锻的基本工序。 化学工业出版社 第九章 锻 压 第九章 锻 压 锻压属压力加工范畴。是利用金属坯料在力作用下，产生塑性变形，制造毛坯或零件的成形方法。 第一 节 锻压工艺基础 （1）轧制 金属坯料通过两个回转轧辊空隙中间，在压力作用下，产生连续塑性变形使坯料截面减小、长度增加的方法。轧制可生产不同截面的型材、管材和板材等。 （2）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而成形的加工方法。挤压可获得各种复杂截面的型材或零件。主要适用于加工低碳钢、有色金属及其合金。 （3）拉拔 坯料在牵引力作用下拉过拉拔模的模孔而成形的方法。主要生产各种细线材、薄壁异形管及特殊截面型材。低碳钢和大多数有色金属及其合金都可以进行拉拔。 第一节 锻 压 工 艺 基 础 一、锻压加工方法及特点 1.锻压加工方法 第一 节 锻压工艺基础 （4）自由锻 将金属坯料放置在锻造设备的上、下砧铁之间，受冲击力或压力作用而成形的方法。凡承受复杂应力、工作环境恶劣的重要零件，通常都采用锻造毛坯经切削加工制成，如重要齿轮、主轴等。 （5）模锻 利用一定形状的锻模模膛使金属坯料在冲击力或压力作用下产生塑性变形而成形的方法。 （6）板料冲压 板料冲压是通过模具对金属板料施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得一定尺寸、形状制件的方法。 二、金属的塑性变形 金属在外力作用下会产生变形，若外力消除后，变形随之消失，这类变形称为弹性变形。当外力（达到或超过材料的屈服点）消除后，金属保持了变形后的成型效果，这类变形称为塑性变形。 塑性变形的实质是金属在切应力作用下，金属晶体内部产生大量位错运动的宏观表现。如图9-2 所示为通过位错运动实现金属塑性变形的基本过程。由图可知它是依靠各晶粒内的滑移实现金属塑性变形的。 第一 节 锻压工艺基础 三、塑性变形对金属组织和性能的影响 金属的塑性变形根据变形温度不同，可分为冷变形与热变形。 1.冷变形对金属性能的影响 金属材料经冷变形后，不仅外形和尺寸发生变化，其组织和性能 也会产生很大的变化。主要有以下几方面的影响 1）形成纤维组织 塑性变形在改变外形的同时，内部晶粒也发生了相应的变化。 2）产生加工硬化 加工硬化也称变形强化或冷作硬化，是指随着金属冷变形程度的增加，金属材料的强度和硬度不断提高而塑性和韧性不断下降的现象。 第一 节 锻压工艺基础 第一 节 锻造工艺基础 2.回复与再结晶 加工硬化组织是一种不稳定的组织状态，具有自发地向稳定状态转化的趋势。常温下，多数金属的原子活动能力很低，这种转化难以实现。生产中经常采用“中间退火”的处理方法，对加工硬化组织进行加热，增强金属原子的活动能力，加速金属组织向稳定状态转化。随着加热温度的升高变形金属将相继发生回复、再结晶和晶粒长大三个阶段的变化。冷变形金属加热时组织和性能变化。如图9-3 所示。 第一 节 锻造工艺基础 1）回复 当加热温度较低时，变形金属处于回复阶段。 2）再结晶 当加热温度较高进入再结晶阶段时，变形金属的纤维组织发生了显著的变化，破碎的、被伸长和压扁的晶粒将向均匀细小的等轴晶粒转化。 3）晶粒长大 在变形晶粒完全消失，再结晶晶粒彼此接触后继续延长加热时间或提高加热温度，则晶粒会明显长大，成为粗晶组织，金属力学性能下降。 第二 节 自 由 锻 3.冷变形与热变形 金属的冷、热变形通常是以再结晶温度为界加以区分。冷变形是指坯料低于再结晶温度状态下进行的变形加工。变形后具有明显的加工硬化现象，所以，冷变形的变形量不宜过大，避免撕裂或降低模具寿命。冷变形产品具有尺寸精度高、表面质量好、力学性能好的特点。广泛用于板料冲压、冷挤压、冷镦及冷轧等常温变形加工。 热变形是指坯料高于再结晶温度状态下进行加工。加工过程中产生的加工硬化随时被再结晶软化和