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第3章 材料的塑性成形;思考题;1、金属为什么容易塑性变形?生产塑性变形的本质?
定义:塑性成形是指在不破坏金属自身完整性的条件下,利用外力作用使金属产生塑性变形,从而获得具有一定形状、尺寸和力学性能的原材料、毛坯或零件的加工方法,也称为压力加工或塑性加工。;单晶体产生塑性变形的原因是原子的滑移错位。多晶体(实际使用的金属大多是多晶体)的塑性变形中,除了各晶粒内部的变形(晶内变形)外,各晶粒之间也存着变形(称为晶间变形)。
多晶体的塑性变形是晶内变形和晶间变形的总和。而通常使金属晶体变形所需的切应力都比较小,所以金属易塑形变形。
金属塑形变形的本质:金属在外力作用下要经历两个主要变形阶段——弹性变形阶段和塑形变形阶段。当外力不超过弹性极限时,金属只发生弹性变形,外力去除后变形消失;当外力继续加大,是金属的内部应力超过了该金属的屈服极限后,外力去除变形不消失,即为塑形变形,其实质是内部应力迫使晶粒内部和晶粒间产生滑移和转动,从而产生了塑形变形。;2、金属常见的塑性成形方法有哪些?; 塑性成形的常见工艺;3、金属的冷变形和热变形是如何区分的?各有何特征?;4、什么是金属的可煅性?其影响因素有哪些?;影响可锻性的因素;2) 变形速度:一方面随着变形速度的增加,回复与再结晶过程来不及进行,不能及时消除加工硬化现象,故使塑性降低,变形抗力增大,可锻性变坏。
另一方面随着变形
速度的增高,产生
热效应,使金属的
塑性升高,变形抗
力降低,又有利于
改善可锻性。;3) 应力状态:拉应力成分数量愈多,要求材料塑性愈好;压应力成分数量愈多,可降低对材料塑性的要求。;降低变形抗力的途径;5、影响金属冷成形的主要力学性能参量有哪些?;影响金属冷成形性力学性能参量的冶金因素;6、轧制的方法有哪些?如何提高轧制件的质量?
;二、锻造(Forging); 作用;7、锻造的方法有哪些?试比较锻造和轧制对材料结构和性能的影响。;; 自由锻;特点和应用
1、锻件的质量范围宽,操作工具简单;
2、生产效率低,劳动强度大,金属损耗大;
3、锻件尺寸精度低,形状不太复杂;
4、适于单件、小批量生产和锻造大型零件毛坯。; 模锻(Die Forging); 特点和应用; 胎模锻造;特点和应用
1、生产效率较自由锻高,但比模锻低;
2、锻件尺寸精度较自由锻高,但比模锻低;
3、与模锻相比,设备简单,锻模易加工;
4、适于中小批量锻造中小型零件。; 特种锻造;8、板料成形的方法及工艺特点?;;9、挤压成形方法的分类及其工艺特点?; 工艺特点;10、试比较拉拨与挤压的异同。;11、聚合物的塑性成形方法有哪些?各有何特点?;挤压特点 :挤出成形的生产效率高,可自动化连续生产,一般使用热塑性聚合物作原料。 挤压与注射的比较:注射:挤出的熔融聚合物被注入模具内硬化; 挤压:挤出的熔融聚合物通过模嘴后在空气中硬化 两者都是将聚合物的颗粒(或小球)提供到挤压机的低温一侧,必须保持这一侧的冷却,以避免颗粒熔化、桥接以及由于重力而引起的流动。
真空成形 :将热塑性聚合物板(片)材置于模具上,四周夹紧并加热;待坯料进入高弹态后,对模腔抽真空,使板材在大气压作用下紧贴模腔内壁,冷却后硬化成形。主要用来制造盘、罩、盖、壳体等敞口制品。
压延成形特点:是将加热塑化的热塑性塑料通过一组以上两个相向旋转的辊筒间隙,而使其成为规定尺寸的连续片材的成形方法。压延也是橡胶加工中重要的基本过程之一。;12、陶瓷的塑性成形方法有哪些?与金属和聚合物比的特点?;13、玻璃常用的成形方法有哪些?如何改善玻璃的可加工性能?
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