金属材料与热处理教学课件作者吴广河第十章.pptVIP

第十章　锻压 第一节　金属的塑性变形 第二节　自由锻造 第三节　模型锻造 第四节　板料冲压 返回 第一节　金属的塑性变形 塑性变形是锻压加工的基础. 也是强化金属的重要手段之一. 研究塑性变形的实质、规律和影响因素. 对正确选用锻压加工方法、合理设计锻压工艺、提高产品质量有着重要意义. 一、塑性变形的实质 金属在外力作用下将产生变形. 其变形的过程是随着外力的增加. 金属由弹性变形阶段进入弹塑性变形阶段. 其中在弹性变形阶段. 金属变形是可逆的. 不能用于成形加工. 而弹塑性变形阶段的塑性变形部分才能用于成形加工. 为了便于了解金属塑性变形的实质. 首先讨论单晶体的塑性变形. 单晶体塑性变形方式有两种: 滑移和孪生(孪晶). 而滑移是单晶体塑性变形的主要方式. 下一页 返回 第一节　金属的塑性变形 二、金属的加工硬化、回复和再结晶 (一) 金属的加工硬化(冷变形强化) 金属在低温下进行塑性变形时. 随着变形程度的增加. 金属的硬度和强度升高. 而塑性、韧性下降. 这种现象称为金属的加工硬化. 图１０ －３ 所示为低碳钢在低温变形时力学性能的变化. 产生加工硬化的原因. 通常认为是金属在塑性变形过程中.在滑移面附近的晶格产生了强烈扭曲. 在晶粒间产生许多细小碎晶块. 导致了金属进一步滑移的阻力增大. 加工硬化是强化金属的重要途径之一. 尤其是对一些不能用热处理强化的金属材料显得特别重要. 如低碳钢、纯铜、防锈铝、镍铬不锈钢等. 可通过冷轧、冷挤、冷拔、冷冲压等方法来提高金属的强度、硬度. 上一页 下一页 返回 第一节　金属的塑性变形 (二) 回复与再结晶 金属在低温变形时产生的加工硬化组织是一种不稳定的组织. 它具有自发地恢复到稳定状态的趋势. 但在低温下多数金属的原子活动能力较低而不易实现. 若对塑性变形的金属加热. 使金属原子获得热能. 热运动加剧. 就会使组织和性能恢复到原来状态. 随着加热温度的升高. 组织和性能的变化过程可分为回复、再结晶和晶粒长大三个阶段. 上一页 返回 第二节　自由锻造 自由锻造是只用简单的通用性工具或在锻造设备的上、下砧之间直接使坯料变形. 从而获得所需几何形状及内部质量的锻件的一种成形加工方法. 金属坯料在变形时. 除与工具接触的部分外均做自由流动. 故称自由锻. 一、自由锻造的特点及设备 １. 自由锻造的特点 (１) 改善组织结构. 提高力学性能. 在自由锻过程中. 金属内部粗晶结构被打碎. 气孔、缩孔、裂纹等缺陷被压合. 提高了致密性. 金属的纤维流线在锻件截面上正确分布. 因而大大提高了金属的力学性能. 下一页 返回 第二节　自由锻造 (２) 自由锻成本低. 经济性合理. 其所用设备、工具通用性好. 生产准备周期短. 便于更换产品. (３) 自由锻工艺灵活. 适用性强. (４) 自由锻件尺寸精度低. 自由锻件的形状、尺寸精度取决于技术工人的水平. 因此.自由锻主要用于单件小批、形状不太复杂、尺寸精度要求不高的锻件及一些大型锻件的生产. ２. 自由锻设备 自由锻设备分两类: 一类是产生冲击力的设备. 如空气锤和蒸汽－ 空气锤. 另一类是产生静压力的设备. 如水压机等. 二、自由锻造的基本工序 自由锻造工序分三类. 即辅助工序、基本工序和精整工序. 上一页 返回 第三节　模型锻造 利用模具使毛坯变形而获得锻件的锻造方法称为模锻. 因金属坯料是在模膛内产生变形的. 因此获得的锻件与模膛的形状相同. 一、模锻的特点 模锻与自由锻相比具有如下特点: (１) 生产效率高. 一般比自由锻高数倍. (２) 锻件尺寸精度高. 加工余量小. 从而节约金属材料和切削加工的工时. (３) 能锻造形状复杂的锻件. (４) 热加工流线较合理. 大大提高了零件的力学性能和使用寿命. 下一页 返回 第三节　模型锻造 (５) 操作过程简单. 易于实现机械化. 工人劳动强度低. 由于锻模是用优质模具钢制成的. 因而成本高. 而且加工工艺复杂. 生产周期长. 金属坯料在模膛内变形时所需设备吨位大. 故锻件不能太大. 一般在１５０ ｋｇ以下. 模锻只适用于中、小型锻件的大批量生产. 二、常用模锻方法 按使用设备的不同将模锻分为锤上模锻、压力机上模锻和胎膜锻等. 上一页 返回 第四节　板料冲压 板料冲压是利用装在压力机上的模具对金属板料加压. 使其产生分离或变形. 从而获得毛坯或零件的一种加工方法. 板料冲压的坯料通常都是厚度在１ ~２ ｍｍ 以下的金属板料. 而且冲压时一般不需加热.故又称为薄板冲压或冷冲压. 简称冷冲或冲压.板料冲压的优点主要有以下几点: (１) 能压制其他加工工艺难以加工或不能加工的形状复杂的零件. (２) 冲压件的尺寸精度高. 表面粗糙度较小. 互换性强. 可直接装配使用. (３) 冲压