《金属塑性成型》课件.pptVIP

*******************金属塑性成型金属塑性成型是指在常温或高温条件下，利用外力使金属材料发生塑性变形，从而改变其形状和尺寸的加工方法。课程简介课程目标金属塑性成型原理、工艺和技术。主要内容塑性变形理论、工艺原理、设备和模具设计。教学方式课堂讲授、实验教学、案例分析和作业练习。教学目标掌握金属塑性成型的理论基础和实践技能。金属塑性成型的定义11.形状改变金属塑性成型利用外力使金属材料发生永久变形，从而改变其形状和尺寸。22.材料特性金属材料在塑性成型过程中，其内部结构不会发生明显变化，保持其原有金属性能。33.形状控制通过控制外力的大小和方向，可以实现对金属材料的精确形状控制，生产出各种形状的零件。金属塑性成型的特点可塑性金属材料在受力时能够发生永久变形，并能保持变形后的形状。强度金属材料在塑性变形过程中能够抵抗外力的作用，保持其形状和尺寸的稳定性。可加工性金属材料可以通过塑性成型工艺加工成各种形状和尺寸的零件，满足不同的应用需求。成本效益与其他加工方法相比，金属塑性成型工艺具有较高的效率和较低的成本。金属塑性成型的分类热塑性成型在高温下进行塑性变形，材料的塑性变形能力提高。例如，锻造、挤压。冷塑性成型在室温或低于室温下进行塑性变形，材料的强度和硬度提高，但塑性变形能力下降。例如，冲压、弯曲。温塑性成型介于热塑性和冷塑性之间，在介于室温和高温之间的温度下进行塑性变形。例如，拉拔、辊压。金属塑性成型的基本原理1晶体滑移晶体滑移是金属塑性变形的主要机制，是指金属晶体在应力作用下，沿晶体滑移面发生滑移，从而产生塑性变形。2孪生孪生是金属塑性变形的一种辅助机制，是指金属晶体在应力作用下，沿孪生面发生孪生，从而产生塑性变形。3晶界移动晶界移动是指金属晶体在应力作用下，晶界发生移动，从而产生塑性变形。金属塑性变形的基本规律金属塑性变形是指在载荷作用下，金属材料发生永久变形而不破坏其完整性的过程。金属塑性变形遵循一些基本规律，包括应力-应变关系、变形硬化规律、变形温度的影响以及应力状态的影响。应力-应变关系是金属塑性变形中最基本的关系，它描述了材料在载荷作用下的变形情况。变形硬化规律表明，随着金属塑性变形程度的增加，其抗变形能力会随之增强。变形温度的影响是指，金属塑性变形程度会随着温度的升高而增加。应力状态的影响是指，金属塑性变形程度会随着应力状态的不同而发生变化。金属塑性变形的特点可逆性在一定范围内，金属塑性变形是可逆的，这意味着当外力去除后，变形体可以恢复到原来的形状。残余变形当外力超过金属的弹性极限时，金属会产生塑性变形，变形体在去除外力后会留下永久性的变形。应力-应变关系应力应变材料内部抵抗变形的能力材料在外力作用下发生的形变单位面积上的力形变的大小应力单位为帕斯卡（Pa）应变单位为无量纲应力-应变关系反映了材料在外力作用下的力学特性，是金属塑性成型的重要参数之一。通过应力-应变曲线可以分析材料的强度、塑性、韧性等性能。应力状态分类11.单轴应力状态仅存在一个方向的应力，例如拉伸或压缩。22.双轴应力状态存在两个方向的应力，例如薄板的拉伸或弯曲。33.三轴应力状态存在三个方向的应力，例如金属材料在压力机中受到的压力。金属塑性成型的变形模式拉伸拉伸是金属塑性成型中的一种常见变形模式，通过施加拉力使材料延伸变薄。压缩压缩则是通过施加压力使材料缩短变厚，例如锻造和挤压工艺。弯曲弯曲是通过施加弯曲力使材料改变形状，例如钣金加工和卷板成型。扭转扭转是通过施加扭矩使材料发生旋转变形，例如制造螺纹和螺旋弹簧。金属塑性成型的变形阻力金属塑性成型中的变形阻力是指材料在变形过程中所受到的抵抗力，它决定了加工过程所需的能量和设备的功率。变形阻力与材料的性质、变形温度、变形速度、变形程度和润滑条件等因素有关。1材料材料的强度、硬度、塑性等影响变形阻力的大小。2温度温度越高，材料的强度和硬度越低，变形阻力越小。3速度变形速度越高，变形阻力越大。4程度变形程度越大，变形阻力越大。金属塑性成型的变形能金属塑性成型过程中，外力做功克服材料的变形阻力，转化为变形能。变形能一部分转化为热能，一部分转化为材料内部的能量，如位能、弹性能等。单轴拉伸试验1试样制备按照标准尺寸和形状制备试样，确保测试结果准确可靠。2加载将试样固定在拉伸试验机上，施加单轴拉伸力，记录拉伸力随时间的变化。3测量测量试样在不同拉伸力下的伸长量，记录拉伸力-伸长量关系曲线。4分析根据拉伸力-伸长量曲线，分析材料的