《金属成型工艺》课件.pptVIP

金属成型工艺欢迎来到《金属成型工艺》课程！本课程旨在全面介绍金属成型的各种工艺，从基本原理到实际应用，再到未来的发展趋势，为您提供一个深入了解金属成型领域的平台。通过本课程的学习，您将掌握金属材料的性质、塑性变形原理、各种成型工艺以及质量控制和经济分析等方面的知识，为未来的工程实践奠定坚实的基础。

金属材料的基本性质力学性能金属的强度、硬度、塑性和韧性是其抵抗外力的关键指标。了解这些性能有助于选择合适的材料进行成型加工，以确保最终产品的质量和可靠性。物理性能金属的密度、熔点、导电性和导热性等物理性能对其在成型过程中的行为有重要影响。例如，熔点较低的金属更容易进行铸造，而导热性好的金属更适合进行焊接。化学性能金属的耐腐蚀性和抗氧化性等化学性能决定了其在特定环境下的适用性。在选择金属材料时，必须考虑其化学稳定性，以防止在使用过程中发生腐蚀或氧化。

金属成型加工的发展历程1古代金属成型加工的起源可以追溯到古代，当时主要采用手工锻造的方式制造工具和武器。这些早期的工艺技术虽然简单，但为后来的发展奠定了基础。2近代随着工业革命的到来，金属成型加工进入了机械化时代。各种成型设备如锻压机、轧机等相继出现，大大提高了生产效率和产品质量。3现代现代金属成型加工技术不断创新，例如精密铸造、粉末冶金、特种成型等。这些新技术不仅提高了产品的精度和性能，还拓展了金属成型加工的应用领域。

金属成型加工的分类铸造成型将熔融金属注入模具中，冷却凝固后获得所需形状的零件。适用于制造形状复杂、尺寸较大的零件。压力成型利用外力使金属产生塑性变形，从而改变其形状和尺寸。包括锻造、轧制、挤压、冲压等工艺。焊接成型将两个或多个金属零件通过加热或加压的方式连接在一起。适用于制造结构复杂的零件或修复损坏的零件。

金属塑性变形的基本原理1滑移晶体内部原子沿特定晶面和方向的相对移动，是金属塑性变形的主要方式。滑移的发生需要克服一定的阻力，这与金属的晶体结构和缺陷有关。2孪晶晶体内部一部分原子沿特定晶面发生有规律的切变，形成与原始晶体对称的结构。孪晶通常发生在滑移受阻的情况下，可以引起金属的强化。3位错晶体内部的一种线缺陷，是金属塑性变形的载体。位错的移动和增殖是塑性变形的重要机制，但位错的相互作用也会阻碍其移动，导致金属的强化。

金属塑性变形时的应力-应变关系弹性阶段应力与应变成正比关系，金属变形后可以完全恢复原始形状。屈服阶段应力达到屈服强度后，金属开始发生塑性变形，即使应力不再增加，应变也会持续增大。强化阶段随着塑性变形的继续进行，金属的强度逐渐提高，需要更大的应力才能使其继续变形。颈缩阶段当应变达到一定程度后，金属局部区域的截面积迅速减小，最终导致断裂。

金属热处理的基本概念定义金属热处理是指将金属材料在固态范围内进行加热、保温和冷却，以改变其组织结构，从而获得所需性能的工艺方法。目的提高金属的强度、硬度、塑性和韧性，改善其耐磨性、耐腐蚀性和耐热性，消除内应力，改善切削加工性能等。影响因素加热温度、保温时间、冷却速度和介质等因素都会对热处理的效果产生重要影响。必须根据具体的材料和要求选择合适的热处理工艺参数。

金属热处理的分类退火将金属加热到适当温度，保温一段时间后缓慢冷却，以降低硬度、提高塑性、消除内应力。1正火将金属加热到适当温度，保温一段时间后在空气中冷却，以细化晶粒、提高强度和韧性。2淬火将金属加热到适当温度，保温一段时间后迅速冷却，以获得高硬度和耐磨性。3回火将淬火后的金属加热到较低温度，保温一段时间后冷却，以降低硬度、提高塑性和韧性、消除内应力。4

金属热处理工艺的选择1材料不同的金属材料具有不同的热处理特性，必须根据材料的化学成分和组织结构选择合适的热处理工艺。2性能要求根据零件的使用条件和性能要求，选择能够满足要求的热处理工艺。例如，对于需要高硬度和耐磨性的零件，应选择淬火和回火工艺。3经济性在满足性能要求的前提下，应尽可能选择成本较低的热处理工艺。例如，对于一些对性能要求不高的零件，可以选择退火或正火工艺。

金属锻造工艺的基本原理定义锻造是利用冲击力或压力使金属坯料产生塑性变形，从而获得所需形状和尺寸的零件的工艺方法。原理通过对金属坯料施加外力，使其内部产生滑移、孪晶和位错等塑性变形机制，从而改变其形状和尺寸。锻造过程中可以细化晶粒、提高强度和韧性。特点可以获得较高的力学性能，适用于制造形状复杂、尺寸精度要求高的零件。但生产效率较低，成本较高。

金属锻造工艺的分类自由锻在简单的工具或设备上进行锻造，坯料的变形不受任何限制。适用于制造形状简单、批量较小的零件。模锻在模具中进行锻造，坯料的变形受到模具的限制。适用于制造形状复杂、批量较大的零件。冷锻在室温下进行锻造，可以提高零件的尺寸精度和表面质量。但需要较大的锻造力，适用于变形抗力较低的金属材料。

金属锻造