第三章壓力加工成型技術

1、整理ppt整理ppt整理ppt 塑性成形塑性成形（plasticity forming） 在在外力外力作用下，金屬發(fā)生作用下，金屬發(fā)生塑性變形塑性變形，從而獲得具有一定從而獲得具有一定形狀形狀、尺寸尺寸、組織組織和和力學性力學性能能的的工件工件的生產(chǎn)方法，又叫的生產(chǎn)方法，又叫塑性加工塑性加工或或壓力加壓力加工工。常見的塑性成形方法常見的塑性成形方法：鍛造、沖壓、擠壓、軋制、拉拔等。鍛造、沖壓、擠壓、軋制、拉拔等。整理ppt上砧鐵上砧鐵 下砧鐵下砧鐵 坯料坯料 自由鍛自由鍛模鍛模鍛沖壓沖壓軋制軋制拉拔拉拔整理ppt某東風汽車大梁齒輪金屬棒材整理ppt 壓力加工可生產(chǎn)出各種不同截面的型材和各種機器

2、零件的毛坯或成品。它在等工業(yè)部門以至生活用品的生產(chǎn)中占用重要的地位。（1）改善金屬的內部組織，提高金屬的力學性能（2）具有較高的勞動生產(chǎn)率（3）節(jié)約金屬材料（4）適用范圍廣整理ppt一、型材生產(chǎn)方法型材（extrudate）：鐵或鋼以及具有一定強度和韌性的材料（如塑料、鋁、玻璃纖維等）通過軋制，擠出，等工藝制成的具有一定幾何形狀的物體。其斷面形狀又可分為工字鋼、槽鋼、角鋼、圓鋼等整理ppt整理ppt一、型材生產(chǎn)方法 借助于坯料與軋輥之間的，使金屬坯料連續(xù)地通過兩個的空隙而受壓變形的加工方法。 軋制示意圖 1-軋輥、2-軋件軋制型材整理ppt軋制產(chǎn)品形狀整理ppt 將金屬坯料放入內，使其受壓被擠

3、出?？锥冃蔚募庸し椒?。(a)擠壓示意圖；(b)部分擠壓產(chǎn)品截面圖冷擠壓產(chǎn)品單螺桿擠壓機整理ppt將金屬拉過拉拔的而變形的壓力加工方法。（a）拉拔示意圖 （b）部分拉拔產(chǎn)品截面形狀整理ppt 在設備及模具的作用下，使坯料、鑄錠產(chǎn)生，以獲得具有的鍛件的加工方法，按所用的設備和工模具不同，可分為和兩類。整理ppt 將金屬放在沖模之間，使其受沖壓力作用的壓力加工方法。沖壓整理ppt一.金屬塑性變形的實質在外力作用下金屬材料通過塑性變形，獲得具有的的加工方法。單晶體中最主要的一種塑性變形方式。所謂滑移是?；瞥Ｑ鼐w中原子密度最大的晶面和晶向發(fā)生。整理ppt整理ppt整理ppt即每個晶粒的塑性變形仍以

4、滑移或孿生方式進行。其變形過程比單晶體復雜得多。多晶體的晶間變形情況總是一批一批晶粒逐步發(fā)展的，從開始逐步擴大，從逐步發(fā)展。整理ppt1. 1. 組織變化組織變化（c c）晶體缺陷大量增加，空位濃度增加。位錯密度增加。）晶體缺陷大量增加，空位濃度增加。位錯密度增加。（a a）晶粒沿變形方向拉長，宏觀：金屬外形壓扁或拉長；微觀：）晶粒沿變形方向拉長，宏觀：金屬外形壓扁或拉長；微觀：晶粒破碎、拉長。晶粒破碎、拉長。（b b）產(chǎn)生形變織構）產(chǎn)生形變織構等軸晶粒等軸晶粒拉長晶粒拉長晶粒整理ppt2、性能變化、性能變化 金屬材料在冷塑性變形時，其強度、硬度升 高，而塑性、韌性下降的現(xiàn)象冷變形強化（c c

5、）內應力，經(jīng)過塑性變形，外力對金屬所作的功）內應力，經(jīng)過塑性變形，外力對金屬所作的功9090以上以上在變形過程中變?yōu)闊崃肯牧耍菇饘贉囟壬?。在變形過程中變?yōu)闊崃肯牧耍菇饘贉囟壬摺?010的功的功轉化為內應力殘留在金屬中，使金屬內能升高。轉化為內應力殘留在金屬中，使金屬內能升高。（b b）物理、化學性能的變化，物理性能：電磁性下降；電阻）物理、化學性能的變化，物理性能：電磁性下降；電阻升高；導磁率下降等?；瘜W性能：耐腐蝕性下降。升高；導磁率下降等?；瘜W性能：耐腐蝕性下降。（a a）機械性能）機械性能整理ppt 金屬發(fā)生塑性變形, 。這種現(xiàn)象稱為加工硬化, 也叫形變強化。 金屬發(fā)生塑性變

6、形時, , 位錯間的, 相互纏結, 造成位錯, 引起塑性變形抗力提高。 滑移面上產(chǎn)生許多晶格方向混亂的，它們的晶界是，增加了滑移阻力，加大了內應力。整理ppt加工硬化的利：加工硬化的利：提高強度提高強度使變形均勻使變形均勻 提高安全性提高安全性加工硬化的弊：進一步塑性變形困難。加工硬化的弊：進一步塑性變形困難。 利用缺陷實現(xiàn)金屬強化的重要方法之一，利用缺陷實現(xiàn)金屬強化的重要方法之一，尤其是對不能熱處理強化的金屬材料。尤其是對不能熱處理強化的金屬材料。整理ppt4. 消除加工硬化的工藝方法：回復與再結晶加熱溫度較低，變形金屬中的一些在某些晶內使原子回復到平衡位置，使原子回復到平衡位置，晶內殘余應

7、力晶內殘余應力大大減小大大減小的現(xiàn)象，稱為回復。的現(xiàn)象，稱為回復。 特點：特點： 使晶格畸變減輕或消除，但晶粒的大小和形狀并無改變。使晶格畸變減輕或消除，但晶粒的大小和形狀并無改變。 消除了晶格扭曲及大部分內應力。力學性能變化不大，強度、消除了晶格扭曲及大部分內應力。力學性能變化不大，強度、硬度稍有降低；塑性略有提高；內應力大大降低。硬度稍有降低；塑性略有提高；內應力大大降低。整理ppt回復處理回復處理:低溫退火或去應力退火。低溫退火或去應力退火。純金屬的回復溫度：T回 =（0.250.3）T熔T回：金屬回復的絕對溫度（K）；T熔：金屬熔點的絕對溫度（K）整理ppt 變形金屬加熱到較高溫度時，

8、原子具有較強的活動能力，有可能，使原來破碎拉長的晶粒變成新的、內部缺陷較少的。這一過程，使，故稱為“再結晶”。 特點： 再結晶通過形核、長大的方式進行，得到細小均勻等軸晶粒。 完全消除了殘余應力和加工硬化現(xiàn)象，塑性提高。再結晶退火。 如溫度繼續(xù)升高或保溫時間延長，晶粒會長大，使塑性、韌性明顯下降。整理pptT再=0.4T熔T再：金屬再結晶的絕對溫度（K）整理ppt 消除加工硬化，提高消除加工硬化，提高塑性。塑性。 再結晶速度取決于加再結晶速度取決于加熱溫度和變形程度。熱溫度和變形程度。 再結晶是一個形核、再結晶是一個形核、長大過程。長大過程。 保持加工硬化，消除保持加工硬化，消除內應力。如冷卷

9、彈簧進內應力。如冷卷彈簧進行去應力退火。行去應力退火。整理ppt 又叫冷成形過程，是指金屬在進行 金屬變形后具有現(xiàn)象，。冷變形制成的產(chǎn)品尺寸精度高、表面質量好。 又叫熱成形過程。熱變形是指金屬材料在其。 ，易變形；金屬，力學性能（特別是韌性）明顯改善和提高；金屬材料的力學性能具有方向性。整理ppt冷變形冷變形加工硬化加工硬化沖壓、冷彎、冷擠、冷軋沖壓、冷彎、冷擠、冷軋塑性好的材料塑性好的材料熱變形熱變形加工硬化加工硬化+ +再結晶再結晶鍛造、熱擠、軋制鍛造、熱擠、軋制變形量大，易氧化變形量大，易氧化整理ppt 在再結晶時，金屬晶?；謴蜑榈容S晶粒，而夾雜物依然呈條狀保留下來，這樣就形成了纖維組織

10、，也成為。纖維組織不能熱處理消除，只能通過鍛壓改變其形狀和方向。 纖維組織形成后，金屬力學性能將出現(xiàn)，即在纖維組織的方向上，材料的，而在纖維組織的方向上，材料的。 鍛造成型 切削成型用不同加工方法得到的流線整理ppt工業(yè)生產(chǎn)中廣泛采用模鍛方法制造齒輪及中小型曲軸，用工業(yè)生產(chǎn)中廣泛采用模鍛方法制造齒輪及中小型曲軸，用局部鐓粗法制造螺栓。局部鐓粗法制造螺栓。纖維組織沿工件外形輪廓連續(xù)分布，有利于工件受力。整理ppt塑性變形時，隨著變形程度的增加，纖維組織形成更加明顯。變形程度常用鍛造比表示：HHY0鐓H0表示鐓粗前金屬坯料的高度；H表示鐓粗后金屬坯料的高度FFY0拔F0表示拔長前金屬坯料的橫截面積

11、；F表示拔長后金屬坯料的橫截面積整理ppt一、金屬材料的鍛造性能1. 鍛造性能及評定指標是用來，是金屬的工藝性能之一。常用金屬的塑性和變形抗力來綜合衡量。2. 影響金屬鍛造性能的因素（1）純金屬鍛造性能較好，合金較差 單一固溶體的較好，有化合物組 織的較差整理ppt（2）整理ppt（1）合金鋼選擇坯料時，表面不允許有裂紋存在，鍛前需進行退火；先加熱至800保溫，再加熱到始鍛溫度，采用低溫裝爐及 緩慢升溫；始鍛溫度較低，終鍛溫度高。（1）控制變形量；“兩輕一重”（2）增大鍛造比；（3）保證溫度、變形均勻；勤翻坯料，送進量均勻，砧鐵預熱（4）鍛后緩冷：隨爐緩冷整理ppt（2）有色金屬 鍛造溫度范圍

12、窄，導熱性好，預熱至250300，操作時，經(jīng)常翻轉，動作迅速；要求模內粗糙度Ra在0.8m以下，并采用潤滑劑。 操作時動作要快，減少熱量損失；鍛造溫度一般鈦為8501050，+鈦為7501150，鈦為9001150；要求模膛內粗糙度達到Ra0.2m0.4m。整理ppt 利用，使金屬在上、下砧鐵之間，產(chǎn)生塑性變形而獲得所需形狀、尺寸以及內部質量鍛件的一種加工方法。 自由鍛造時，除與上、下砧鐵接觸的金屬部分受到約束外，金屬坯料朝其它各個方向均能自由變形流動，故。 生產(chǎn)率低，工人勞動強度大，鍛件精度低，材料消耗較多，鍛件形狀不能過于復雜，適用于的生產(chǎn)中。 整理ppt 。常用來鍛造齒輪坯、凸緣、圓盤等

13、零件，也可用來作為鍛造環(huán)、套筒等空心鍛件沖孔前的預備工序。 鐓粗a）全鐓粗 b）局部鐓粗整理ppt 是沿進行鍛打，以使其，而的操作過程。常用于鍛造等零件。 拔長 使用V型砧鐵拔長圓坯料整理ppt 常用于鍛造，對于直徑小于25mm的孔一般不鍛出，而是采用鉆削的方法進行加工。實心沖子沖孔 1毛坯 2沖墊 3沖子 4芯料整理ppt沖子擴孔 芯軸擴孔1擴孔砧子 2鍛件 3芯軸 4支架整理ppt整理ppt 將坯料加工成規(guī)定形狀的鍛造工序成為彎曲。，提高了鍛件質量。 將坯料的一部分相對于另一部分繞共同軸線旋轉一定角度的鍛造方法。 將坯料的一部分與另一部分錯開一定距離，但的鍛造方法。整理ppt（1）鍛件圖的

14、繪制為簡化鍛件形狀而增加的那部分金屬。 在零件的加工表面上增加供切削加工用的余量。由于鍛件的實際尺寸不可能達到公稱尺寸，因此允許有一定的誤差。為了限制其誤差，經(jīng)常給出其公差，成為鍛造公差，。 鍛件余量及敷料1敷料 2鍛件余量整理ppt通常用制件變形前后的截面比、長度比或高度比來表示。G坯=G鍛+G燒+G料頭（kg） 坯料質量； 鍛件質量； 加熱時坯料因表面氧化而燒損的質量，單位為kg；第 一次加熱取被加熱金屬質量分數(shù)的2%3%，以后各 次加熱取1.5%2.0%； 鍛造過程中被沖掉或切掉的那部分金屬的質量。整理ppt表3-1 典型鍛件的鍛造比整理ppt表3-2 一般鍛件的分類及采用的工序（4）選

15、擇設備 整理ppt整理ppt 軸類鍛件結構a)工藝性差的結構 b)工藝性好的結構 桿類鍛件結構a)工藝性差的結構 b)工藝性好的結構整理ppt 盤類鍛件結構a)工藝性差的結構工藝性好的結構整理ppt 復雜件結構a)工藝性差的結構 b)工藝性好的結構整理ppt1. 模型鍛造 利用使加熱后的金屬坯料變形而獲得鍛件的鍛造方法。在變形過程中，從而獲得要求形狀的鍛件。a、鍛件形狀可以比較復雜； b、鍛件，從而提高零件的力學性能和使用壽命； c、 鍛件，表面光潔，能節(jié)約材料和節(jié)約切削加工工時； d、生產(chǎn)率高，操作簡單，； e、適用于，批量越大，成本越低； f、對設備要求較高。整理ppt 錘上鍛模1錘頭 2

16、上模 3飛邊槽 4下模 5模墊6、7、10緊固楔鐵 8分模面 9模膛整理ppt拔長模膛滾壓模膛彎曲模膛 拔長模膛a）開式 b）閉式 滾擠模膛a）開式 b）閉式彎曲模膛整理ppt預鍛模膛終鍛模膛飛邊槽形式整理ppt要保證模鍛件能從模膛中；按選定的分模面制成鍛模后，；選定的分模面應使零件上所加的；，以利于金屬充滿模膛，便于取出鍛件；，以簡化模具加工。分模面選擇比較整理ppt 為便于從模膛中取出鍛件，模鍛件上平行于錘擊方向的表面必須具有斜度，稱為模鍛斜度，一般為515之間。 模鍛件上所有兩平面轉接處均需圓弧過渡，此過渡處稱為鍛件的圓角。模鍛斜度模鍛圓角半徑整理ppt 由于錘上模鍛時不能靠上、下模的突

17、起部分把金屬完全排擠掉，因此，。模鍛件常用沖孔連皮整理ppt 模鍛工序主要根據(jù)鍛件的形狀與尺寸來確定。根據(jù)已確定的工序即可設計出制坯模膛、預鍛模膛及終鍛模膛。根據(jù)鍛件重量和形狀，查閱鍛工手冊。：鐓粗制坯-終鍛成型：拔長、滾壓制坯-終鍛成型整理ppt切邊和沖孔校正熱處理清理精壓（ 精壓a)平面精壓 b)體積精壓 切邊模及沖孔模a）切邊模 b）沖孔模 1凸模 2凹模整理ppt 模鍛零件應具有； 模鍛零件上，除與其它零件配合的表面外，均應設計為； 零件的，避免零件截面間差別過大，或具有薄壁、高肋、等不良結構。模鍛件結構工藝性整理ppt 是在自由鍛設備上用胎模生產(chǎn)模鍛件的工藝方法，因此胎模鍛兼有自由鍛

18、和模鍛的特點。（1）扣模（2）筒模 開式筒模 (a)整體筒模；(b)鑲塊筒模；(c)帶墊模筒模 整理ppt（3）合模 組合筒模 1筒模；2右半模；3沖頭；4左半模；5鍛件 整理ppt3.4 沖壓沖壓沖壓 ：利用裝在沖床上的沖模，使板料產(chǎn)生分離和變形，從而獲得毛坯活零件的壓力加工方法。沖壓模具：沖壓模具：在沖壓加工中，將材料加工成零件（或半成品）的一種特殊工藝裝備，稱為沖壓模具（俗稱沖模）。 沖壓生產(chǎn)場景整理ppt汽車覆蓋件汽車覆蓋件飛機蒙皮飛機蒙皮日常用品日常用品整理ppt 利用沖模在壓力機上使板料分離或變形，從而獲得沖壓件的加工方法稱為板料沖壓。板料沖壓的坯料厚度一般小于6mm，通常在常溫下

19、沖壓，故又稱為。 沖壓件的，表面光潔，質量穩(wěn)定，一般不再進行機械加工，即可作為零件使用； ，一般可達70%80%； ，每分鐘可沖壓百件至數(shù)千件，易于實現(xiàn)機械化和自動化，； ，金屬和非金屬材料均可用沖壓方法加工。整理ppt剪床：完成剪切工序，為沖壓生產(chǎn)準備原料的主要設備沖床：進行沖壓加工的主要設備，按其床身結構不同，有開式和 閉式兩類沖床整理ppt 材料的最大變形極限，如最小相對彎曲半徑、極限拉伸系數(shù)等。厚度變薄率、尺寸精度、表面質量以及成型后材料的物理力學性能。 s越小，材料容易屈服，變形抗力小，不易出現(xiàn)起皺，彎曲變形時回彈小。 ：屈強比小，容易產(chǎn)生塑性變形而不易產(chǎn)生拉裂，有利于提高拉深變形的

20、變形程度。整理ppt 拉伸實驗中，試樣開始產(chǎn)生局部集中變形（縮頸）的伸長率稱為均勻延伸率u，表示板料產(chǎn)生均勻的或穩(wěn)定的塑性變形的能力；翻孔或擴孔主要參數(shù)。 表示在塑性變形中材料的硬化程度，n越大，在變形中材料加工硬化越嚴重，硬化使材料強度的提高得到加強，增大了均勻變形的范圍。 單向拉伸試樣寬度應變和厚度應變之比，表示板料在厚度方向上的變形能力。結合課本P108表3-5,了解。整理ppt整理ppt使板料的一部分與其另一部分的工序，如落料、沖孔、切斷和修整等。一般指落料和沖孔。沖落的部分為成品，周邊為廢料。沖落的部分為廢料。整理ppt整理ppt整理ppt 凸模接觸板料后，開始使板料產(chǎn)生彈性壓縮、拉

21、伸和彎曲等變形。 凸模繼續(xù)壓入，沖壓力增加，材料應力達到屈服極限時，便開始進入塑性變形階段。 凸模繼續(xù)深入，上下模微裂紋逐漸擴大向內延伸，當上下裂紋重合時，材料開始斷裂分離。沖裁變形過程整理ppt 凸模和凹模刃口橫向尺寸的差值的一半，常稱作沖裁間隙，用c表示。c的大小影響沖裁時上下裂紋的會和，影響變形力的性質大小。 間隙對裂紋重合的影響 a）間隙過大 b）間隙過小 間隙過大或過小時，均導致上、下面的剪切裂紋不能相交重合于一線。整理ppt 間隙對沖裁件斷面的影響(a)間隙過小(b)間隙合適(c)間隙過大 間隙越小，凸模與沖孔壁、凹模與落料之間的摩擦越大。對沖裁件斷面質量無嚴格要求時，應。整理ppt整理ppt整理pptP=KLSb10-3（kN)K:系數(shù)，一般取K=1.3；L：沖裁件邊長（mm）；S：沖裁件厚度（mm）；b：材料的抗剪強度（MPa）整理ppt整理ppt 如果零件的精度要求較高，表面粗糙度較低，在沖裁之后可把工件的孔或落料件進行修整。 整理ppt拉伸件示意圖圓桶件的拉伸工序板料的一部分相對于另一部分的工序。整理ppt整理ppt 拉伸件的法蘭部分是拉伸的主要變形區(qū)，這部分材料，產(chǎn)生很大程度的變形，其厚度有所增大，會引起較大的加工硬化。a. 拉伸模的凸、凹模應具有適當?shù)膱A角半徑。b. 拉伸模的凸、