第三章壓力加工成型技術(shù)ppt課件

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(xué)性力學(xué)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(fēng)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(jī)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(nèi)部組織，提高金屬的力學(xué)性能（2）具有較高的勞動(dòng)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(qiáng)度和韌性的材料（如塑料、鋁、玻璃纖維等）通過(guò)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(guò)兩個(gè)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(nèi)，使其受壓被擠

3、出?？锥冃蔚募庸し椒ā?a)擠壓示意圖；(b)部分?jǐn)D壓產(chǎn)品截面圖冷擠壓產(chǎn)品單螺桿擠壓機(jī)整理ppt將金屬拉過(guò)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(shè)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(shè)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(shí)質(zhì)在外力作用下金屬材料通過(guò)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(gè)晶粒的塑性變形仍以

4、滑移或?qū)\生方式進(jìn)行。其變形過(guò)程比單晶體復(fù)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(kuò)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(cuò)密度增加。）晶體缺陷大量增加，空位濃度增加。位錯(cuò)密度增加。（a a）晶粒沿變形方向拉長(zhǎng)，宏觀：金屬外形壓扁或拉長(zhǎng)；微觀：）晶粒沿變形方向拉長(zhǎng)，宏觀：金屬外形壓扁或拉長(zhǎng)；微觀：晶粒破碎、拉長(zhǎng)。晶粒破碎、拉長(zhǎng)。（b b）產(chǎn)生形變織構(gòu)）產(chǎn)生形變織構(gòu)等軸晶粒等軸晶粒拉長(zhǎng)晶粒拉長(zhǎng)晶粒整理ppt2、性能變化、性能變化 金屬材料在冷塑性變形時(shí)，其強(qiáng)度、硬度升 高，而塑性、韌性下降的現(xiàn)象冷變形強(qiáng)化（c c

5、）內(nèi)應(yīng)力，經(jīng)過(guò)塑性變形，外力對(duì)金屬所作的功）內(nèi)應(yīng)力，經(jīng)過(guò)塑性變形，外力對(duì)金屬所作的功9090以上以上在變形過(guò)程中變?yōu)闊崃肯牧?，使金屬溫度升高。在變形過(guò)程中變?yōu)闊崃肯牧?，使金屬溫度升高?010的功的功轉(zhuǎn)化為內(nèi)應(yīng)力殘留在金屬中，使金屬內(nèi)能升高。轉(zhuǎn)化為內(nèi)應(yīng)力殘留在金屬中，使金屬內(nèi)能升高。（b b）物理、化學(xué)性能的變化，物理性能：電磁性下降；電阻）物理、化學(xué)性能的變化，物理性能：電磁性下降；電阻升高；導(dǎo)磁率下降等?；瘜W(xué)性能：耐腐蝕性下降。升高；導(dǎo)磁率下降等?；瘜W(xué)性能：耐腐蝕性下降。（a a）機(jī)械性能）機(jī)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(qiáng)化。 金屬發(fā)生塑性變

6、形時(shí), , 位錯(cuò)間的, 相互纏結(jié), 造成位錯(cuò), 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(nèi)應(yīng)力。整理ppt加工硬化的利：加工硬化的利：提高強(qiáng)度提高強(qiáng)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(jìn)一步塑性變形困難。加工硬化的弊：進(jìn)一步塑性變形困難。 利用缺陷實(shí)現(xiàn)金屬?gòu)?qiáng)化的重要方法之一，利用缺陷實(shí)現(xiàn)金屬?gòu)?qiáng)化的重要方法之一，尤其是對(duì)不能熱處理強(qiáng)化的金屬材料。尤其是對(duì)不能熱處理強(qiáng)化的金屬材料。整理ppt4. 消除加工硬化的工藝方法：回復(fù)與再結(jié)晶加熱溫度較低，變形金屬中的一些在某些晶內(nèi)使原子回復(fù)到平衡位置，使原子回復(fù)到平衡位置，晶內(nèi)殘余應(yīng)

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

8、原子具有較強(qiáng)的活動(dòng)能力，有可能，使原來(lái)破碎拉長(zhǎng)的晶粒變成新的、內(nèi)部缺陷較少的。這一過(guò)程，使，故稱為“再結(jié)晶”。 特點(diǎn)： 再結(jié)晶通過(guò)形核、長(zhǎng)大的方式進(jìn)行，得到細(xì)小均勻等軸晶粒。 完全消除了殘余應(yīng)力和加工硬化現(xiàn)象，塑性提高。再結(jié)晶退火。 如溫度繼續(xù)升高或保溫時(shí)間延長(zhǎng)，晶粒會(huì)長(zhǎng)大，使塑性、韌性明顯下降。整理pptT再=0.4T熔T再：金屬再結(jié)晶的絕對(duì)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(jié)晶速度取決于加再結(jié)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(jié)晶是一個(gè)形核、再結(jié)晶是一個(gè)形核、長(zhǎng)大過(guò)程。長(zhǎng)大過(guò)程。 保持加工硬化，消除保持加工硬化，消除內(nèi)應(yīng)力。如冷卷

9、彈簧進(jìn)內(nèi)應(yīng)力。如冷卷彈簧進(jìn)行去應(yīng)力退火。行去應(yīng)力退火。整理ppt 又叫冷成形過(guò)程，是指金屬在進(jìn)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(zhì)量好。 又叫熱成形過(guò)程。熱變形是指金屬材料在其。 ，易變形；金屬，力學(xué)性能（特別是韌性）明顯改善和提高；金屬材料的力學(xué)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(jié)晶再結(jié)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(jié)晶時(shí)，金屬晶粒恢復(fù)為等軸晶粒，而夾雜物依然呈條狀保留下來(lái)，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(guò)鍛壓改變其形狀和方向。 纖維組織形成后，金屬力學(xué)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(shí)，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(zhǎng)前金屬坯料的橫截面積

11、；F表示拔長(zhǎng)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(píng)定指標(biāo)是用來(lái)，是金屬的工藝性能之一。常用金屬的塑性和變形抗力來(lái)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(shí)，表面不允許有裂紋存在，鍛前需進(jìn)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(jìn)量均勻，砧鐵預(yù)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(dǎo)熱性好，預(yù)熱至250300，操作時(shí)，經(jīng)常翻轉(zhuǎn)，動(dòng)作迅速；要求模內(nèi)粗糙度Ra在0.8m以下，并采用潤(rùn)滑劑。 操作時(shí)動(dòng)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(nèi)粗糙度達(dá)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(nèi)部質(zhì)量鍛件的一種加工方法。 自由鍛造時(shí)，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(gè)方向均能自由變形流動(dòng)，故。 生產(chǎn)率低，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，鍛件精度低，材料消耗較多，鍛件形狀不能過(guò)于復(fù)雜，適用于的生產(chǎn)中。 整理ppt 。常用來(lái)鍛造齒輪坯、凸緣、圓盤等

13、零件，也可用來(lái)作為鍛造環(huán)、套筒等空心鍛件沖孔前的預(yù)備工序。 鐓粗a）全鐓粗 b）局部鐓粗整理ppt 是沿進(jìn)行鍛打，以使其，而的操作過(guò)程。常用于鍛造等零件。 拔長(zhǎng) 使用V型砧鐵拔長(zhǎng)圓坯料整理ppt 常用于鍛造，對(duì)于直徑小于25mm的孔一般不鍛出，而是采用鉆削的方法進(jìn)行加工。實(shí)心沖子沖孔 1毛坯 2沖墊 3沖子 4芯料整理ppt沖子擴(kuò)孔 芯軸擴(kuò)孔1擴(kuò)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(zhì)量。 將坯料的一部分相對(duì)于另一部分繞共同軸線旋轉(zhuǎn)一定角度的鍛造方法。 將坯料的一部分與另一部分錯(cuò)開一定距離，但的鍛造方法。整理ppt（1）鍛件圖的

14、繪制為簡(jiǎn)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(shí)際尺寸不可能達(dá)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(zhǎng)度比或高度比來(lái)表示。G坯=G鍛+G燒+G料頭（kg） 坯料質(zhì)量； 鍛件質(zhì)量； 加熱時(shí)坯料因表面氧化而燒損的質(zhì)量，單位為kg；第 一次加熱取被加熱金屬質(zhì)量分?jǐn)?shù)的2%3%，以后各 次加熱取1.5%2.0%； 鍛造過(guò)程中被沖掉或切掉的那部分金屬的質(zhì)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(shè)備 整理ppt整理ppt 軸類鍛件結(jié)構(gòu)a)工藝性差的結(jié)構(gòu) b)工藝性好的結(jié)構(gòu) 桿類鍛件結(jié)構(gòu)a)工藝性差的結(jié)構(gòu) b)工藝性好的結(jié)構(gòu)整理ppt 盤類鍛件結(jié)構(gòu)a)工藝性差的結(jié)構(gòu)工藝性好的結(jié)構(gòu)整理ppt 復(fù)雜件結(jié)構(gòu)a)工藝性差的結(jié)構(gòu) b)工藝性好的結(jié)構(gòu)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(guò)程中，從而獲得要求形狀的鍛件。a、鍛件形狀可以比較復(fù)雜； b、鍛件，從而提高零件的力學(xué)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(shí)； d、生產(chǎn)率高，操作簡(jiǎn)單，； e、適用于，批量越大，成本越低； f、對(duì)設(shè)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(zhǎng)模膛滾壓模膛彎曲模膛 拔長(zhǎng)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(yù)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(yīng)使零件上所加的；，以利于金屬充滿模膛，便于取出鍛件；，以簡(jiǎn)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(zhuǎn)接處均需圓弧過(guò)渡，此過(guò)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(shí)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(lái)確定。根據(jù)已確定的工序即可設(shè)計(jì)出制坯模膛、預(yù)鍛模膛及終鍛模膛。根據(jù)鍛件重量和形狀，查閱鍛工手冊(cè)。：鐓粗制坯-終鍛成型：拔長(zhǎng)、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(yīng)具有； 模鍛零件上，除與其它零件配合的表面外，均應(yīng)設(shè)計(jì)為； 零件的，避免零件截面間差別過(guò)大，或具有薄壁、高肋、等不良結(jié)構(gòu)。模鍛件結(jié)構(gòu)工藝性整理ppt 是在自由鍛設(shè)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(diǎn)。（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(chǎng)景整理ppt汽車覆蓋件汽車覆蓋件飛機(jī)蒙皮飛機(jī)蒙皮日常用品日常用品整理ppt 利用沖模在壓力機(jī)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(zhì)量穩(wěn)定，一般不再進(jìn)行機(jī)械加工，即可作為零件使用； ，一般可達(dá)70%80%； ，每分鐘可沖壓百件至數(shù)千件，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)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(zhǔn)備原料的主要設(shè)備沖床：進(jìn)行沖壓加工的主要設(shè)備，按其床身結(jié)構(gòu)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(duì)彎曲半徑、極限拉伸系數(shù)等。厚度變薄率、尺寸精度、表面質(zhì)量以及成型后材料的物理力學(xué)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(shí)回彈小。 ：屈強(qiáng)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(shí)驗(yàn)中，試樣開始產(chǎn)生局部集中變形（縮頸）的伸長(zhǎng)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(kuò)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(yán)重，硬化使材料強(qiáng)度的提高得到加強(qiáng)，增大了均勻變形的范圍。 單向拉伸試樣寬度應(yīng)變和厚度應(yīng)變之比，表示板料在厚度方向上的變形能力。結(jié)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(yīng)力達(dá)到屈服極限時(shí)，便開始進(jìn)入塑性變形階段。 凸模繼續(xù)深入，上下模微裂紋逐漸擴(kuò)大向內(nèi)延伸，當(dāng)上下裂紋重合時(shí)，材料開始斷裂分離。沖裁變形過(guò)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(shí)上下裂紋的會(huì)和，影響變形力的性質(zhì)大小。 間隙對(duì)裂紋重合的影響 a）間隙過(guò)大 b）間隙過(guò)小 間隙過(guò)大或過(guò)小時(shí)，均導(dǎo)致上、下面的剪切裂紋不能相交重合于一線。整理ppt 間隙對(duì)沖裁件斷面的影響(a)間隙過(guò)小(b)間隙合適(c)間隙過(guò)大 間隙越小，凸模與沖孔壁、凹模與落料之間的摩擦越大。對(duì)沖裁件斷面質(zhì)量無(wú)嚴(yán)格要求時(shí)，應(yīng)。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(zhǎng)（mm）；S：沖裁件厚度（mm）；b：材料的抗剪強(qiáng)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(jìn)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(duì)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(huì)引起較大的加工硬化。a. 拉伸模的凸、凹模應(yīng)具有適當(dāng)?shù)膱A角半徑。b. 拉伸模的凸、凹模應(yīng)選擇合理的間隙。c. 每次拉伸中，應(yīng)控制拉伸系數(shù)，避免拉裂。d