《塑性成形理論》ppt課件

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1、金屬塑性成形工藝本章重點(diǎn)金屬塑性成形的理論；掌握常用金屬的塑性成形工藝；掌握薄板沖壓成形工藝。第三篇金屬塑性成形本章內(nèi)容金屬塑性成形概述金屬的塑性變形（塑性成形理論）鍛造工藝板料沖壓鍛造及沖壓零件的結(jié)構(gòu)工藝性塑性成形新工藝簡(jiǎn)介又稱為壓力加工。金屬坯料外力塑性變形產(chǎn)生改變形狀改變尺寸改善性能達(dá)到毛坯零件得到一、金屬塑性成形（壓力加工）概述5．模型鍛造二、塑性成形的基本生產(chǎn)方式1．軋制2．?dāng)D壓3．拉拔4．自由鍛造6．板料沖壓（1）軋制：金屬坯料在2個(gè)回轉(zhuǎn)棍之間受壓變形軋制產(chǎn)品截面形狀軋鋼機(jī)軋制鋼材的設(shè)備稱為軋鋼機(jī)。軋鋼機(jī)由軋輥、組裝軋輥用的機(jī)架、使上下軋輥旋轉(zhuǎn)的齒輪變

2、速箱、電動(dòng)機(jī)等部分組成，此外還有連接用的中間接軸和聯(lián)軸節(jié)等部件。軋鋼機(jī)軋鋼機(jī)（2）擠壓使金屬坯料從擠壓?？讛D出而成形為各種型材、管材、零件等。擠壓的方法：正擠壓、反擠壓、復(fù)合擠壓、徑向擠壓（3）拉拔將金屬坯料從拉模的?？字欣龆尚螢楦鞣N線材、薄壁管材、特殊截面型材等上砥鐵下砥鐵坯料（4）鍛造將金屬坯料置于上下砧或鍛模內(nèi)，用沖擊力或壓力使金屬成形為各種型材和鍛件等鍛造的種類有：自由鍛、模鍛、胎模鍛（4）沖壓利用沖模將金屬板料切離或變形為各種沖壓件。1）零件大小不受限制；2）生產(chǎn)批量不受限制。三、塑性成形（壓力加工）的特點(diǎn)1．力學(xué)性能高1）組織致密；2）晶粒細(xì)化；3

3、）壓合鑄造缺陷；4）使纖維組織合理分布。2．節(jié)約材料1）力學(xué)性能高，承載能力提高；2）減少零件制造中的金屬消耗（與切削加工相比）。3．生產(chǎn)率高4．適用范圍廣§1金屬的塑性成形原理各種壓力加工方法，都是通過對(duì)金屬材料施加外力，使之產(chǎn)生塑性變形來實(shí)現(xiàn)的。單晶體的塑性變形形式主要有滑移和孿晶兩種。第一章金屬塑性成形工藝基礎(chǔ)一、金屬塑性變形的實(shí)質(zhì)1.單晶體的塑性變形1）滑移：晶體的一部分相對(duì)一部分沿一定的晶面發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)。ττττ2）孿晶：晶體的一部分相對(duì)一部分沿一定的晶面發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。2.多晶體的塑性變形晶內(nèi)變形晶間變形滑移孿晶滑動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)多晶體塑性變形的實(shí)質(zhì)：晶粒內(nèi)部發(fā)生

4、滑移和孿晶；同時(shí)晶粒之間發(fā)生滑移和轉(zhuǎn)動(dòng)。二、塑性變形后金屬的組織和性能1.冷變形及其影響1）組織變化的特征：①晶粒沿變形最大方向伸長(zhǎng)；②晶格與晶粒均發(fā)生畸變；③晶粒間產(chǎn)生碎晶。2）性能變化的特征：加工硬化：隨著變形程度的增加，其強(qiáng)度和硬度不斷提高，塑性和韌性不斷下降。有利：強(qiáng)化金屬材料不利：進(jìn)一步的塑性變形帶來困難2.回復(fù)即將冷成形后的金屬加熱至一定溫度后，使原子恢復(fù)到平衡位置，晶內(nèi)殘余應(yīng)力大大減小的現(xiàn)象。生產(chǎn)中常利用回復(fù)消除加工硬化后工件的殘余內(nèi)應(yīng)力。T回=（0.25~0.3）T熔3.再結(jié)晶即塑性變形后金屬被拉長(zhǎng)的晶粒重新生核、結(jié)晶，變?yōu)榈容S晶粒的現(xiàn)象。T再=（

5、0.35~0.4）T熔T再冷變形熱變形以上以下(K)(K)4.熱變形及其影響1）不產(chǎn)生加工硬化2）使組織得到改善，提高了力學(xué)性能①細(xì)化晶粒；②壓合了鑄造缺陷；3）形成纖維組織③組織致密。5.纖維組織（1）在平行于纖維組織的方向上：材料的抗拉強(qiáng)度提高（2）在垂直于纖維組織的方向上：材料的抗剪強(qiáng)度提高§2金屬塑性成形工藝基礎(chǔ)一、金屬的可鍛性是金屬材料在壓力加工時(shí)成形的難易程度。1.可鍛性的衡量指標(biāo)1）塑性：2）變形抗力：材料的塑性越好，其可鍛性越好。材料的變形抗力越小，其可鍛性越好。2.影響可鍛性的因素1）金屬的本質(zhì)①化學(xué)成分：Me越低，材料的可鍛性越好。②組織狀態(tài)：

6、純金屬和固溶體具有良好的可鍛性。2）變形條件①變形溫度：③應(yīng)力狀態(tài)：②變形速度：塑性、變形抗力塑性變形抗力T溫越高，材料的可鍛性越好。V變?cè)叫。牧系目慑懶栽胶?。三向壓?yīng)力—塑性最好、變形抗力最大。三向拉應(yīng)力—塑性最差三、金屬的變形規(guī)律1.體積不變定律2.最小阻力定律二、鍛造溫度范圍始鍛溫度：終鍛溫度：過熱、過燒缺陷加工硬化45:1200℃~800℃1.體積不變條件（定律）：由于塑性變形時(shí)金屬密度變化很小，所以可以認(rèn)為變形前后的體積相等．實(shí)際上在變形中有微小變化。氣孔、縮松被壓合；氧化及耗損等。運(yùn)用此定律，便于估算坯料體積、質(zhì)量及坯料在各工序中的尺寸；2.最小阻力

7、定律LeastResistance在變形過程中，如果金屬質(zhì)點(diǎn)有可能向各個(gè)不同方向移動(dòng)，則每一質(zhì)點(diǎn)將沿著阻力最小方向移動(dòng)。質(zhì)點(diǎn)流動(dòng)阻力最小方向是通過該質(zhì)點(diǎn)指向金屬變形部分周邊的法線方向。應(yīng)用：確定金屬變形中質(zhì)點(diǎn)的移動(dòng)方向控制金屬坯料變形的流動(dòng)方位降低能耗，提高生產(chǎn)率。何謂塑性變形？塑性變形的實(shí)質(zhì)是什么？鉛在20°C，鎢在1100°C時(shí)的塑性變形各屬于哪種變形？為什么？鉛的熔點(diǎn)327°C，鎢的熔點(diǎn)3380°C纖維組織是怎樣形成的？它對(duì)材料的力學(xué)性能有何影響？試分析用棒料切削加工成形和用棒料冷鐓成形制造六角螺拴的力學(xué)性能有何不同？第二章金屬的塑性成形方法§2-1自由鍛造

8、一、自由鍛