材料加工技术 3 锻压.pptVIP

第三章 锻压 3.1 概述 一、锻压：锻造+板料冲压，是固态成型方法。 1.锻造：俗称“打铁”，指金属加热后，用锤或压力机使其发生塑变，从而获得具有一定形状、尺寸和机械性能的毛坯或零件的加工方法。 锻造组织特点：1）细晶粒结构; 2）粗大枝晶和夹杂沿外力伸长形成纤维组织; 3）使铸造缺陷压合. 2.板料冲压：板料在冲床压力下，利用机床上的冲模使其变形或分离从而获得零件毛坯的方法。 3.2 金属塑性成形的原理 切应力：使晶面两侧原子发生相对滑动，发生滑动的面叫滑移面。 晶体的滑移并不是滑移面上的原子刚性移动，而是通过晶体内大量存在的位错沿晶面的移动来实现的。 ②多晶塑变：多晶体晶体尺寸、位向不同。 变形首先从与外力呈45度角的晶面开始，依次向其它角度晶面发展。各晶粒在滑移变形的同时也发生一定转动，产生晶界的错动和转动。 另外，晶粒细小，变形抗力大，但变形分配均匀，使金属可以承受更大的变形而不被破坏。 塑变作用：1）强化材料；2）缓解应力集中；3）对过载提出警示。 二，塑变对金属组织与性能的影响 1.冷变形强化 : 变形增加，强度、硬度升高的现象。 原因：晶格畸变，阻碍位错运动。 不能热处理强化的金属（不锈钢、形变Al合金、Cu合金）只能采用形变强化）。 2.回复再结晶 回复：消除晶格畸变的过程。使其消除的最低温度叫回复温度 T回复 = 0.3 T熔 （纯金属） 再结晶：固态冷变形金属晶粒的重新形核和长大 T再 = 0.4 T熔 3.纤维组织和铸造流线 纤维组织：变形时晶粒沿外力方向被拉长或压扁。 铸造流线：晶界杂质沿外力方向伸长使材料性能各向异性，纵向性能优于横向。 利用： 3.3 自由锻造 一 自由锻造工艺过程 1.分类及基本工序 分类：手工锻造—生产率低，劳动强度大； 机器锻造：生产率高，适于大件生产。 工序：延伸、镦粗、切割、弯曲、扭转等。 2.自由锻造工艺分析（是编制工艺规程的重要依据） （1）结构工艺性分析； （2）绘制锻件图； （3）计算坯料质量和尺寸；（4）拟定锻造工序； （5）根据质量和尺寸选定设备能力； （6）确定热处理规范； （7）对锻件提出技术要求和检验方法； （8）填写工艺卡片。 二、自由锻件结构工艺性 设计要求：不能单从材料强度、结构外观考虑，还要考虑设 备和工具特点特点，考虑自由锻工艺特点。 结构要求：使锻件具有简单的对称的和主要有平面或圆柱面 组成的结构。 实际解决方法： 过渡锥面改台阶面 边缘过渡曲面改曲面与垂直平面 加强筋改凸台 3.4 板料冲压 板料冲压：在冲床压力作用下，利用装在机床上的冲模使其变形或分离，从而获得毛坯或零件的加工方法。通常是室温下进行，又叫冷冲压。 冲压原料：板料、带料。常用低碳钢，高 塑性合金钢，Cu、Mg、Al及其合金。 应 用：容器、汽车外壳、链轮、硅钢片、弹壳等。汽车冲压件占50~75%，电子仪表中占70~80%。 一 板料冲压特点 1生产率高，耗料少，成本低； 2加工形状复杂且重量轻的零件； 3精度高，光洁度好； 4操作简单，便于机械化或自动化； 5冲模制造成本高，只适用于批量化生产。 二板料冲压设备 1剪床：为冲压准备坯料。刃口与板料呈 2-8°斜度。 2冲床：冲压主要设备。典型结构为单柱 冲床，利用曲柄带动连杆，然后 连杆拖动滑块。 三、板料冲压的基本工序 分离工序 Cutting Process :使冲压件与板料沿一定的轮廓线相互分离的工序。包括:冲裁(落料与冲孔）。 成形工序 Forming Process：除分离工序外，使坯料塑性变形，获得所需要形状、尺寸的制件的冲压工序。包括:弯曲、拉深和成形、 冷挤压等。 四、冲压结构工艺性 1 外形简单、对称， 便于排样。 2避免凹槽和凸臂 太窄。 3外形无尖角。 4变形大，应考虑中 间再结晶退火。 思考题 1 什么是锻压？锻造组织有什么特点？ 2 金属变形的实质是什