塑性成形论文.docVIP

塑性成形和其他工艺相比，具有以下特点：?优点：?1.改善金属组织，提高金属的力学性能?2.节约金属材料和切削加工工时，提高金属材料的利用率和经济效益?3.具有较高的劳动生产率?4.适应性广?缺点：?1.锻件的结构工艺性能要求高?2.对形状特别复杂特别是内腔复杂的零件和毛坯难以甚至不能锻压成形?3.锻压件的尺寸精度不高?4.需要重型的机器设备和较复杂的模具，模具设计制造周期长，初期投资费用高?应用范围：?凡承受重载荷、对强度和韧性要求高的机器零件，如机器的主轴、曲轴、连杆、重要齿轮等通常均采用锻件做毛坯。据统计，在飞机上锻件重量占总重量的85%，汽车上占80%，机车上占60%。?理论基础?塑性成形是指固态金属在外力作用下产生塑性变形，获得所需形状、尺寸及力学性能的毛坯或零件的加工方法。具有一定塑性的金属材料在外力作用下，当坯料内的应力达到一定条件，变发生塑性变形，这是能够制造塑性成形件的根据。所有金属都是晶体结构，金属材料产生塑性成形要从其晶体结构进行研究，就要研究单晶体和多晶体的塑性变形，在此不做过多说明。?金属的锻造性能是衡量材料经受塑性成形加工时难易程度。金属锻造性能的好坏，常用塑性和变形抗力两个指标来衡量。塑性越高，变形抗力越低，则认为金属的锻造性能好。?金属的锻造性能取决于金属的本质和变形条件。各类钢和有色金属大都具有一定的塑性，均可在冷态或热态下进行塑性成形加工。纯金属的锻造性能比合金的锻造性能好，碳钢随含碳量增加，锻造性能变差。总体来说，纯金属和固溶体具有良好的锻造性能，金属化合物使锻造性能变坏；铸态柱状组织和粗晶结构不如细小而又均匀的晶粒结构的锻造性能好；适当提高变形温度对改善金属的锻造性能有利，但温度过高，会使金属产生氧化、脱碳、过热等缺陷，甚至使锻件产生过烧而报废，所以应严格控制锻造温度范围。锻造温度范围是指始锻温度与终锻温度间的温度范围。终锻温度过底，金属的冷变形强化严重，变形抗力急剧增加，使加工难于进行，强行锻造，将导致锻件破裂报废，而始锻温度过高，会造成过热、过烧等缺陷；变形速度对金属锻造性能的影响比较复杂，变形速度在不同范围内对锻造性能可能有相反的影响。随着变形速度的提高使金属的塑性下降，变形能力提高。但当变形速度超过某个临界值后，由于塑性变形的热效应，使金属内的温度升高，从而又改善了锻造性能如图所示，当变形速度在b和c附近时，变形抵抗力较小，塑性较高，锻造性能较好。但常用的一些锻造方法其变形速度都低于上述临界温度，所以对于本质塑性较差的合金钢和高碳钢，均采用减慢变形速度的工艺；压应力的数目越多塑性越好，拉应力的数目越多塑性越差。?成形方法?塑性成形方法有锻造和板料冲压两种。?锻造又分为自由锻和模锻两种。?将金属坯料放在铁砧上，用冲击力或压力使其自由变形获得所需形状的成形方法，称为自由锻。自由锻时坯料的变形不受模具的限制，锻件的形状和尺寸主要靠锻工的技术来保证，所以设备和工具具有很大的通用性。这种方法主要用于单件的生产并且是生产大锻件的唯一方法，自由锻设备：空气锤、争气——空气锤、水压机。自由锻工序：基本工序、辅助工序、精整工序。?模锻是使加热到锻造温度的金属坯料在锻模模腔内一次或多次承受冲击力或压力的作用而被迫流动以获得锻件的加工方法。与自由锻相比模锻的优点：生产率提高、锻件的尺寸精度高、表面粗糙度低、材料利用率提高50%、能锻造形状比较复杂的锻件、操作简单，易于实现机械化。但模锻制造周期长，成本高，模锻件不能太大。因此模锻适用于中小型锻件的成批和大批量生产。模锻按使用的设备不同分为：锤上模锻、胎膜锻、压力机上模锻。锤上模锻：模膛根据其功能不同可以分为制坯模膛和模锻模膛。制坯模膛：拔长模膛、滚压模膛有开式和闭式、弯曲模膛、切断模膛。锻造模膛：预锻模膛、终锻模膛。胎膜锻是在自由锻设备上使用胎膜生产模锻件，是介于自由锻和模锻之间的一种锻造方法，兼有这两种锻造方法的特点。按胎膜结构有以下几种：摔模、扣模、套筒模、合模。?板料冲压?利用冲模使板料产生分离或变形，以获得零件的加工方法称为板料冲压。板料冲压具有以下特点：可以冲出形状复杂的零件废料较少、产品具有足够高的精度和较低的表面粗糙度互换性好、能获得质量轻材料消耗少强度和刚度较高的零件。板料冲压的基本工序按变形的性质可以分为分离工序和成形工序。分离工序：冲孔和落料、修整、切断、精密冲裁、切口。成形工序：拉深、弯曲、翻转、翻边、成形。?其他塑性加工方法有挤压成形、轧制成形、拉拔成形、超塑性成形在此不作多余说明。?结束语?通过对机械制造基础这门课的学习我对机械有了基本的认识，对于机械的成形有了清晰的了解，对于我下学期机械设计打下了良好的基础，在此诚挚感谢此书的编者和讲课的老师。