金属加工工艺学 第三篇 金属塑性加工.ppt

第三篇　金属塑性加工 　陨石是来自地球之外的“客人”。含石量大的陨星称为陨石，含铁量大的陨星称为陨铁。 　　根据陨石本身所含的化学成分的不同，大致可分为三种类型：  　　1.铁陨石，也叫陨铁，它的主要成分是铁和镍； 铁的含量一般在98%以上,镍的含量在4%~20%之间,所以很容易鉴别.因为地球上没有那种矿石能够通过直接熔炼提供含量这么高而且成分均匀的镍 　　2.石铁陨石，也叫陨铁石，这类陨石较少，其中 铁镍与硅酸盐大致各占一半；  　　3.石陨石，也叫陨石，主要成分是硅酸盐，这种陨石的数目最多。 一、金属的塑性成形(塑性加工) 　　 2、条件 1） 塑性材料，低碳钢、铝、铜合金最好； 2） 受力作用（冲击力、静压力），即内部应力大于屈服强度。满足屈服条件：σσs（材料屈服强度）。 ３、方法(锻造、冲压、挤压、轧制、拉拔等） 　　 １）锻造 自由锻造和模膛锻造 　 ２）板料冲压（又称薄板冲压和冷冲压）　　 ３）拉拔　 　 (３) 热变形及其影响 形成锻造流线(即纤维组织)的明显程度与变形程度有关. ６、钢的锻造性及其影响因素 确定锻造温度范围的依据是合金状态图 对于碳素钢，始锻温度在固相线AE以下150oC～250oC，终锻温度800oC左右。 碳钢：1200～800(℃) 合金钢：1150～800(℃)　合金工具钢（高速钢）： 1180～900(℃)　 不锈钢：1300～850(℃)　　　铜合金：900～700(℃) 复习题 说明金属塑性成形的条件和方法。 何谓金属冷变形和热变形？ 同种材料金属冷、热变形，其组织和性能有何差异？何谓金属再结晶？ 说明金属锻造性的意义，有哪些影响因素？ 什么是锻造流线？在设计和制造零件是应如何分布锻造流线？ 金属锻造时，为什么要加热？钢的锻造温度范围一般应如何表示和限制？ 二、锻造方法与工艺 １、自由锻造 　　 垂直方向（Z向）受力，水平方向（X、Y向）自由变形。 水压机 水压机，吨位（静压力）大，大型锻件生产的自由锻造设备。最大吨位达3.5万吨。 应用 单件、小批量生产, 大型锻件的唯一锻造方法；300T  弯曲：使坯料的轴线产生一定的曲率 扭转: 是使坯料的一部分相对于另一部分绕其轴线旋转一定的角度的工序 错移:是使坯料的一部分相对于另一部分平移错开的工序。 切割:是分割坯料或去除锻件余量的工序。 ２、模镗锻造(锤上模锻、曲柄压力机上模锻、摩擦压力机模锻 　金属热坯在锻模模镗内三向压应力状态下的塑性变形。 　应用: 能锻制难以成形的复杂锻件，如汽车连杆、前梁、 曲轴等。 1）模膛的分类(按功用不同) 制坯模膛：拔长模膛、滚压模膛、弯曲模膛、切断模膛等 模锻模膛：预锻、终锻 ?制坯模膛——对于形状复杂的模锻件,为了使坯料的形状基本接近模锻件形状,使金属能合理分布和很好模锻模膛(改变坯料横截面积与形状，为最终成形做准备。) 包括： 拔长模膛：减小横截面积，增加长度。 滚压模膛：改变各横截面上坯料分布，滚圆。 弯曲模膛：改变坯料轴线呈弯曲坯料。 ?模锻模膛: 预锻模膛：使坯料形状、尺寸更接近终锻形状的模膛，一般不设置飞边槽。 终锻模膛：模锻时最后成形的模膛,为了使坯料形状、尺寸达到锻件要求，故终锻模膛的尺寸应比锻件尺寸放一个收缩量,分模面四周设有飞边槽。 2）锻造模膛的结构 3）锻模材料 要求：高温下具有足够的强度、硬度、韧性、耐磨 性、抗热疲劳性、回火稳定性等。 4）飞边与冲孔连皮 飞边——坯料沿分模面锻挤出来的部分多余金属，于飞边槽内积聚而成。 飞边槽的作用： 容纳多余金属形成飞边； 飞边先冷却，增加坯料流动阻力，便于金属充满模膛。 冲孔连皮： 对于通孔锻件，孔的中部垂直横截面上下预留一薄层金属而不贯通，称为冲孔连皮，以防止上、下模的冲孔凸模不至直接相撞。 3、模锻设备 模锻锤：通过压缩空气和高压蒸气推动活塞、锤杆、锻锤，对坯料产生强大冲击力而使坯料锻造成形，既可用于自由锻，也可用于模膛锻造（锤上模锻） 热模锻压力机 吨位 滑块运行到接近下死点所产生的最大压力。 东风公司锻造厂用于热模锻的曲柄压力机的吨位有2000t、4000t、8000t。 最大吨位为 12000t(1200MN)。 ·摩擦压力机 平锻机 即卧式曲柄压力机，主滑块为水平直线运动。 胎膜锻造 在自由锻设备上采用可移动模具生产模锻件的锻造方法. 扣模：用来对坯料进行全部或局部扣形，以生产 长杆非回转体锻件。 常用锻造方法的比较