2010秋-金属材料加工学-第4讲.pptVIP

金属材料加工学基础 金属冷变形后组织发生哪些变化？ 金属冷变形后加热过程中组织性能会发生什么变化？ 金属热变形中组织性能发生哪些变化？ 自由锻的镦粗中主要可能出现什么类型的缺陷，有哪些原因？ 拔长中为什么要掌握适当的送进量？ 怎样改善大型铸锭的组织？ 除了镦粗、拔长之外，还有哪些主要的自由锻方式？ 如果金属颗粒在几个方向上 都可移动，那么金属颗粒就沿着 阻力最小的方向移动，叫做最小 阻力定律。 在压力加工过程中，常用锻造比(Y锻) 表示变形度。锻造比的计算公式与变形方式有关。 拔长时的锻造比为:Y拔＝F0/F 镦粗时的锻造比为:Y镦＝H0/H 其中，H0 ,F0_——坯料变形前的高度、横截面积 H , F ——坯料变形后的高度、横截面积 根据锻造比即可得出坯料的尺寸。例如采用拔长锻 造时，坯料所用的截面F坯料的大小应保证满足技术要 求规定的锻造比Y拔，即坯料截面积应为： F坯料 = Y拔F锻件 化学成分—一般来说，纯金属可锻性优于合金，合金成分越复杂，可锻性越差。例如纯铁，低碳钢和高合金钢，可锻性依次下降。 金属组织—与组织类型、晶粒大小及形态有关。一般纯金属和固溶体的可锻性好，细小均匀的组织可锻性好。 挤压中三向压应力状态 成形件中不易产生缺陷但 需要较大载荷 胎模锻造 在自由锻设备上使用可移动胎模具生产锻件的方法。将胎 模置于砧座上，加热后的坯料放入模内，锻制成形。 比自由成型质量好，生产率高，节省材料，成本低 比固定模膛成型模具简单，容易制造，不需专门锻造设备； 但质量相对较低，胎膜寿命短，生产率低。 适用于小批量生产，多用在没有模锻设备的中小型工厂中。 选择合理的分模面 分模面即是上下锻模在模锻件上的分界面。 便于取出锻件——应放在模锻件最大尺寸的截面上 便于调整上下模位置 便于金属充满模腔——选在模膛深度最浅的位置处 上下模腔差异不宜过大 选定的分模面应使零件上所加的敷料最少 选择合理的斜度 * * 第四讲 第三讲复习 4.1 塑性变形理论及假设 体积不变假设 最小阻力定律 塑性变形前后体积不变。 变形程度的度量 4.2 影响锻造中塑性变形的因素 材料性质 加工条件 变形温度—一般来说，温度升高，变形抗力降低，但要防止“过热”和“过烧”等，要合理选择始锻和终锻温度，在选择变形温度时，要考虑对成形件组织性能的影响 变形速度—一方面，变形速度增大，金属变形抗力增加，且发生回复或再结晶不充分，因而可锻性下降；另一方面，在高速变形中，变形热是锻件升温，可能降低变形抗力 应力状态 拉拔中两向压、一向拉 成形件中易于形成孔、裂纹等但锻造载荷较低 4.3 模锻工艺简介 4.3.1 胎模与固定模具成形工艺 4.3.2 固定模膛成形工艺 1 锤头 2 上模 3 飞边槽 4 下模 5 模垫 6，7，10 紧固楔铁 8 分模面 9 模膛 4.3.2.1 锤上模锻 锤上模锻的工艺过程 切断毛坯 加热坯料 模 锻 切除飞边 校正锻件 锻件热处理 表面清理 检验 成堆存放 锤上模锻的工艺设计 选择模膛 确定模锻工步 制定锻件图 计算坯料尺寸 选择设备 休整工序 4.3.3 模膛的种类 模 膛 模锻模膛 制坯模膛 拔长模膛 终锻模膛 预锻模膛 滚压模膛 弯曲模膛 切断模膛 制坯模膛 用来减小坯料某部分的横截面积，以增加该部分的长度 拔长模膛 滚压模膛 改变坯料不同截面料的分布，即减小坯料某部分的横截面积，以增大另一部分的横截面积。主要是使金属按模锻件形状来分布 使坯料弯曲一定角度。对于弯曲的杆类模锻件，需用弯曲模膛来弯曲坯料。 弯曲模膛 切断模膛 上模与下模的角部组成的一对刀口，用来切掉多余的料或分割锻件。 模锻模膛 预锻——使坯料接近于锻件的形状或尺寸 终锻——最后变形到要求的形状和尺寸 预锻模膛 预锻模膛的作用：使坯料变形到接近于锻件的形状和尺寸，终锻时，金属容易充满终锻模膛。同时减少了终锻模膛的磨损，以延长锻模的使用寿命 预锻模膛与终锻模膛的区别是前者的圆角和斜度较大，没有飞边槽。 终锻模膛 终锻模锻件示意图 终锻模膛的尺寸应比锻件尺寸放大一个收缩量。钢件收缩量取1.5%。 沿模膛四周有飞边槽，用以增加金属从模膛中流出的阻力，促使金属充满模膛，同时容纳多余的金属。 终锻后在孔内留下一薄层金属，称为冲孔连皮。 4.3.2.2 压力机上模锻 锤上模锻的缺点：震动和噪音大、劳动条件差、效率低、能耗大，锻件精度受到