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金属压力加工概论 压力加工是使金属材料在外力作用下产生塑性变形，（永久变形）以获得所需形状、尺寸及机械性能的毛坯或零件的一种热加工工艺； 只适合塑性好的金属材料如中、低碳钢；大多数有色金属及其合金。 压力加工分类 锻压 锻造 模锻 自由锻 手工自由锻（打铁） 机器自由锻（锤类、 压力机） 冲压 挤压 拉拔 轧制。 金属在塑性变形中的特点 坯料体积不变，只是坯料形状和尺寸的重新分配的结果（变形工艺）； 与切削加工比较，压力加工的生产效率高，且能节约大量金属； 机械性能高； 由于坯料在固态下成形，受成形工具的限制，故产品的截面形状不能太复杂。 3.金属压力加工的方法 ★金属压力加工： 金属在受到外力作用并不破坏自身完整性的条件下，稳定改变其几何形状与尺寸，从而获得所需要的几何形状与尺寸的加工方法。 ★金属压力加工的分类： 靠压力作用使金属产生塑性变形：锻造、轧制、挤压； 靠拉力作用使金属产生塑性变型：拉拔、冲压等。 （1）轧制 ☆轧制的定义： 金属在两个旋转的轧辊之间受到压缩而进行塑性变形的过程。金属可通过轧制获得一定形状、尺寸和性能。 ☆轧制的方式： a.纵轧 b.斜轧 c.横轧 斜轧 （2）挤压 金属在挤压缸中受推力的作用使之从模孔中挤出的过程。挤压可分为正挤压和反挤压。 （3）锻造http://6.cn/watchhtml 金属在锻锤或压力机上受到压缩而产生变形的过程。（棒材、饼材、环材等） （4）冲压 金属板料在压力机冲头的作用下冲入凹模中的过程。（各种杯形件和壳体等） （5）拉拔 金属受前端的拉力作用使之从模孔中拉出的过程。（型材、线材和管材） 金属塑性变形的力学基础 外力(load)与内力(internal force) 外力P：变形体所受外力可分为两类：一类是体积力，如重力、磁力和惯性力等。另一类是作用在变形体表面上的表面力，它包括工模具对变形体的作用力和约束反力等。分析塑性成形过程时，体积力一般可以不考虑，若不加特殊说明，外力即指表面力。 （1）作用力：设备可移动部分对工件所作用的力，P（2）约束反力：正压力和摩擦力内力与应力 内力Q：在外力作用下，为保持变形体的连续性，其内部各质点之间必然会产生相互作用的力，叫做内力。 应力（stress） 应力S单位面积的内力，称为应力。 内力和应力均为矢量 应力的单位：1Pa=1N/m2 =1.0197kgf/mm2 1MPa=106 N/m2 应力是某点A的坐标的函数，即受力体内不同点的应力不同。 （1）主应力定义：切应力为零的面为主平面，主平面上作用的应力为主应力。 定义：存在着唯一的三个相互垂直的方向，与此三个方向相垂直的微分面上的剪应力为零，只存在着正应力。此正应力称为主应力，一般用σ1、σ2、σ3表示，而相应的三个相互垂直的方向称为主方向，与主方向一致的坐标轴叫做主轴。 主应变图与变形程度表示 主变形图是定性判断塑性变形类型的图示方法。主变形图只可能有三种形式 主应力、主应变图示： 主应力—9种； 主应变—3种 [但只有23种可能的应力应变组合（塑性变形力学图），为什么？] 已知成品横断面积为500mm 2 ，总延伸系数为28.8，求所用的原料方坯边长为多少？ 用120×120×12000mm的坯料轧制φ6.5mm线材，平均延伸系数为1.28，求总延伸系数是多少？共轧制多少道次？ 轧前坯料尺寸为90mm×90mm×150mm，轧后横断面尺寸为70mm×97mm，计算该道次的绝对压下量、相对压下量、绝对宽展量和延伸系数各是多少？ 10、塑性变形基本规律 1. 体积不变定律 Volume Constance 金属塑性变形前后的体积相等，即体积为常数，也称为不可压缩定律。 V0=Vn=常数 HBL=hbl 例题：P139 10.2.2. 最小阻力定律 Least Resistance 在变形过程中，如果金属质点有可能向各个不同方向移动，则每一质点将沿着阻力最小方向移动