03.1第三章 金属压力加工.pptVIP

第三章 金属压力加工概述 第1节 金属塑性变形 第2节金属的可锻性第3节 自由锻第4节模锻第5节板料冲压 第6节特种压力加工方法简介 金属压力加工： 利用金属在外力作用下所产生的塑性变形，获得具有一定形状、尺寸和力学性能的零件或毛坯的加工方法。 外力—— 冲击力：锤类????? ?? 静压力：压力机 各类钢和大多数有色金属及其合金都具有一定的塑性，因此，都能在热态或冷态下进行压力加工。 应用广泛：运输工具96%；??? 汽车拖拉机95%；航天、航空90%；? 农用机械工业80%。 金属压力加工的基本方式: 1 轧制：金属坯料在两个回转轧辊的缝隙中受压变形以获得各种产品的加工方法。靠摩擦力，坯料连续通过轧 辊间隙而受压变形。 ????? ?? 主要产品：型材、圆钢、方钢、角钢、铁轨等。 2 挤压：金属坯料在挤压模内受压被挤出模孔而变形的加方法。 ??????? 正挤：金属流动方向与凹模运动方向相同。 ??????? 反挤：金属流动方向与凹模运动方向相反。 3 拉拔：将金属坯料拉过拉拔模的模孔而变形的加工方法。 产品尺寸精度、表面光洁度较高，所以，常用于轧制件的再加工，提高产品质量。 坯料：低碳钢、有色金属及合金。 外力：拉力。 4 自由锻：金属坯料在上、下抵铁间受冲击力或压 力而变形。 ??? 外力：压力。 5 模锻：金属坯料在具有一定形状的模膛内受冲击力或压力而变形的加工方法。 6 冲压：金属板料在冲模之间受压产生分离或成形。 a）轧制 b）挤压 c）拉拔 d)自由锻 e）模锻 f）板料冲压 特点：（与铸造比） ?1 优点 （1）结构致密、组织改善、性能提 高、强、硬、韧↑ （2）少无切削加工，材料利用率高。 （3）可以获得合理的流线分布 （4）生产效率高。（如：曲轴 、螺钉） ? 2 缺点（1）一般工艺表面质量差（氧化）。 （2）不能成型形状复杂件（相对） （3）设备庞大、价格昂贵。 （4）劳动条件差（强度↑、噪音↑ ) 第1节?金属塑性变形 1.1金属塑性变形的实质 晶体： *晶体：原子呈规则排列的物体. *单晶体：具有一个晶粒的晶体（由一个晶核生长而成的晶体）。 * 多晶体：大量晶粒组成的晶体。 变形： ? *弹性变形：（暂时的变形）σ＜σe ??力未去除。 ? *弹性塑性变形：（暂时变形）σ＜σs??? 力未去除。 *纯塑性变形：永久变形???? 外力去除。 1.单晶体塑性变形 单晶体塑性变形的方式有两种:滑移和孪生。 滑移是单晶体中最主要的一种塑性变形方式。 所谓滑移是晶体中的一部分相对于另一部分沿一定晶面发生相对的滑动。 滑移变形有如下特点: 1、滑移只能在切应力的作用下发生。 2、滑移常沿晶体中原子密度最大的晶面和晶向发生。 孪生: ??? 在切应力作用下,单晶体有时还可以通过另一种方式发生塑性变形,即晶体的一部分相对于另一部分沿着一定的晶面(孪生面)产生一定角度的切变(即转动),这种变形方式叫做“孪生”。 2.多晶体的塑性变形 ?? 1.2冷塑性变形对金属组织和性能的影响 1.冷塑性变形对金属组织的影响 ①塑性变形后晶粒的外形沿着变形方向被压扁或拉长形成＂纤维＂组织。 ②随着变形的增加,晶粒破碎成为细碎的亚晶粒 ③晶格和晶粒均发生扭曲,产生内应力; 2.冷塑性变形对金属性能的影响 加工硬化： 随着变形程度的增加，其强度和硬度不断 提高，塑性和韧性不断下降。 举例:不利影响 进一步的塑性变形带来困难 有利影响：强化金属材料 履带板 1.3变形金属在加热时组织和性能的变化 对冷变形强化组织进行加热 , 变形金属将相继发生回复、再结晶和晶粒长大三个阶段的变化 如图所示  1. 回复 组织: 没有什么大的变化,使一些缺陷的原子回 复到平衡位置. 性能: 回复时不改变晶粒形状，金属的强度、硬 度略有下降；塑性、韧性有所回升；内应力有较明显下降。 T 回 ≈(0.25~0.3) T 熔 2.再结晶 组织: 具有再结晶的组织. 性能:加工硬化和内应力也