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金属成形工艺培训课件

课程目标与概述目标了解金属成形工艺的基本原理和常见工艺方法，掌握金属成形工艺的选用和优化方法。概述

金属成形工艺简介金属成形工艺是指利用外力使金属材料发生塑性变形，从而改变金属材料的形状、尺寸和性能。

金属的塑性变形基础塑性变形金属在受到外力作用时，会发生永久的形状改变，这种变形称为塑性变形。塑性金属材料发生塑性变形的能力称为塑性，它是衡量金属材料可塑性的重要指标。影响因素金属的塑性受多种因素影响，包括材料种类、温度、变形速率、应力状态等。

应力应变关系应变应力应力应变关系曲线描述了金属材料在拉伸或压缩过程中，应力和应变之间的关系。

材料的屈服准则屈服强度金属材料开始发生塑性变形的应力值称为屈服强度。屈服应变金属材料开始发生塑性变形时的应变值称为屈服应变。屈服准则屈服准则是指判断金属材料是否发生塑性变形的标准，常用的屈服准则包括Tresca准则和vonMises准则。

冷变形与热变形冷变形在金属的再结晶温度以下进行的塑性变形称为冷变形，例如冲压、拉拔、弯曲等。热变形在金属的再结晶温度以上进行的塑性变形称为热变形，例如锻造、轧制、挤压等。

金属的再结晶与晶粒长大1冷变形金属在冷变形过程中，晶粒会发生变形和细化。2再结晶当金属在冷变形后加热到一定温度时，会发生再结晶，形成新的无应力的晶粒。3晶粒长大随着加热时间的延长，晶粒会逐渐长大，其尺寸和形状会发生变化。

铸造成形工艺熔炼将金属材料加热到熔融状态。浇注将熔融金属浇入模具中。凝固熔融金属在模具中冷却凝固，形成金属铸件。清理将铸件从模具中取出，并进行清理和检验。

铸造模具设计尺寸设计根据铸件的尺寸和形状确定模具的尺寸和形状。型腔设计设计铸件型腔，并考虑铸件的收缩率和浇注系统。浇注系统设计设计浇注系统，确保熔融金属能够顺利流入型腔。排气系统设计设计排气系统，防止铸件产生气孔缺陷。

砂型铸造1模具材料使用砂子作为模具材料。2工艺流程包括制模、浇注、清砂、检验等。3特点成本低、工艺简单，适用于形状复杂、批量较小的铸件。

特种铸造方法熔模铸造使用可熔性模具，精度高，表面光洁度好，但成本较高。压铸使用金属模具，生产效率高，但需要较高的压力，适用于形状简单、批量较大的铸件。

铸造缺陷及预防气孔由于熔融金属中气体来不及逸出而形成。缩孔由于金属凝固时体积收缩而形成。冷隔由于金属凝固速度过快，导致金属内部没有充分凝固而形成。预防措施控制熔炼温度、采用合理的浇注系统、使用合适的模具材料等。

锻造成形工艺预热将金属坯料加热到合适的温度。1成形利用锻锤或压力机对金属坯料进行成形。2冷却将成形的金属坯料进行冷却。3检验对锻件进行检验，确保其符合要求。4

自由锻造1锤击利用锤击使金属坯料发生塑性变形。2操作操作人员根据需要调整金属坯料的放置位置和锤击方向。3特点工艺简单，成本低，但精度不高。

模锻模具使用模具对金属坯料进行成形。流程包括预热、模锻、冷却、检验等。特点精度高、表面光洁度好，但模具成本较高。

锻造模具设计与制造1模具材料选择2模具结构设计3模具加工制造4模具热处理锻造模具的设计与制造是保证锻件质量的关键。

锻造缺陷及预防1裂纹由于金属材料的强度不足或变形过大而形成。2氧化皮由于金属在高温下与空气接触而形成。3折叠由于金属坯料在锻造过程中发生折叠而形成。4预防措施控制加热温度、合理选择变形量、使用合适的润滑剂等。

冲压成形工艺1裁剪将金属板材剪切成所需的形状和尺寸。2冲孔在金属板材上冲出孔洞。3弯曲将金属板材弯曲成所需的形状。4拉深将金属板材拉伸成具有深度的形状。

冲压模具结构与设计1上模安装在冲压机的上模座上，与下模配合进行冲压操作。2下模安装在冲压机的下模座上，与上模配合进行冲压操作。3冲头安装在上模上，用于冲孔、弯曲或拉深操作。4模具设计根据冲压件的形状、尺寸和材料选择合适的模具结构和材料。

落料、冲孔落料将金属板材剪切成所需的形状和尺寸，通常使用剪切模具。冲孔在金属板材上冲出孔洞，通常使用冲孔模具。

弯曲成形原理利用模具将金属板材弯曲成所需的形状，通常使用弯曲模具。方法常用的弯曲方法包括V形弯曲、U形弯曲、圆形弯曲等。应用弯曲成形广泛应用于制造汽车车身、机箱、钣金件等。

拉深成形原理利用冲头将金属板材拉伸成具有深度的形状，通常使用拉深模具。步骤包括毛坯准备、拉深、修边、检验等。应用拉深成形广泛应用于制造罐体、容器、汽车零件等。

冲压设备的选用冲压机冲压机是冲压成形工艺中最重要的设备，根据生产需求选择合适的冲压机类型和吨位。模具模具是冲压成形工艺的关键部件，根据冲压件的形状、尺寸和材料选择合适的模具。送料机送料机用于将金属板材送入冲压机，根据生产需求选择合适的送料机类型。

冲压缺陷及预防1裂纹：由于金属材料的强度不足或变形过大而形成。2皱褶：由于金属板材在拉深过程中发生