第四章锻压工艺ppt课件.ppt

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1、第四章锻压工艺金属坯料外力塑性变形产生改变形状改变尺寸改善性能达到毛坯零件得到压力主要方法有：锻造（Forging）；冲压（Stamping）；轧制（rolling）；挤压（extrusion）；拉拔（drawing）。自由锻模锻轧制挤压拉拔板料冲压与其他方法相比压力加工具有以下特点:力学性能好。相对普通铸铁件“锻件如锅饼，铸件似面包”节约金属，毛坯或零件的精度较高。可实现少切削或无切削加工。较高的生产率。例如利用多工位冷镦工艺加工内六角螺钉，比用棒料切削加工工效提高约400倍以上。锻压成形困难，对材料的适应性差。形状复杂的工件难以锻造成形，塑性差的金属材料也不能进行锻

2、压。必须选择塑性优良的材料才能进行锻压。第二节固态材料的质量不变工艺的特点一、金属的塑性变形金属在外力作用下将产生变形（Deformation）,其变形过程包括：弹性变形（elasticdeformation）：指除去外力后，物体完全恢复原状的变形。塑性变形（PlasticityDeformation）：指作用在物体上的外力取消后，物体的变形不完全恢复而产生的永久变形。1、塑性变形的实质（SubstanceofPlasticityDeformationofMetals）1）.单晶体的塑性变形主要方式滑移变形（SlidingDeformation）单晶体的塑性变形过程：实

3、际上，位错移动——滑移变形。滑移变形实质：晶体的一部分相对另一部分的移动是位错在切应力作用下沿滑移面的运动。2）.多晶体的塑性变形工业中实际使用的金属大多是多晶体。多晶体塑性变形是各个晶粒塑性变形的综合结果。此外,在多晶体晶粒之间还有少量的相互移动和转动,这部分塑性变形为晶间变形。晶内变形——晶粒内部的滑移变形，以它为主。晶间变形——晶粒间的移动和转动。组织和性能的变化：脆性碳化物晶粒破碎，固溶体晶粒被拉长，强度、硬度提高，塑性、韧性下降，出现加工硬化且各向异性；伴随有残余应力产生。3塑性变形对金属组织和性能的影响冷变形（colddeformation）:指在再结晶温度

4、以下进行的塑性变形。包括冷挤、冷镦、冷轧、冷拔等。加工硬化（workhardening）：随着塑性变形的增加，金属的强度和硬度↑，塑韧性↓的现象。如手弯铁丝。回复（Recovery）定义：将冷变形后的金属加热至一定温度后，使原子恢复到平衡位置，晶内残余应力大大减小的现象。组织和性能的变化：回复时不改变晶粒形状，回复后，因显微组织没有明显变化，故力学性能变化不大；但内应力有较明显下降，消除了部分加工硬化。故生产中常利用回复消除加工硬化后工件的残余内应。再结晶（Recrystallization）定义：当加热温度较高时，金属原子开始以某些碎晶或杂质为核心生长成新的晶粒，从而

5、完全消除加工硬化的现象。再结晶温度：指开始产生再结晶现象的最低温度。纯金属的再结晶温度为:T再≈0.4T熔合金的再结晶温度为:T再≈（0.4～0.9）T熔实质：新晶粒重新形核和长大的过程。组织和性能的变化：再结晶过程后，组织发生变化，加工硬化消除。金属强度和硬度下降，而塑韧性提高。应用：例如在冷轧、冷挤等的过程中穿插再结晶退火，消除加工硬化，恢复金属材料的良好塑性，以利于后续的冷变形加工。【注意】再结晶前后晶粒的晶格类型不变、化学成分不变，只改变晶粒形状，因此再结晶不发生相变。4、热变形对金属组织和性能的影响定义：变形温度在再结晶温度以上的变形。包括锻造、热挤压、热轧等

6、。性能变化：去除残余内应力；消除加工硬化（冷变形硬化）；恢复良好塑性；为进一步冷加工变形创造条件。组织变化：形成锻造流线（ForgingFlowLine），即纤维组织；晶粒细小、组织致密。零件最大正应力方向应与锻造流线平行；零件最大剪切应力方向应与锻造流线垂直；零件外形轮廓应与锻造流线的分布相符合而不被切断。纤维组织很稳定，不能或难以用热处理方法来消除。只有经过锻压来改变其方向、形状。故设计、锻造铸件时，对其的合理分布要充分考虑，应遵循以下原则：定义：指锻造金属材料时获得合格制品的难易程度。锻造性能的衡量指标：塑性（Plasticity）和变形抗力（Resistance

7、ofDeformation）。三、金属的锻造性能（ForgeabilityofMetals）影响因素：金属的本质和加工条件。1.金属的本质（1）化学成分纯金属比合金的可锻性好；含合金元素少的合金比多的好。（2）内部组织单相组织（纯金属或固溶体）比多相好；钢中碳化物呈弥散分布比网状分布好；晶粒细化组织比粗大好。2.加工条件（1）加热温度温度高可锻性好；但有上下限：温度过高，会引起过烧或过热。温度过低，不仅变形困难,而且可能造成坯料开裂或模具、设备损坏。（2）变形速度定义：金属材料在单位时间内的变形程度。变形速度不大时，回复和再结晶来不及消除