第八章 金属塑性成形.pptx

第八章金属塑性成形;锻压加工方法;一、工艺基础;2、条件

１）塑性材料。低碳钢、铝、铜合金最好；

２）受力塑性变形、满足屈服条件：

σσs（材料屈服强度）。

;3、方法

１）锻造自由锻造和模膛锻造

;２）板料冲压（又称薄板冲压和冷冲压）;３）冷拔和冷镦

;４）轧制、挤压等;金属塑性成形是利用金属材料所具有的塑性变形规律，在外力作用下，获得具有一定形状、尺寸和力学性能零件或毛坯的加工方法。

压力加工与其它成形方法比较具有以下特点

(1)能改善组织，提高性能；

(2)提高材料的利用率；

(3)具有较高的生产率；

（4）获得精度较高的毛坯或零件。

不能加工脆性材料、形状特别复杂、体积特大件。

金属具有良好塑性，得以压力加工。;;第一节金属塑性变形基础;;;;第二节自由锻;自由锻基本工序;应用：单件、小批量生产,

大型锻件的唯一锻造方法；

;;二、自由锻工艺规程的制订;锤上自由锻工艺规程的制订;3、确定变形工步;;半轴自由锻工艺;三、自由锻件的结构工艺性;比较下列锻件的结构工艺性;自由锻件结构工艺性;2）锻件由数个简单几何体构成时，几何体的交接

处不应保留空间相贯曲线；;3）自由锻锻件上不允许设计出加强筋、凸台、工字形截面和空间无规则曲面形状；;4）锻件形状较复杂时，可设计成几个简单件构成的组焊或装配结构；;第三节模锻;;三、模锻件结构工艺性：;4）避免薄壁、高筋、局部凸起等结构。

;5）在可能条件下，应采用锻—焊组合工艺，

以简化锻造工艺和降低制造成本。;第四节板料冲压;前提：塑性良好的

薄板容易成形，可以

冲压成复杂空间立体

零件，且省料、省力，产品精度高，表面质量好。;板料要求：低碳钢、铝、铜、镁合金等。厚度一般不超过10mm，表面无伤痕。

设备：剪板机（剪成

条料）、冲床、液压机等。;;数控冲床;由于冲压加工的零件的形状、尺寸、精度要求、批量大小、原材料性能的不同。当前，在生产中所采用的冲压工艺方法也是多种多样的，但概括起来可分成：分离工序与成形工序两大类。

1、分离工序在冲压过程中，使冲压件与板料沿一定的轮廓线相互分离，同时，冲压件分离断向的质量，也需满足一定的要求。

特点：是板料受外力作用后，应力超过σb，使得板料发生剪裂而分离。

2、成形工序使冲压毛坯在不破坏的条件下，发生塑性变形，并转化成所要求的成品形状，同时，也应满足尺寸精度方面的要求。

特点：是板料或冷挤压毛坯，受外力后，应力超过σs，但低于σb，经塑性变形后成一定形状。;;;冲压件的结构工艺性;（2）对弯曲件的要求;（3）对拉深件的要求;（4）改进结构可以简化工艺及节省材料;2)采用冲口工艺，以减少组合件数量;

3)在使用性能不变的情况下，应尽量简化

拉深件结构，以便减少工序，节省材料，

降低成本。;;本章小结;作业;手工电弧焊、电源接法，焊条及选用，焊接接头及其组织、性能。;;;某型号的柴油机凸轮轴，要求凸轮表面有高的硬度（50HRC），而心部具有良好韧性，原来采用45钢调质处理再在凸轮表面进行高频淬火，最后低温回火，现因工厂库存的45钢已用完，只剩15钢，拟用15钢代替。试说明：

(1)原45钢各热处理工序的作用

(2)改用15钢后，仍按原热处理工序进行能否满足性能要求？为什么？

(3)改用15钢后，为达到所需要的性能，在心部强度足够的前提下，应采用何种工艺。

答：（1）45钢调质，获良好的综合性能

表面淬火+低温回火，使表面获较高的硬度和耐磨性

（2）改用15钢后仍按原工艺，不能满足性能要求。

因15钢含C量低，调质后综合性能远不及45钢，特别是强度和硬度

（3）改用15钢后，应采用渗碳工艺，渗碳后淬火+低温回火处理，心部保持足够的强韧性，表面具有较高的硬度。;