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金属成形技术培训教程

课程背景与重要性介绍工业基础金属成形是现代工业的重要基础技术，广泛应用于航空航天、汽车制造、电子电器、医疗器械等领域，为各行业提供关键零部件。技术发展

金属成形的定义和基本概念定义金属成形是指通过外力作用，使金属材料发生塑性变形，从而改变其形状和尺寸的过程。它包括多种工艺，如锻造、压延、冲压、挤压等。概念

金属成形技术发展历程1古代人类早期通过锤击、锻打等简单手段对金属进行加工，逐步发展出锻造、铸造等技术，为文明发展奠定了基础。2近代工业革命后，金属成形技术得到快速发展，蒸汽机、水力机等机械设备的应用，推动了压延、冲压等技术的进步，促进了工业生产效率的提升。3现代

金属成形的基本分类冷加工在室温或略高于室温下进行的金属成形工艺，如冲压、拉伸、弯曲等，特点是变形量小，精度高，表面光洁度好。热加工

金属塑性变形的物理机制晶体结构金属材料通常具有晶体结构，原子以规则排列，形成晶格。塑性变形过程实质上是晶格的重新排列和滑移。滑移

金属材料的微观结构晶粒金属材料由许多晶粒组成，每个晶粒都具有特定的晶体结构，晶粒之间存在晶界。晶界晶界是晶粒之间的过渡区域，是金属材料中的一种缺陷，对材料的强度、韧性等性能有重要影响。相

金属变形的本质外力作用在外力作用下，金属材料内部产生应力，当应力超过材料的屈服强度时，金属材料开始发生塑性变形。原子滑移塑性变形过程中，金属晶格内的原子层发生相对滑移，晶粒发生变形和旋转，从而改变材料的形状和尺寸。微观结构变化

金属塑性变形的应力应变关系

金属成形的基本理论塑性力学塑性力学是金属成形的基础理论，它研究金属在塑性变形过程中的力学行为，为成形工艺设计提供理论依据。材料力学材料力学是分析金属材料在受力情况下的变形和强度，为成形过程中的应力分析、模具设计提供理论依据。

冷加工与热加工技术冷加工冷加工是指在室温或略高于室温下进行的金属成形工艺，如冲压、拉伸、弯曲等，特点是变形量小，精度高，表面光洁度好。热加工热加工是指在高温条件下进行的金属成形工艺，如锻造、轧制等，特点是变形量大，强度高，但精度较低，表面粗糙度较大。

锻造成形技术概述定义锻造是指通过锤击或压力使金属材料发生塑性变形，从而获得所需形状和性能的加工方法。它是一种古老而重要的金属成形工艺。特点锻造的特点是材料致密，强度高，塑性好，耐疲劳，适用于制造承受高应力、高负荷的零部件。

锻造工艺流程分析1备料根据产品设计要求，选择合适的金属材料，进行切割、预热等准备工作，确保材料尺寸、形状符合要求。2锻造将准备好的材料放置在锻造机或锤击设备上，通过压力或锤击使材料发生塑性变形，获得预期的形状。3热处理为了改善锻件的性能，需进行热处理，如淬火、回火等，以提高材料的强度、韧性、耐磨性等性能。4精整对锻件进行表面处理，如去除毛刺、打磨等，确保产品尺寸精度和表面光洁度符合要求。

不同金属材料的锻造特点1钢钢材具有良好的塑性，易于锻造，可制成各种形状的锻件，广泛应用于机械制造、航空航天等领域。2铝合金铝合金具有良好的塑性和耐腐蚀性，在锻造过程中需注意温度控制，避免出现裂纹和变形。3铜合金铜合金具有良好的导电性和导热性，在锻造过程中需控制变形速率，防止产生氧化和变形。

锻造设备与工具锻锤锻锤是传统的锻造设备，通过锤击使金属材料发生变形，适用于小批量、形状简单的锻件制造。压力机压力机是现代锻造的主要设备，通过压力使金属材料发生变形，适用于大批量、形状复杂的锻件制造。锻造模具锻造模具是锻造过程中的重要工具，它决定了锻件的形状和尺寸，模具的材料、结构、加工精度对锻件质量有重要影响。

压延成形技术定义压延是指通过一对或多对轧辊的压力，使金属材料发生塑性变形，从而获得所需的形状和尺寸的加工方法。应用压延广泛应用于板材、型材、管材等金属制品的生产，是现代工业中产量最大、应用最广的金属成形工艺。

轧制工艺原理轧辊间隙轧辊之间设置一定的间隙，金属材料通过轧辊间隙时，受到轧辊的压力，发生塑性变形，减小其厚度。变形区金属材料在轧辊间隙中经过变形区，受到轧辊的压力和摩擦力的作用，产生塑性变形，改变其形状和尺寸。轧制力为了克服金属材料的变形阻力，需要施加一定的轧制力，轧制力的大小与材料的性质、变形量、轧制速度等因素有关。

板材成形技术剪切将板材沿直线或曲线切割成所需的形状，如剪切、冲孔、切边等。弯曲使板材沿一定曲率弯曲，形成所需的形状，如折弯、卷边等。成型通过压力使板材发生塑性变形，形成三维形状，如冲压、拉伸、深拉等。

冲压成形基础定义冲压是指利用冲压机和模具，将金属板材或带材通过压力加工成所需形状的成形方法。特点冲压成形速度快、效率高、自动化程度高，适用于大批量、形状复杂的金属零件制造。

冲压工艺参数控制压力冲压过程中的压力大小直接影响金属材料的变形量和成形质量，应根据材料性质、