第三章 金属塑性加工.ppt
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第三篇 金属塑性加工;第一章 金属的塑性变形;二 、塑性变形对金属组织和性能的影响
1加工硬化
金属在室温下塑性变形,由于内部晶粒沿变形最大方向伸长并转动,晶格扭曲畸变以及晶粒破碎,增加了进一步滑移变形的阻力,从而引起金属的强度、硬度升高,塑性、韧性下降的现象称为加工硬化,亦称为冷作硬化。;2. 回复与再结晶
回复:将已产生加工硬化的金属加热到绝对温度T回=(0.25-0.3) T熔(K)以上,原子获得的热能将使原子回复到正常排列位置,消除了晶格扭曲,降低了内应力,从而部分消除加工硬化,使强度、硬度略有下降,塑性、韧性略有上升的现象称为回复。
再结晶:如果将加工硬化的金属进一步加热到绝对温度T再=0.4T熔(K)以上,原子具有足够的扩散能力,在变形晶粒的晶界和晶内高畸变区重新生核、长大,形成新的细小等轴晶粒(但晶格类型不发生变??),从而完全消除加工硬化,这种现象称为再结晶。 ;3.冷变形和热变形
冷变形:
金属在再结晶温度以下的塑性变形称为冷变形。冷变形过程中只产生加工硬化而无再结晶现象,因此变形过程中金属的变形抗力大,塑性低。若变形量过大,会引起金属的破裂。
热变形:
金属在再结晶温度以上的塑性变形称为热变形。变形过程中再结晶能及时克服加工硬化。因而变形过程中金属的塑性好,变形抗力低,不需要安排中间退火。
;4. 纤维组织
铸锭在压力加工中产生塑性变形时,基体金属的晶粒和沿晶界分布的杂质都沿着变形方向被拉长呈纤维状。
;三、 金属的可锻性 ;第二章 锻造;1 自由锻工序 ;(2) 拔长 :拔长是减小坯料截面积、增加其长度的工序。拔长的种类有:
平砥铁拔长:使毛坯的横截面积减小而长度增加的锻造工序。
心轴拔长:减小空心毛坯外径和壁厚,增加长度的工序。
芯轴扩孔:减小空心毛坯的壁厚,增加内径和外径的工序 ;(3)冲孔
冲孔是在实心坯料上冲出通孔或不通孔的工序。有实心冲子冲孔、空心冲子冲孔、板料冲孔等。
(4)弯曲:将坯料弯成所规定的外形的锻造工序
(5)错移:将坯料的一部分相对另一部分错移开,但仍保持轴心平行的锻造工序。
(6)扭转:将坯料的一部分相对另一部分绕其轴线旋转一定角度的锻造工序;辅助工序:指进行基本工序之前的预变形工序。如压钳口。
精整工序:在完成基本工序之后,用以提高锻件尺寸及位置精度的工序。 如平整。
2、锻件分类及基本工序方案
自由锻锻件大致分为:盘类锻件、轴类锻件、筒类锻件、环类锻件、曲轴类锻件、弯曲类锻件;;二、 模型锻造 ;1 锤上模锻 ; 制坯模膛的作用是使坯料预变形而达到合理分配,使其形状基本接近锻件形状,以便更好地充满模锻模膛。
(1)拔长模膛 :用于减小坯料某处横截面而增加其长度,用作长轴类锻件的制坯
(2)滚压模膛 :减小坯料某部分的横截面积以增大另一部分的横截面积,用于变截面长轴类锻件的制坯。
(3)弯曲模膛:对坯料进行弯曲变形。
(4)切断模膛:用来切断金属。 ; 模锻模膛的作用是使坯料变形到锻件所要求的形状和尺寸 。对于形状复杂、精度要求较高、批量较大的锻件,还要分为预锻模膛和终锻模膛。 ;根据模锻件实际生产的需要,还可制作多膛锻模(一副锻模中有两个以上模膛)。;2、曲柄压力机上模锻 ;3.平锻机上模锻
平锻机相当于卧式曲柄压力机,它没有工作台,锻模由固定凹模、活动凹模和凸模三部分组成,具有两个相生垂直的分模面。当活动凹模与固定凹模合模时,便夹紧坯料,主滑块带动凸模进行模锻成形。 ;4.摩擦压力机上模锻
摩擦压力机是靠飞轮旋转所积蓄的能量转化为金属的变形能而进行锻造的。 ;5 胎模锻 ; 2.筒模 ;3.合模 ;第二节锻造工艺规程的制定;③模锻斜度 :锻件与模膛侧壁的接触表面一定要有一定斜度,这样才能方便锻件从模膛中取出,这一斜度即为模锻斜度。
④模锻圆角半径:在模锻件上所有两表面相交处均应有圆角过渡,以避免出现热应力集中而破坏锻件,同时提高模具的寿命。 ;⑤确定连皮:对于孔径d≥25mm,且h/d≤2(h为深度)的孔,应在模锻件上锻出,但模锻工艺无法冲出通孔,圆孔内留有“连皮” 。 ;二、坯料重量和尺寸的确定 ;三、锻造工序的确定 ;第三节 锻锻件的结构工艺性 ;3.锻件应避免加强筋或凸台等结构 ;4.锻件应避免空间曲线 ;5.锻件截面应力求简单 ;二、模锻件的结构工艺性
1.合理设计锻件分模面:模锻件必须具有一个合理的分模面,与分模面垂直的非加工表面必须有适当的模锻斜度,非加工表面所形成的角应有模锻圆角。
2.正确设计锻件形状:模锻件外形应力求简单、平直及对称,尽量避免零件截面差别过大,或具有薄壁、高筋和局部急剧突起的结构 ;3.避免设计沟槽及深孔结构:在零件结构允许的条件下,设计模锻件时应尽
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