工程材料与成形工艺基础教学课件作者徐晓峰主编第3章金属塑性成形课件.ppt

第三章 金属的塑性成形（压力加工） 第一节 金属塑性成形工艺原理 二、塑性变形后金属的组织和性能 2. 回复 4 . 热变形及其影响 第二节 金属塑性成形工艺方法 二、自由锻基本工序 三、自由锻工艺规程的制定 §2-2 模型锻造 （二）锻模结构 （三）模膛的分类 （四）锻模工艺规程的制定 2)确定加工余量、公差和敷料 2. 确定模锻工序 小结：锻造（自由锻、模锻） 4T单臂自由锻 §2-3 板料冲压 一、冲压设备 二、冲压基本工序及变形特点 2）拉深废品 2. 弯曲 3）弯曲工艺特点 §2-3 板料冲压 三、冲模的分类及结构 小结：冲压（冲裁、拉伸、弯曲、翻边） 冲压件与铸件、锻件相比，具有薄、匀、轻、强的特点。 2. 避免曲面相交 3. 避免加强筋和凸台 4. 采用组合工艺 4. 避免设计深孔、多孔结构； 5. 采用锻焊组合工艺 三、冲压件结构工艺性 第4节 金属的其它塑性成形工艺 一、挤压 ①热挤压：变形抗力小，变形程度较大，但表面粗糙。  ②冷挤压：变形抗力高，表面光洁，加工硬化，强度高。 ③温挤压：介于两者之间，适用中碳钢和合金钢零件挤压。  二、轧制 轧制：金属坯料在摩擦力的作用下，在回转轧辊的空隙之间受到压缩而产生塑性变形，从而获得所需零件的加工方法。 2、分类： 按轧件与轧辊的相对运动关系分为： 纵轧：轧辊的纵轴线相互平行， 轧件运动方向与延伸方向 与轧辊纵轴线垂直。 斜轧：轧辊的纵轴线倾斜互成一定角度，轧件边旋转边沿自身纵轴线方向前进，前进方向与轧辊纵轴线方向成一定角度。 三、精密模锻 精密模锻 将金属毛坯放在锻造模具中，在模锻设备压力下，金属发生塑性变形，从而获得形状与模具一致的零件的加工方法，件成形后仅需要少量加工或不再加工，就可以用作机械构件的成形技术属于近净成形技术。 小结：锻件与冲压件结构工艺性 ③复合挤压 ④径向挤压 2、分类：  按金属坯料温度分类 挤压加工多用于生产有色金属管、棒、型材及线坯。 还可生产截面复杂、壁薄的管材和型材。直径与壁厚之比趋近于2的超厚壁管材的塑性加工。 ①设备结构简单，吨位小。 ②易机械化，自动化，生产率高。 ③质量好，力学性能好 ④料利用率高（90%以上）。 1、特点 按轧制温度分为：热轧、冷轧 楔横轧：轧辊轴线平行，轧辊的辊面镶有楔形凸棱并作同向旋转，对沿轧辊轴向送进的坯料进行轧制。 D 1）拉深变形过程 d d h ① 拉裂（拉穿） ② 起皱 3）拉深模设计及工艺特点 ① 凸凹模的工作部分必须具有一定的圆角； r凹=(6~10)t r凸=（0.6~1）r凹 ② 凸凹模间隙要合理 Z =（1.1～1.2）t Z — 单边间隙 ③ 控制拉深系数（m） m = d/D =（0.5-0.8） D=100 d=20；h=42 d1=55 d2=32 32/55=0.58 d3=20 20/32=0.628 ④ 设置压边圈 ⑤ 涂润滑油 将平直板料弯成一定的 角度或圆弧的工序。 1）弯曲的变形特点 ① 变形区域主要在圆角部位； ② 外层金属受拉应力，内层金属受压应力。 2）弯曲缺陷 弯裂 回弹 ①弯曲半径 r≥rmin=（0.25～1）t ； ② 毛刺应位于内侧； ③ 弯曲线应尽量与坯料纤维方向垂直； ④ “回弹”问题 a）设计补偿角 b）对工件进行退火 c）设计加强筋 3. 翻边、成形 1）翻边 在带孔的平坯料上用扩孔的方法获得凸缘的工序。 2）成形 包括：起伏、胀形、压印等 1. 简单冲模 2. 连续冲模（级进模具） 3. 复合冲模 冲床在一次行程中只完成一个冲压工序。 冲床在一次行程中在不同的工位同时只完成两个以上的 冲压工序。 冲床在一次行程中在同一工位同时完成两个以上的冲压 工序。 特点： 生产效率高，易机械化与自动化 　制件尺寸精度高，表面质量高，模具寿命较长 制件尺寸范围大、形状复杂，冷变形硬化使强度和刚度提高 无切屑碎料生成，不需加热设备，省料、节能。 对于弯曲半径很大的薄板件可采用拉弯工艺，弯曲前施加一个大于屈服点的应力，然后进行弯曲，使金属内外层处于拉应力，减少回弹。 第三节 锻件与冲压件结构工艺性 一、自由锻件结构工艺性 1. 避免斜面和锥度 二、模锻件结构工艺性 1. 易于从锻模中取出锻件； 2. 零件的外形应力求简单、对称、平直； 3. 避免薄壁、高筋、凸起等结构； 1. 冲压方法对结构工艺性的要求 1）对冲裁件的要求 ① 冲裁件的形状应力求简单、对称，有利于材料的合理利用； ② 应避免细长槽和细长臂结构； ③ 冲裁件的内外转角处，应尽量避免尖角。 0.