材料成型工艺基础-金属塑性成形课件

第二章金属塑性成形塑性成形基础知识压力加工基本生产方法锻造板料冲压挤压拉拔轧制其它塑性成形方法内容提要重点掌握：自由锻、模锻、普通冲裁、拉深的原理和应用场合了解其他成形方法的原理、应用本章要求§1塑性变形基础知识一、加工硬化二、材料的压力加工性能可锻性2.1塑变基础三、冷变形和热变形判据：材料的再结晶温度冷变形的特点变形抗力大材料出现加工硬化需中间退火产品精度高2.1塑变基础热变形的特点变形抗力小基本上不出现加工硬化需采用预先热处理消除缺陷产品精度较低（一般作为毛坯件使用）2.1塑变基础四、压力加工的原材料加工前的钢锭（铸造组织）2.1塑变基础钢锭在压力机上开坯2.1塑变基础§2锻造自由锻(手工、机器）模锻返回连杆锻件装饰锻件自由锻一、设备空气锤冲击力，小型工件蒸汽锤冲击力，中型工件电液锤冲击力，中型工件水压机静压力，大型、巨型工件2.2自由锻二、基本工序1.镦粗盘类、饼状工件主工序2.2自由锻2.拔长杆类、轴类工件的主工序2.2自由锻3.扭转2.2自由锻4.错移2.2自由锻5.切割2.2自由锻6.冲孔2.2自由锻三、工艺规程的制定1.绘制锻件图敷料、加工余量公差2.坯料重量和尺寸G坯料=G锻件+G烧损+G料头2.2自由锻3.安排自由锻工序思考题：重要零件为何要进行多次的镦粗、拔长，又镦粗、再拔长？2.2自由锻4.选择锻造设备5.确定锻造温度范围始锻温度1200℃以下终锻温度800℃以上思考题碳钢的锻造温度为何选在800~1200℃之间？2.2自由锻锻件外形简单、精度低，半成品或毛坯件为主。生产率低，可生产各种重量的锻件。大型、巨型锻件只能用自由锻方法生产。四、工艺特点2.2自由锻五、锻件的结构工艺性轴类零件杆类零件盘类零件2.2自由锻一、模锻方式§3模锻锤上模锻压力机上模锻胎模锻锤上模锻蒸汽-空气锤2.3模锻锻模结构2.3模锻思考题模锻能否直接锻出通孔？2.3模锻二、模锻工序形状简单的零件：预锻→终锻→清理形状较复杂或锻造比大的零件：制坯→预锻→终锻→清理连杆锻模曲轴模锻2.3模锻三、锻件图的制定1.分模面的确定确保锻件能从模膛中取出，选最大截面。上、下模膛结构应基本对称或相似。模膛的深度应较浅。尽量为一平面，便于锻模的生产。尽量使敷料等最少，提高金属利用率，节省后续加工工时。2.3模锻2.敷料、加工余量和公差的确定3.模锻斜度4.模锻圆角5.冲孔连皮2.3模锻四、模锻的工艺特点锻件精度、生产率比自由锻高。需用专用模具，模具成本高，适用于大批量生产。锻件的外形可以较复杂。中、小型锻件为主。2.3模锻五、模锻件的结构工艺性1.模锻件应避免深孔或多孔。2.模膛不应过深。3.形状复杂或敷料较多时，宜考虑焊接+锻造组合结构。返回2.3模锻热模锻压力机上模锻返回2.3模锻平锻机上模锻返回2.3模锻胎模锻返回2.3模锻下一节§4板料冲压2.4板料冲压2.4板料冲压冲床数控冲床剪床2.4板料冲压一、冲压设备二、冲压工序分离工序变形工序分离工序1.落料和冲孔（普通冲裁）2.4板料冲压冲裁变形过程2.4板料冲压冲裁件截面2.4板料冲压截面质量：与模具的间隙有密切关系。冲裁件的排样：合理排样可以提高材料的利用率。对冲裁件有质量要求时，宜采用有搭边排样。2.4板料冲压2.切断剪床备料2.4板料冲压3.精密冲裁2.4板料冲压变形工序1.弯曲2.4板料冲压弯曲变形区2.4板料冲压2.拉深2.4板料冲压2.4板料冲压拉深缺陷：拉裂起皱消除措施：中间退火增加润滑（表面处理—磷化）2.4板料冲压可用于带孔平坯料制造凸缘3.翻边2.4板料冲压4.胀型2.4板料冲压5.收口（旋压）2.4板料冲压6.压筋大平板类冲压件刚度低，压筋可以提高刚度。2.4板料冲压壶嘴成形过程2.4板料冲压三、冷冲模结构上模、下模、导向部分、定位部分、冲子、卸料机构（顶出机构）简单冲模2.4板料冲压多工位冲模2.4板料冲压连续冲模2.4板料冲压一、挤压§5其他塑性成形方法电力设备铜挤压件按金属流变方向和凸模运动方向：正挤压（空心件、实心件）反挤压复合挤压径向挤压按工艺温度：冷挤压、热挤压、温挤压2.5其他成形冷挤压2.5其他成形热挤压2.5其他成形温挤压2.5其他成形二、拉拔2.5其他成形三、轧制轧板材轧棒料2.5其他成形轧辊2.5其他成形轧环冷轧钢带2.5其他成形热轧方钢2.5其他成形1.辊锻2.5其他成形汽车前桥的辊锻2.5其他成形连杆的辊锻2.5其他成形2.斜轧（螺旋斜轧）轧麻花钻2.5其他成形冷轧丝杠2.5其他成形优点：实现少、无切削加工保证措施：少氧化、无氧化加热工艺精确计算坯料重量高精度模膛模膛应及时冷却和润滑四、新工艺1.精密模锻2.5其他成形2.超塑性成形2.5其他成形钛合金高压容器的成形2.5其他成形超塑成形的应用2.5其他成形3.液态模锻2.5其他成形4.冷镦2.5其他成形冷镦机2.5其他成形