《金属工艺》锻压改进1

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,机械制造工艺基础,锻压工艺,第 二 章 锻压工艺,2.1 热塑性加工基础,2.2 金属的可锻性,2.3 锻造工艺,2.4 冲压工艺,2.5 其它塑性成形工艺,利用金属在外力作用下所产生的塑性变形，来获得具有一定形状、尺寸和机械性能的原材料、毛坯或零件的生产方法，称为金属塑性成型（也称为压力加工）。,金属塑性成型中作用在金属坯料上的外力主要有两种：冲击力和压力。,金属塑性成型的基本生产方法有以下几种：,概 述,1,、轧制：,2,、挤压：,3,、拉拔：,4,、自由锻：,5,、模锻：,6,、板料冲压：,金属塑性成型的基本生产方法：,各种加工方法的应用范围：,轧制、挤压、拉拔,主要用于金属型材、板材、钢材和线材等原材料。,锻造,用于承受重载荷的机器零件，如机器的主轴、重要齿轮、连杆、炮管和枪管等。,板料冲压,广泛用于汽车制造、电器、仪表及日用品工业等方面。,（,1,） 塑性变形后金属,组织,的变化：,1,）晶粒沿变形最大的方向被拉长，,2,）晶格与晶粒发生扭曲，产生内应力。,3,）晶粒间产生碎晶。,2.1,热塑性加工基础,2.1.1,加工硬化、回复和再结晶,（,2,） 塑性变形后金属的机械性能：,强度和硬度升高，塑性和韧性下降。产生加工硬化,。,2.1,热塑性加工基础,2.1.1,加工硬化、回复和再结晶,1,） 回复：加工硬化使金属内能增加，是一种不稳定现象，在一定条件下，将回复到稳定状态。如当变形金属被加热时，晶格扭曲被消除，塑性有所回升,回复。,T,回,=(0.25,-,0.3),T,熔,2,）再结晶；继续升温，原子获得足够能量，并以某些,碎晶或杂质为核心结晶成新的晶粒，加工硬化完全消除。,T,再,=0.4,T,熔,，经再结晶后，变形金属又重新获得塑性。,高温下变形金属经历了加工硬化，但很快被再结晶所消除。,回复,再结晶,2.1,热塑性加工基础,2.1.1,加工硬化、回复和再结晶,（,1,）,冷变形：变形温度小于再结晶温度，有加工硬化现象产生。,冷变形优点：,产品,具有较高的硬度和低的粗糙度，,表面质量好、尺寸精度高、机械性能好，一般不需再切削加工。,冷变形缺点：,变形时需要很大的变形力，而且变形程度小，易降低模具寿命或使工件破裂。,2.1,热塑性加工基础,2.1.2,冷变形与热变形,（,2,） 热变形：变形温度大于再结晶温度，有再结晶现象产生。热变形后的金属可在较小的力下产生较大的变形,变形后的金属具有较高的机械性能。,热变形优点：,金属能以较小的功达到较大的变形，加工尺寸较大和形状比较复杂的工件，同时获得具有高机械性能的再结晶组织,。,热变形缺点：,金属表面容易形成氧化皮，而且产品尺寸精度和表面质量较低，劳动条件和生产率也较差。,2.1,热塑性加工基础,2.1.2,冷变形与热变形,将铸锭加热进行压力加工后，由于金属经过塑性变形及再结晶，从而改变了粗大的铸造组织，获得细化的再结晶组织。,同时还可以将铸锭中的气孔、缩松等结合在一起，使金属更加致密，其机械性能会有很大提高。,2.1,热塑性加工基础,2.1.2,流线组织,（,1,）流线组织的形成：锻件在较大的锻比下变形时，晶粒将沿最大变形方向被拉长，晶界上的夹杂也沿拉长的晶界重新分布，形成流线组织。,（,2,）流线组织的特性：沿流线方向强度和韧性高，垂直流线方向强度和韧性差。金属产生各向异性。,（,3,）流线组织的利用原则：使最大正应力方向与流线方向一致，最大切应力方向与流线方向垂直。使流线分布尽量与零件轮廓相一致。,2.1,热塑性加工基础,2.1.2,流线组织,可锻性,常用金属材料在经受压力加工产生塑性变形的工艺性能来表示。,是以金属的,塑性,和,变形抗力,来综合评定。,（,1,）,塑性 指金属材料在外力作用下产生永久变形，而不破坏其完整性的能力。用截面收缩率，延伸率和冲击韧性来表示。,（,2,）,变形抗力。金属对变形的抵抗力,。,金属的可锻性取决于材料的性质,(,内因,),和加工条件,(,外因,),。,2.2,金属的可锻性,（,1,）,化学成分,：成分应靠近纯金属，杂质元素含量尽可能低。合金含量应低，以降低变形抗力。,（,2,）,组织结构,：组织应以单相固溶体为好，组织中应尽量减少脆性相含量，不能有网状脆性相存在。晶粒应细小而均匀。,2.2.1,材料性质的影响：,(1),变形温度,：温度增加，金属的变形抗力下降，塑性增加，有利于锻造成型。但应防止过热、过烧、严重氧化和脱碳。应严格控制锻造温度。低碳钢,1200800,。,（,2,）,变形速度,：变形速度高，回复和再结晶难以进行完全，易产生加工硬化现象。但当变形速度很高时，变形功转化的热能来不及传散，金属的温度将升高，加工硬化现象得以消除。所以高速锤锻可以改善锻造性。,（,3,）,应力状态,：三个方向中压应力数目愈多，金属的塑性愈好；拉应力的数目愈多，金属的塑性愈差。,为什么？,因为拉应力会使缺陷处产生应力集中，而压应力则可使缺陷焊合。,2.2.2,加工条件的影响：,