第3章 金属塑性成形工艺
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第3章金属材料的塑性成形概述3.1金属塑性成形基础3.2 常用的塑性成形方法3.3 少、无切削的塑性成形方法3.4 常用的塑性成形金属材料概述金属塑性成形是利用金属材料所具有的塑性,在外力作用下通过塑性变形,获得具有一定形状、尺寸和力学性能的零件或毛坯的加工方法。
由于外力多数情况下是以压力的形式出现的,因此也称为金属压力加工。
塑性成形的产品主要有原材料、毛坯和零件三大类。
金属塑性成形的基本生产方式有:轧制、拉拔、挤压、自由锻、模锻、板料冲压等。
塑性成形的特点及应用:(1)消除缺陷,改善组织,提高力学性能。
(2)材料的利用率高。
(3)较高的生产率。
如利用多工位冷镦工艺加工内角螺钉,比用棒料切削加工工效提高约400倍。
(4)零件精度较高。
应用先进的技术和设备,可实现少切削或无切削加工。
如精密锻造的伞齿轮可不经切削加工直接使用。
但该方法不能加工脆性材料和形状特别复杂或体积特别大的零件或毛坯。
塑性成形加工在机械制造、军工、航空、轻工、家用电器等行业得到了广泛应用。
例如,飞机上的塑性成形零件约占85%;汽车、拖拉机上的锻件占60%~80%。
3.1 金属塑性成形基础3.1.1 单晶体和多晶体的塑性变形3.1.2 金属的塑性变形3.1.3 塑性成形金属在加热时组织和性能的变化3.1.4 金属的塑性成形工艺基础3.1.1单晶体和多晶体的塑性变形1.单晶体的塑性变形金属塑性变形最常见的方式是滑移。
滑移是晶体在切应力的作用下,一部分沿一定的晶面(亦称滑移面)和晶向(也称滑移方向)相对于另一部分产生滑动。
晶体滑移变形示意图滑移的实质:是通过晶体中的位错线沿滑移面的移动来实现的。
位错运动引起的滑移变形原理图2.多晶体的塑性变形多晶体的塑性变形是以单晶体的塑性变形为基础的,但多晶体中的晶粒取向不同、晶界的存在,对塑性变形的阻力增加。
晶粒之间也要相互滑动和转动。
3.1.2 金属的塑性变形1.形变强化(亦称加工硬化)金属塑性变形时产生的强度和硬度增加,塑性和韧性下降的现象,称形变强化(亦称加工硬化)。
材料成型工艺基础:金属塑性成形1. 引言金属塑性成形是制造业中常见的一种材料成型工艺。
通过对金属材料施加力量,使其在一定的温度和应变条件下发生塑性变形,从而得到所需形状和尺寸的制品。
这种成形工艺广泛应用于汽车、航空航天、机械制造等领域。
本文将介绍金属塑性成形的基本概念、工艺流程以及常见的金属塑性成形方法。
2. 基本概念2.1 金属塑性成形的定义金属塑性成形是指将金属材料通过施加力量,在一定的温度和应变条件下,使其发生塑性变形,从而得到所需形状和尺寸的工艺过程。
2.2 塑性变形的基本概念塑性变形是指材料在一定的应力作用下,在超过其屈服点之后发生的可逆性变形。
在这种变形中,金属材料的原子结构会发生改变,从而改变了材料的形状和尺寸。
3. 工艺流程金属塑性成形的工艺流程主要包括以下几个步骤:3.1 原材料准备在金属塑性成形工艺中,首先需要准备好所需的金属原材料。
原材料的选择需要满足产品的要求,包括材料的强度、韧性、耐蚀性等。
3.2 材料加热在金属塑性成形之前,通常需要将金属材料进行加热。
加热可以使金属材料达到一定的塑性状态,更容易发生塑性变形。
加热的温度和时间需要根据不同的金属材料和成形要求进行调整。
3.3 成型工艺金属塑性成形的成型工艺包括以下几种常见方法:3.3.1 锻造锻造是一种利用压力将金属材料塑性变形成形的方法。
在锻造过程中,金属材料会经过压缩、拉伸、冷却等多个步骤,最终得到所需的形状。
3.3.2 拉伸拉伸是将金属材料放在拉伸机上,通过施加力量使其发生塑性变形的方法。
通过拉伸可以改变金属材料的形状和尺寸。
3.3.3 深冲深冲是将金属材料放在冲压机上,通过模具对材料进行冲压,使其发生塑性变形的方法。
通过调整模具的形状和尺寸,可以得到不同形状和尺寸的制品。
3.4 后处理在金属塑性成形完成之后,通常需要进行一些后处理工艺。
包括去除表面的氧化物、清洗、退火等。
后处理的目的是提高产品的表面质量和性能。
4. 常见的金属塑性成形方法4.1 冷镦成形冷镦成形是一种将金属材料通过冷镦机进行挤压、拉伸、弯曲等操作,使其发生塑性变形的方法。