塑性加工工艺与设备共132页文档

第八章塑性加工※8·1 锻造成形8·2 板料冲压成形8·3 挤压、轧制、拉拔成形8·4 特种塑性加工方法8·5 塑性加工零件的结构工艺性8·6 塑性加工技术新进展本章小结塑性加工的基本知识塑性变形的主要形式：滑移、孪晶。

滑移的实质是位错的运动。

金属经过塑性变形后将使其强度、硬度升高，塑性、韧性降低。

即产生形变强化。

此外，还将形成纤维组织。

塑性加工特点：1·塑性加工产品的力学性能好。

2·精密塑性加工的产品可以直接达到使用要求，不须进行机械加工就可以使用。

实现少、无切削加工。

3·塑性加工生产率高，易于实现机械化、自动化。

4·加工面广（几克~几百吨）。

常用的塑性加工方法：锻造、板料冲压、轧制、挤压、拉拔等。

8·1 锻造成形8·1·1 自由锻定义、手工自由锻、机器自由锻设备（锻锤和液压机）1·自由锻工序（基本工序、辅助工序、精整工序）基本工序：镦粗、拔长、弯曲、冲孔、切割、扭转、错移辅助工序：压钳口、压钢锭棱边、切肩各种典型锻件的锻造2·自由锻工艺规程的制订（举例）8·1·2 模锻定义、特点（生产率高、尺寸精度高、加工余量小、节约材料，减少切削、形状比自由锻的复杂、生产批量大但质量不能大）1·锤上模锻2·压力机上模锻8章塑性加工拔长29使坯料横截面减小而长度增加的锻造工序称为拔长。

拔长主要用于轴杆类锻件成形，其作用是改善锻件内部质量。

(1)拔长的种类。

有平砥铁拔长、芯轴拔长、芯轴扩孔等。

8章塑性加工30芯轴拔长8章塑性加工芯轴扩孔型砧拔长圆形断面坯料冲孔采用冲子将坯料冲出透孔或不透孔的锻造工序叫冲孔。

其方法有实心冲子双面冲孔、空心冲子冲孔、垫环冲孔等。

8章塑性加工各种典型锻件的锻造1、圆轴类锻件的自由锻2、盘套类锻件的自由锻3、叉杆类锻件的自由锻4、全纤维锻件的自由锻8章塑性加工典型锻件的自由锻工艺示例43锻件名称工艺类别锻造温度范围设备材料加热火次齿轮坯自由锻1200～800℃65kg空气锤45钢1锻件图坯料图序号工序名称工序简图使用工具操作要点1局部镦粗火钳镦粗漏盘控制镦粗后的高度为45mm序号工序名称工序简图使用工具操作要点2冲孔火钳镦粗漏盘冲子冲孔漏盘（1）注意冲子对中（2）采用双面冲孔3修整外圆火钳冲子边轻打边修整，消除外圆鼓形，并达到φ92±1 mm续表序号工序名称工序简图使用工具操作要点4修整平面火钳镦粗漏盘轻打使锻件厚度达到45±1 mm续表自由锻工艺规程的制订（1）绘制锻件图（敷料或余块、锻件余量、锻件公差）※锻件图上用双点画线画出零件主要轮廓形状，并在锻件尺寸线下面用括号标出零件尺寸。

材料的塑性成形工艺引言塑性成形是一种常见的材料加工工艺，通过施加力量使材料发生形变，以获得所需的形状和尺寸。

塑性成形工艺包括冷拔、冷加工、锻造、挤压、拉伸等多种方法。

本文将介绍几种常见的材料塑性成形工艺及其特点。

一、冷拔1.1 工艺流程冷拔是一种拉伸加工的方法，主要用于金属材料。

其工艺流程包括以下几个步骤：1.选材：选择合适的原材料进行冷拔加工。

2.加热：将材料加热至适当的温度，以提高其塑性。

3.均质化处理：通过变形和退火等处理方法，使材料组织更加均匀。

4.拉拔：将材料拉伸至所需的形状和尺寸。

5.精整：通过切割、修整等方法，使成品达到要求的尺寸。

1.2 特点冷拔工艺具有以下特点：•成品尺寸精度高，表面质量好。

•可加工各种材料，包括金属和非金属材料。

•可以提高材料的强度和硬度。

二、冷加工2.1 工艺流程冷加工是一种在常温下进行的成形加工方法，常用于金属材料。

其工艺流程包括以下几个步骤：1.选材：选择合适的原材料进行冷加工。

2.切削：通过刀具对材料进行切削加工。

3.成型：通过冷加工设备对材料进行压制、弯曲、卷曲等成型操作。

4.精整：通过修整、研磨等方法，使成品达到要求的尺寸和表面质量。

2.2 特点冷加工具有以下特点：•成品尺寸精度高，表面质量好。

•可以加工多种材料，包括金属和非金属材料。

•部件形状复杂度高，适用于精密加工要求较高的产品。

三、锻造3.1 工艺流程锻造是一种通过施加压力将材料压制成所需形状的工艺方法。

其工艺流程包括以下几个步骤：1.选材：选择合适的原材料进行锻造。

2.加热：将材料加热至适当的温度，以提高其塑性。

3.锻造：通过锻造设备施加压力，将材料压制成所需形状。

4.精整：通过修整、热处理等方法，使成品达到要求的尺寸和性能。

3.2 特点锻造具有以下特点：•可以加工各种金属材料，包括高温合金和非金属材料。

•成品强度高，韧性好。

•高生产效率，适用于大批量生产。

四、挤压4.1 工艺流程挤压是一种将材料挤压成所需截面形状的塑性成形工艺。

2 改善咬入条件的途径根据咬入条件β≥α，凡是能够提高β角的一切因素和降低α角的一切因素都有利于咬入。

(1)降低咬入角α根据式，α的大小与压下量和辊径有关。

压下量越小或辊径越大,α就越小,从而有利于咬入。

①轧件前端做成锥形或圆弧形,以减小咬入角,易于实现自然咬入。

②采用大辊径轧辊,可使咬人角减小,以满足大压下量轧制。

③减小道次压下量,降低其变形率。

但△h减小,生产效率下降,这种方法在生产中一般不采用。

④强迫咬入,即给轧件施以轧制方向的水平推力,如用推锭机将轧件推入辊间等。

外力作用使轧件前端被轧辊压扁,实际咬入角减小,而使正压力增加,接触面积增大,摩擦力增加,有利于咬入。

⑤咬入时调大辊缝,即减小压下量从而减小咬入角。

稳定轧制过程建立后,再减小辊缝,加大压下量,带负荷压下。

(2)提高摩擦因数的方法①改变轧件或轧辊的表面状态,以提高摩擦角。

改变轧辊的表面状态,主要是通过在粗轧机轧辊上刻槽、焊点、滚花、打砂等,以提高摩擦因数。

但在轧制高合金钢时由于质量要求较高,不允许从改变轧辊表面着手,只能是改变轧件的表面状态。

②合理地调节轧制速度。

随轧制速度的提高,摩擦因数是降低的。

因此可以低速实现自然咬入,稳定轧制建立后,再提高轧辊速度,以便提高生产率。

三、轧制过程中金属的变形1 高向变形在轧制过程中,轧件变形区内的应力、应变分布具有不均匀性,其不均匀性与几何形状系数l/h平有关。

按几何形状系数的不同,把轧件沿断面高向的变形分成薄轧件和厚轧件两种情况进行讨论。

（1）薄轧件几何形状系数l/h平=0.5~1.0,热轧薄板和冷轧一般属于这种情况。

①薄板轧制的变形特点轧件断面高度较小(即为薄轧件),变形容易深透到内部。

由于在轧件接触表面(表层)存在摩擦力,前、后滑区接触摩擦力方向均指向中性面,从而阻碍金属的塑性流动。

由于表层金属的摩擦力作用,其延伸比中部小,变形呈单鼓形。

此外,因轧制时的工具形状等因素影响,使金属的纵向流动远大于横向流动,所以金属的变形绝大部分趋于延伸,宽展很小。