锻压-塑性成形原理

塑性成型原理塑性成型是一种将原料通过加热和施加力量的方式，使其发生塑性变形，从而得到所需形状和尺寸的制造工艺。

塑性成型可以分为热塑性成型和热固性成型两大类。

热塑性成型是指在高温下，将塑料原料加热到熔融状态后，通过给予一定形状的模具进行成型的过程。

常见的热塑性成型方法包括注塑成型、吹塑成型、压塑成型等。

注塑成型是将熔融状态的塑料原料经过高压注入模具中，冷却固化后获得所需形状的方法。

吹塑成型是通过将熔融状态的塑料原料注入到预先制作好的模具中，并在模具内部加压，使塑料原料在模具内壁上形成与模具相同的形状。

压塑成型是将熔融状态的塑料原料加压至模具内，在一定时间内冷却固化得到所需产品形状。

这些热塑性成型方法广泛应用于塑料制品的生产，如塑料餐具、塑料容器、塑料玩具等。

热固性成型是指将热固性塑料原料制作成一定形状的预制品，然后通过施加热量使其发生化学反应，固化成为不可融化的物质，从而得到所需形状的制造方法。

热固性成型常见的方法包括压缩成型、注塑成型和挤出成型等。

压缩成型是将预制的热固性塑料原料放置在两块金属板之间，然后通过加热和施加压力的方式使塑料原料固化成为所需形状的产品。

注塑成型是将预制的热固性塑料原料加热并注入到模具中，经过化学反应固化成为所需形状的制造方法。

挤出成型是将热固性塑料原料通过挤压机加热熔融后，再通过模具中的挤压头挤出形成所需形状的产品。

这些热固性成型方法常用于电器外壳、汽车零部件等制造过程中。

总之，塑性成型通过加热和施加力量的方式，使塑料原料发生塑性变形，得到所需形状和尺寸的制造工艺。

热塑性成型和热固性成型是常见的塑性成型方法，它们在各个工业领域中广泛应用，为我们生活提供了丰富多样的塑料制品。

第四章金属塑性成形在工业生产中，金属塑性成形方法是指：金属材料通过压力加工，使其产生塑性变形，从而获得所需要工件的尺寸、形状以及性能的一种工艺方法。

常用的金属塑性成形方法如下：自由锻造：手工自由锻、机器自由锻锻造成形模型锻造：锤上模锻、压力机上模锻金属塑性成形冲压成形、挤压成形、拉拔成形、轧锻成形金属材料经过塑性成形后，其内部组织更加致密、均匀，承受载荷能力及耐冲击能力有所提高。

因此凡承受重载荷及冲击载荷的重要零件，如机床主轴、传动轴、齿轮、曲轴、连杆、起重机吊钩等多以锻件为毛坯。

用于塑性成形的金属必须具有良好的塑性，以便加工时易于产生永久性变形而不断裂。

钢、铜、铝等金属材料具有良好的塑性，可进行锻压加工；铸铁的塑性很差，在外力作用下易裂碎，不用于锻压。

在金属塑性成形方法中，锻造、冲压两种成形方法合称锻压，主要用于生产各种机器零件的毛坯或成品。

挤压、拉拔、轧锻三种成形方法是以生产金属材料为主，如型材、管材、线材、板料等，也用于制造某些零件，如轧锻齿轮、挤压活塞销等。

第一节锻造锻造是金属热加工成形的一种主要加工方法，通常采用中碳钢和低合金钢作锻件材料，锻造加工一般在金属加热后进行，使金属坯料具有良好的可变形性，以保证锻造加工顺利进行。

基本生产工艺过程如下：下料→坯料加热→锻造成形→冷却→热处理→清理→检验。

一、锻坯的加热和锻件的冷却1．加热的目的锻坯加热是为了提高其塑性和降低变形抗力，以便锻造时省力，同时在产生较大的塑性变形时不致破裂。

一般地说，金属随着加热温度的升高，塑性增加，变形抗力降低，可锻性得以提高。

但是加热温度过高又容易产生一些缺陷，因此，锻坯的加热温度应控制在一定的温度范围之内。

2．锻造温度范围各种金属材料在锻造时允许的最高加热温度，称为该材料的始锻温度。

加热温度过高会产生组织晶粒粗大和晶间低熔点物质熔化，导致过热和过烧现象。

碳钢的始锻温度一般应低于其熔点100～200︒C，合金钢的始锻温度较碳钢低。

锻造成型的原理
锻造成型是一种通过对金属材料施加压力和加热来改变其形状和结构的加工方法。

其原理是利用金属材料的可塑性，在高温下施加压力使其产生塑性变形，从而使其形成所需的形状。

锻造成型具有以下几个基本原理：
1. 塑性变形原理：金属材料在受到外力作用下，发生塑性变形，从而改变其形状和结构。

2. 温度原理：金属材料在高温下，其材料性能会发生改变，比如强度降低、塑性增加等，从而便于成型。

3. 压力原理：金属材料在受到外力作用下，发生塑性变形，压力越大，变形越明显，形状越容易成型。

4. 成型原理：通过对金属材料施加压力和加热，使其发生塑性变形，从而改变其形状和结构，从而使其成为所需的形状。

总之，锻造成型是一种常见的金属加工方法，它利用了金属材料的可塑性和温度特性，通过施加压力和加热使其成为所需的形状。

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第八章锻压成形锻压是对坯料施加外力，使其产生塑性变形、改变尺寸、形状及改善性能，用以制造机械零件、工件或毛坯的成形加工方法，它是锻造与冲压的总称。

锻压能改善金属组织，提高力学性能，重要零件应采用锻件毛坯。

锻压不足之处是不能加工脆性材料（如铸铁）和形状毛坯。

第一节锻压成形工艺基础一、金属塑性变形的实质金属在外力作用下首先要产生弹性变形，当外力增大到内应力超过材料的屈服点时，就会产生塑性变形。

锻压成形加工需要利用塑性变形。

金属塑性变形是金属晶体每个晶粒内部的变形和晶粒间的相对移动、晶粒的转动的综合结果。

单晶体的塑性变形主要是通过滑移的形式实现。

即在切应力的作用下，晶体的一部分相对于另一部分沿着一定的晶面产生滑移，如图8-1所示。

单晶体的滑移是通过晶体内的位错运动来实现的，而不是沿滑移而所有的原子同时作刚性移动的结果，所以滑移所需要的切应力比理论值低得多。

位错运动滑移机制的示意图见图8-2所示。

二、塑性变形对金属组织和性能的影响1、冷塑性变形后的组织变化金属在常温下经塑性变形，其显微组织出现晶粒伸长、破碎、晶粒扭曲等特征，并伴随着内应力的产生。

2、冷变形强化金属在塑性变形过程中，随着变形程度的增加，强度和硬度提高而塑性和韧性下降的现象称为冷变形强化（也称加工硬化）。

冷变形强化在生产中具有重要的意义，它是提高金属材料强度、硬度和耐磨性的重要手段之一。

但冷变形硬化后由于塑性和韧性进一步降低，给进一步变形带来困难，甚至导致开裂和断裂，冷变形的材料各向异性，还会引起材料的不均匀变形。

3、回复与再结晶冷变形强化是一种不稳定状态，具有恢复到稳定状态的趋势。

当金属温度提高到一定程度，原子热运动加剧，使不规则原子排列变为规则排列，消除晶格扭曲，内应力大为下降，但晶粒的形状、大小和金属的强度、塑性变形不大，这种现象称为回复。

当温度继续升高，金属原子活动具有足够热运动力时，则开始以碎晶或杂质为核心结晶出新的晶粒，从而消除了冷变形强化现象，这个过程称为再结晶。

.塑性的槪念：在外力作用下使固体金属发生永久变形而不破坏其完整性的能力。

2、 塑性加工的特点：组织、性能好：材料利用率髙：尺寸精度髙；生产效率高。

3、 塑性成形的分类：按工艺方法一体积（块料）成形｛锻造、轧制、挤压、拉拔等｝,板料成形 ｛弯曲、拉深、冲裁、剪切等｝:按成形温度一热成形、温成形、冷成型。

4、 多晶体的塑性变形包括晶内变形和晶间变形。

晶内变形的主要方式为滑移和李生，其中 以滑移变形为主。

5、 体心立方：a -Fe. Cr 、W. 7、Mo ；而心立方：Al 、Cu 、Ag 、Ni. 丫-血：密排六方：Mg 、 Zn 、Cd 、a -Ti6、 滑移的特点：滑移系越多，金属变形协调性好，塑性高。

滑移方向的作用大于滑移面的 作用。

7、 单位面积上的内力称为应力。

込当滑移面上的剪切应力达到某一个值时，晶体产生滑移，改应力值即为临界剪切应力值。

11. 滑移方向上的切应力分呈为：T o COS V cos X o12、 位错理论是指：滑移过程不是所有原子沿着滑移面同时产生刚性滑动，而是在某些局部 区域先产生滑移，并逐步扩大。

13、 晶体的滑移的主要方式是位错的移动和增值。

14、 晶间变形是微量且困难的，其主要方式是晶粒间的相互滑动和转动。

15、 塑性变形的特点是：具有不同时性、不均匀性和相互协调性。

16、 晶粒大小对金属塑性变形的影响：当晶粒越小时，金属变形抗力越大、塑性越好、表面 质量越好。

17、？滑移系 6x2= 12晶体结构 体心立方结构込固溶体晶体中的异类原子（溶质原子）会阻碍位错的运动，从而对金属的塑性变形产生影响，表现为变形抗力和加工硬化率有所增加，塑性下降。

这种现象称为固溶强化。

19、込当金属变形量恰好处在屈服延伸范围时，金属表面会出现粗糙不平、变形不均的痕迹，称为吕徳斯带。

为防止吕德斯带的产生，通常在薄板拉延前进行一道微量冷轧工序，使被溶质气团钉扎的错位大部分脱钉，再进行后续加工。