金属压力加工原理-1
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金属加工工作原理金属加工是指通过一系列的工艺操作,对金属材料进行形状、尺寸或性能的改变的过程。
在工业生产中,金属加工广泛应用于各个领域,如汽车制造、机械制造、航空航天等。
本文将从不同的金属加工方式入手,介绍金属加工的工作原理。
一、锻造锻造是通过对金属材料施加连续冲击力或持续变形力,使金属发生塑性变形并改变形状的一种金属加工方式。
其工作原理基于材料的塑性变形特性,通常采用锤击、冲击或压力等作用方式。
在锻造过程中,金属材料经历弯曲、拉伸、挤压等变形形式,进而得到所需的形状。
二、压力加工压力加工是将金属材料置于模具中,并施加一定压力,使其产生塑性变形,以获得所需形状的金属加工方式。
压力加工的工作原理在于通过外力的作用,使金属材料受到内部应力的改变,进而改变材料的形状和性能。
常见的压力加工方式包括冲压、挤压、拉伸等。
三、切削加工切削加工是指通过将金属材料从工件上去除一层或多层材料,以获得所需形状和尺寸的金属加工方式。
切削加工的工作原理基于切削刀具对工件的剪切、刮削或剪切刮削的作用,以实现材料的去除。
切削加工通常包括车削、铣削、钻削等。
四、焊接焊接是将两个或多个金属材料通过加热、熔化或施加压力,使其在其中形成一个连续均匀的金属结合体的金属加工方式。
焊接的工作原理基于金属材料在热加工状态下,熔融并通过溶浸和冷却形成连接。
不同的焊接方式包括电弧焊、气焊、激光焊等。
五、热处理热处理是通过加热和冷却过程,改变金属材料的组织结构和性能的金属加工方式。
热处理的工作原理在于材料的相变、晶粒的再结晶、残余应力的消除等。
热处理通常包括退火、淬火、时效等方式。
综上所述,金属加工的工作原理涉及锻造、压力加工、切削加工、焊接和热处理等不同方式。
每种方式都基于金属材料的塑性变形、切削去除、熔化连接以及组织结构和性能的改变。
这些工作原理为金属加工提供了可靠的理论依据,并帮助实现金属加工的高效、精确和可控。
金属压力加工:即金属塑性加工,对具有塑性的金属施加外力作用使其产生塑性变形,而不破坏其完整性,改变金属的形状、尺寸和性能获得所要求的产品的一种加工方法按温度特征分类 1.热加工:在充分再结晶温度以上的温度范围内所完成的加工过程,T=∽熔。
2.冷加工:在不产生回复和再结晶温度以下进行的加工T=熔以下。
3.温加工:介于冷热加工之间的温度进行的加工.按受力和变形方式分类:由压力的作用使金属产生变形的方式有锻造、轧制和挤压轧制轧制:金属坯料通过旋转的轧辊缝隙进行塑性变形。
轧制分成纵轧(金属在相互平行且旋转方向相反的轧辊缝隙间进行塑性变形)横轧和斜轧。
内力:物体受外力作用产生变形时,内部各部分因相对位置改变而引起的相互作用力。
分析内力用切面法。
应力(全应力):单位面积上的内力全应力可分解成两个分量,正应力σ和剪应力τ)主变形和主变形图示:绝对主变形:压下量Dh=H-h 宽展量Db=b-B 延伸量Dl=l-L 相对主变形:相对压下量e1=(l-L)/L*100% 相对宽展量e2=(b-B)/B*100% 相对延伸量e3=(H-h)/H*100% 延伸系数m=l/L 压下系数h=H/h 宽展系数w=b/B ①物体变形后其三个真实相对主变形之代数和等于零;②当三个主变形同时存在时,则其中之一在数值上等于另外两个主变形之和,且符号相反。
③当一个主变形为0时,其余两个主变形数值相等符号相反金属塑性变形时的体积不变条件:金属塑性变形时,金属体积改变都很小,其变形前的体积V1和变形后的体积V2相等.这种关系称之为体积不变条件,用数学式表示为V1=V2 最小阻力定律认为:如果变形物体内各质点有向各个方向流动的可能,则变形物体内每个质点将沿力最小方向移动。
影响金属塑性流动和变形的因素:摩擦的影响变形区的几何因素的影响工具的形状和坯料形状的影响外端的影响变形温度的影响金属性质不均的影响基本应力:由外力作用所引起的应力叫做基本应力。
实验一材料成形技术材料成形制造工艺多利用模型使原材料形成零件或毛坯。
材料成形加工过程中,原材料的形状、尺寸、组织状态,甚至结合状态都会改变。
由于成形精度一般不高,材料成形制造工艺常用来制造毛坯。
也可以用来制造形状复杂但精度要求不太高的零件。
材料成形工艺的生产效率较高。
常用的成形工艺有铸造、锻压、粉末冶金等。
1、不同类型成型技术a. 铸造成型:卡特挖机CAT :1、铸造成型:其原理是铸造是将所需的金属熔化成液体,浇注到铸型中,待其冷却凝固后获得铸件(毛坯)的。
因此,铸造也可以称为液态成形。
铸造是毛坯或机器零件成形的重要方法之一。
2、铸造成形优缺点:优点:(1)适应性广泛,铸件材质、大小、形状几乎不受限制;不宜塑性加工或焊接成形的材料,铸造成形尤具优势。
(2) 可形成形状复杂的零件;(3)生产成本较低。
铸造用原材料来源广泛,价格低廉。
铸件与最终零件的形状相似,尺寸相近,加工余量小。
由于铸造具有如此突出的优点,所以才会经久不衰,且不断发展,直到现在仍然在制造业中得到广泛应用。
缺点:涉及生产工序较多,过程难以精确控制,废品率较高;铸件组织疏松,晶粒粗大,铸件某些力学性能较低;铸件表面粗糙,尺寸精度不高。
工作环境较差,工人劳动强度大。
3、主要工艺特点:铸造是生产零件毛坯的主要方法之一,尤其对于有些脆性金属或合金材料 (各种铸铁件、有色合金铸件等) 的零件毛坯,铸造几乎是唯一的加工方法。
与其它加工方法相比,铸造工艺具有以下特点:(1)铸件可以不受金属材料、尺寸大小和重量的限制。
铸件材料可以是各种铸铁、铸钢、铝合金、铜合金、镁合金、钛合金、锌合金和各种特殊合金材料;铸件可以小至几克,大到数百吨;铸件壁厚可以从0.5毫米到1 米左右;铸件长度可以从几毫米到十几米。
(2)铸造可以生产各种形状复杂的毛坯,特别适用于生产具有复杂内腔的零件毛坯,如各种箱体、缸体、叶片、叶轮等。
(3)铸件的形状和大小可以与零件很接近,既节约金属材料,又省切削加工工时。
金属压力加工工艺基础知识金属压力加工是一种常见的金属加工方式,广泛应用于机械制造、汽车、航空航天、建筑等行业。
它通过机械设备对金属材料施加力量,使其在受力作用下发生形变,并得到所需要的形状和尺寸。
以下是金属压力加工的基础知识。
1. 金属压力加工的主要方法金属压力加工主要包括锻造、轧制、挤压和拉伸等方法。
锻造是利用锤敲或机械压力对金属进行加工,使其在高温或室温下发生形变;轧制是通过辊轧机将金属材料压制为所需的形状;挤压是将金属放置在模具内,施加压力使其通过模具孔径形成所需形状;拉伸是将金属材料拉伸成细丝或薄板。
2. 金属材料的选择金属压力加工时,要选择适合的金属材料,常见的金属材料有钢、铁、铝、铜、镁等。
选择材料应考虑其机械性能、成本、可加工性等因素。
3. 加工工艺参数金属压力加工的工艺参数包括温度、压力、形变速度等。
不同工艺需要不同的参数,它们直接影响到成品的质量和性能。
4. 加工设备金属压力加工需要相应的设备,如锻压机、辊轧机、挤压机、拉伸机等。
这些设备具有不同的结构和功能,适用于不同的加工方式和材料。
5. 金属压力加工的优点金属压力加工具有高效、高精度、高稳定性等优点。
它能够生产各种复杂形状的金属制品,能够提高材料的机械性能和物理性能。
6. 金属压力加工的应用领域金属压力加工广泛应用于各个行业。
例如,锻造常用于制造航空发动机零件、汽车零件等;轧制常用于制造金属板材、管材等;挤压常用于制造铝合金门窗、铝合金型材等;拉伸常用于制造线材、薄板等。
总之,金属压力加工是一种重要的金属加工方式,掌握其基础知识对于从事相关行业的人员来说是很重要的。
只有了解金属压力加工的方法、材料选择、工艺参数、设备和应用领域等方面的知识,才能更好地进行金属加工,满足各种工业领域对金属制品的需求。
金属压力加工是一项复杂而重要的工艺,对于金属制品的制造起着至关重要的作用。
在金属压力加工领域,有许多基础知识需要了解和掌握,下面将进一步介绍金属压力加工的相关内容。
金属塑性成型原理第一章1.什么是金属的塑性?什么是塑性成形?塑性成形有何特点?塑性----在外力作用下使金属材料发生塑性变形而不破坏其完整性的能力;塑性变形----当作用在物体上的外力取消后,物体的变形不能完全恢复而产生的残余变形;塑性成形----金属材料在一定的外力作用下,利用其塑性而使其成型并获得一定力学性能的加工方法,也称塑性加工或压力加工;塑性成形的特点:①组织、性能好②材料利用率高③尺寸精度高④生产效率高2.试述塑性成形的一般分类。
Ⅰ.按成型特点可分为块料成形(也称体积成形)和板料成型两大类1)块料成型是在塑性成形过程中靠体积转移和分配来实现的。
可分为一次成型和二次加工。
一次加工:①轧制----是将金属坯料通过两个旋转轧辊间的特定空间使其产生塑性变形,以获得一定截面形状材料的塑性成形方法。
分纵轧、横轧、斜轧;用于生产型材、板材和管材。
②挤压----是在大截面坯料的后端施加一定的压力,将金属坯料通过一定形状和尺寸的模孔使其产生塑性变形,以获得符合模孔截面形状的小截面坯料或零件的塑性成形方法。
分正挤压、反挤压和复合挤压;适于(低塑性的)型材、管材和零件。
③拉拔----是在金属坯料的前端施加一定的拉力,将金属坯料通过一定形状、尺寸的模孔使其产生塑性变形,以获得与模孔形状、尺寸相同的小截面坯料的塑性成形方法。
生产棒材、管材和线材。
二次加工:①自由锻----是在锻锤或水压机上,利用简单的工具将金属锭料或坯料锻成所需的形状和尺寸的加工方法。
精度低,生产率不高,用于单件小批量或大锻件。
②模锻----是将金属坯料放在与成平形状、尺寸相同的模腔中使其产生塑性变形,从而获得与模腔形状、尺寸相同的坯料或零件的加工方法。
分开式模锻和闭式模锻。
2)板料成型一般称为冲压。
分为分离工序和成形工序。
分离工序:用于使冲压件与板料沿一定的轮廓线相互分离,如冲裁、剪切等工序;成型工序:用来使坯料在不破坏的条件下发生塑性变形,成为具有要求形状和尺寸的零件,如弯曲、拉深等工序。