塑性加工名词解释
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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。
Plasticity基本操作1. 简介Plasticity是一种材料的特性,指的是它对外力的变形和形状的改变能力。
塑性材料具有很强的可塑性,可以通过外力的作用改变其形状,并且可以保持其形状而不会恢复原状。
塑性材料在工业生产中具有广泛的应用,因此掌握其基本操作是非常重要的。
2. 塑性材料的分类塑性材料根据其形状的改变方式可以分为拉伸塑性和弯曲塑性两种。
拉伸塑性是指材料在外力作用下发生拉伸变形,而弯曲塑性是指材料在外力作用下发生弯曲变形。
根据材料的变形方式不同,其基本操作也会有所差异。
3. 塑性材料的基本操作(1)塑性加工塑性材料的基本操作之一是塑性加工,主要包括挤压、拉伸、冷滚、压花等操作。
在挤压操作中,材料会受到均匀的外力作用,从而改变其形状和尺寸。
拉伸操作则是将材料拉长,使其形成细长的形状。
冷滚和压花操作则是通过辊轧等方式改变材料的形状和表面纹理。
这些操作可以根据需要进行组合,以实现所需的形状和性能。
(2)塑性成型塑性成型是指将塑性材料通过压制、注塑、挤出、吹塑等方法加工成各种形状的工件。
压制是指将颗粒状的塑料料料在模具中受热压制成型;注塑是指将塑料熔化后注射到模具中形成工件;挤出是将塑料熔化后通过挤出机挤出成型;吹塑是将塑料料料通过吹塑机吹塑成型。
这些成型方法可以根据需要选择,以满足不同形状和结构的工件要求。
(3)塑性加工设备塑性材料的基本操作离不开相应的加工设备。
常见的塑性加工设备包括挤出机、注塑机、吹塑机、挤压机等。
这些设备可以通过控制加工参数和模具设计,实现对塑性材料的精确加工和成型。
4. 塑性材料的应用范围塑性材料具有良好的可塑性和韧性,因此在工业生产中得到了广泛的应用。
塑性材料可以用于制造塑料制品、塑料包装、塑料管道、汽车零部件、电子产品外壳等。
塑性材料还可以用于建筑、家居、医疗、玩具等领域,为人们的生活和生产提供了便利。
5. 结语塑性材料是一种常见的工业材料,其基本操作对于实现精确加工和成型至关重要。
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。
金属塑性加工工艺20103606 材料加工1班魏绪1.材料加工:金属坯料在外力作用下产生塑性变形,从而获得具有一定几何形状,尺寸和精度,以及服役性能的材料、毛坯或零件的加工方法。
2.适用范围:钢、铝、铜、钛等及其合金。
3.主要加工方法:(1) 轧制:金属通过旋转的轧辊受到压缩,横断面积减小,长度增加的过程。
(可实现连续轧制)纵轧、横轧、斜轧。
举例:汽车车身板、烟箔等;其它:多辊轧制(24辊)、孔型轧制等。
(2) 挤压:金属在挤压筒中受推力作用从模孔中流出而制取各种断面金属材料的加工方法。
定义:金属材料在挤压模内受压被挤出模孔而变形的加工方法。
挤压法非常适合于生产品种、规格、批数繁多的有色金属管、棒、型材及线坯。
正挤压—— 坯料流动方向与凸模运动方向一致。
反挤压—— 坯料流动方向与凸模运动方向相反。
举例:管、棒、型;其它:异型截面。
特点: ① 具有比轧制更为强烈的三向压应力状态图,金属可以发挥其最大的塑性,获得大变形量。
可加工用轧制或锻造加工有困难甚至无法加工的金属材料。
② 可生产断面极其复杂的,变断面的管材和型材。
卧式挤压机 正挤反挤③灵活性很大,只需更换模具,即可生产出很多产品。
④产品尺寸精确,表面质量好。
(3) 锻造:锻锤锤击工件产生压缩变形•定义:借助锻锤、压力机等设备对坯料施加压力,使其产生塑性变形,获得所需形状、尺寸和一定组织性能的锻件。
垂直方向(Z向)受力,水平方向(X、Y向)自由变形。
A.自由锻:金属在上下铁锤及铁砧间受到冲击力或压力而产生塑性变形的加工我国自行研制的万吨级水压机B.模锻:金属在具有一定形状的锻模膛内受冲击力或压力而产生塑性变形的加工。
举例:飞机大梁,火箭捆挷环等。
万吨级水压机模锻的飞机大梁、火箭捆挷环特点:在塑性变形中,能使坯料的粗晶粒破碎、疏松、孔隙被压实、焊合,锻件的内部组织和性能得到较大改善。
应用:锻造应用十分的广泛,可以生产几克重到200t以上各种形状的锻件,如各种轴类、曲柄和连杆。
金属的塑性名词解释金属是一类具有良好导电性和导热性的物质,常见于自然界及人工合成材料中。
而金属的塑性,则是指金属在外力作用下,能够发生可逆形变的性质。
金属的塑性是金属材料广泛应用于工程和制造领域的重要特性之一。
1. 塑性的定义和特点在材料科学中,塑性是指材料在外力作用下能够在不断施加压力的情况下产生形变,并在去除外力后保持永久形变的能力。
金属的塑性是由金属的晶体结构和原子的排列所决定的。
金属晶体的原子对于应力有很强的耐力,可在外力作用下,通过滑移和重排等微观过程发生塑性变形。
相对于其他材料,金属材料具有较高的塑性,这使得金属制品可以通过冷加工、热加工等工艺方式来获得所需形状。
2. 塑性与金属工艺金属的塑性为金属工艺提供了重要的基础条件。
无论是锻造、拉伸、挤压还是压铸、锋锅等金属成型工艺,都依赖于金属的塑性特性。
例如,金属锻造是通过对金属材料施加压力使其塑性变形,来形成所需形状的工艺。
挤压则是指将金属材料放置在挤压机中,通过外力作用将材料压入模具中,从而获得具有中空或复杂横截面的塑性变形零件。
可见,金属的塑性在各种金属工艺中发挥着重要的作用。
3. 影响金属塑性的因素金属塑性受多种因素的影响,下面将介绍其中几个主要因素。
a) 温度:金属的塑性随温度变化而变化。
一般来说,金属的塑性随温度的升高而增加。
温度的变化会影响金属晶体内原子的活动性和间距,从而影响金属的塑性。
b) 结晶度:金属的晶粒度和结晶度对金属的塑性有着重要的影响。
较小的晶粒和高结晶度的金属具有更好的塑性。
c) 合金化:添加适量的合金元素,如镍、钢、铝等可以显著提高金属的塑性。
这是因为合金元素的添加可以改变金属结晶格局,增强晶界的弹性变形能力,从而提高了金属的塑性。
4. 应用前景金属的塑性使得金属材料成为各行各业广泛应用的基础材料。
例如,汽车、飞机、火箭等交通工具的结构部件,以及建筑物的支撑结构往往使用金属材料,这是因为金属的塑性能够满足这些部件在复杂应力条件下的要求。
材料的弹性与塑性名词解释材料在力的作用下会发生形变,这种形变可以是可逆的弹性形变,也可以是不可逆的塑性形变。
弹性与塑性是描述材料形变特性的重要概念。
本文将通过对这两个名词的解释,探讨材料的弹性与塑性以及其在实际应用中的意义。
一、弹性弹性是指材料在受到外力作用后能够恢复原状的性质。
当外力从材料上移除后,材料会自动恢复原来的形状和尺寸。
弹性形变是可逆的,不会引起材料本身结构的永久改变。
材料的弹性性能由弹性模量来描述,弹性模量越大,材料的刚性越高,回复原状的能力也越强。
金属材料常常具有较好的弹性性能,这使得金属制品在工业生产中得到广泛应用。
弹性在工程中有广泛的应用。
例如,建筑领域常使用弹性设计原理来保证建筑物在承载力方面具有足够的安全储备。
此外,弹性材料在弹簧、减震器等机械装置中也起到重要作用。
弹性特性的研究和应用不仅有助于提高材料的使用效率和寿命,也为工程设计提供了重要的理论依据。
二、塑性塑性是指材料在受到外力作用后形状发生不可逆变化的性质。
与弹性形变不同,塑性形变会在外力作用结束后继续保持。
塑性变形是由于材料内部的晶格结构发生改变引起的,一般表现为材料的延展、压缩、屈服和断裂等。
材料的塑性性能常由屈服强度、延伸率等指标来描述,塑性强的材料适合用于制作可塑性较高的产品,如塑料制品等。
塑性使得材料在设计与制造过程中能够更加灵活地塑造所需形状,因此在制造业中有广泛的应用。
通过塑性加工,我们可以将最初形状简单的材料加工成复杂的构件,提高材料的使用效益。
塑性材料在塑料制品、铝合金制品、橡胶制品等领域的应用相当普遍。
三、弹性与塑性的区别与联系弹性与塑性是材料力学性质的不同表现形式。
弹性形变是可逆的,而塑性形变是不可逆的。
在受到相同外力作用下,材料的弹性形变远远小于塑性形变。
弹性与塑性的转变取决于材料的力学特性和外力作用的强度。
弹性与塑性是材料力学性能的两个重要方面,它们相辅相成,互有联系。
某些材料既具有一定的弹性又具有一定的塑性。
【名词解释】
1、材料加工:通过一定的工艺手段使新材料在物理上处于和原材料不同的状态(化学上完全相同)。
2、【金属塑性加工技术:金属在外力作用下,产生塑性变形而获得所需形状、尺寸、组织和性能的制品的一种基本金属加工技术。
3、【塑性:金属在外力作用下产生永久变形而不破坏其完整性的能力。
4、一点的应力状态:指通过变形体内某单元体所有截面上的应力的有无、大小、方向等情况。
5、变形力学图:一点的主应力图与主应变图结合,反映该点主应力、主应变的有无、方向。
6、主平面:切应力为零的微分面称为主微分平面,简称为主平面。
主应力:作用面上无切应力是所对应的正应力。
主应力空间:以σ1、σ2、σ3为轴,组成的应力空间。
7、等效应力:为了使不同应力状态具有可比性,在应变能相同的条件下,定义了等效应力。
8、偏应力张量与球张量(静水压力):σij′为引起形状改变的偏应力张量,σm为引起体积改变的球张量(静水压力)
塑性变形时体积变化为0,只有形状变化。
因此,可以把σij分解成与体积变化有关的量和与形状变化有关的量。
前者称为应力球张量,后者称为应力偏张量。
9、Π平面:在主应力坐标系中,过原点并垂直于等倾线的平面,即σ1+σ2+σ3=0的平均应力为0的平面,称为应力π平面
10、全量应变:反映单元体在某一变形过程终了时的变形大小,称作全量应变;
【应变增量:以物体在变形过程中某瞬时的形状尺寸为原始状态,在此基础上发生的无限小应变就是应变增量
全量理论:在简单加载条件下,应力与应变主轴重合,而应力-应变之间有一一对应关系,因而可以建立应力-全量应变之间的关系。
【增量理论:对于一般复杂加载,不能离开加载路径建立应力与全量塑性应变之间的关系,只能根据具体加载路径,建立加载过程的应力与塑性应变增量之间的关系。
也称流动理论。
10、屈服准则: 又称塑性条件或屈服条件,它是描述不同应力状态下变形体某点进入塑性状态并使塑性变形继续进行所必须满足的力学条件。
11、【最小阻力定律:变形过程中,物体各质点将向着阻力最小的方向移动,即做最少的功,走最短的路。
12、最小周边法则:存在接触面摩擦时,物体各质点向周边流动的阻力与质点离周边的距离成正比,因而必然向周边最短法线流动,周边性状表现为最小的圆形。
13、【外端:指临接变形区,而未变形的金属,因为金属塑性变形要保持整体性和连续性,因此外端会影响到变形区内金属的流动。
【轧制变形过程的外端:压制过程中某一瞬时可不直接承受轧锟作用而处于塑性变形区以外的部分。
14、基本应力:有外力作用所引起的应力。
附加应力:物体不均匀变形受到整体性的限制,而引起的物体内相互平衡的应力
工作应力:不均匀变形时,工作应力等于基本应力与附加应力的代数和。
残余应力:塑性变形完毕后保留在变形体内的附加应力称为残余应力。
15、附加应力定律:由于物体塑性变形总是不均匀的,因此在变形过程中总有相互平衡的附加应力。
16、【库仑摩擦定律:其内容如下:
(1)摩擦力与作用于摩擦表面的垂直压力成正比例,与摩擦表面的大小无关;
(2)摩擦力与滑动速度的大小无关;
(3)静摩擦系数大于动摩擦系数。
其数学表达式为:F=μN 或τ=μσN 由于摩擦系数为常数(由实验确定),故又称常摩擦系数定律。
17、塑性状态图:表示金属塑性指标与变形温度及加载方式的关系曲线图形称为塑性状态图,简称塑性图。
变性机构图:揭示在某一应力-温度范围内对应变速率起控制作用的变形机制。
18、断裂:宏观裂纹产生、扩展、到变形体破短的过程。
19、【金属的可加工性:指不同加工方法进行塑性变形时,工件出现第一条可见裂纹前所达到的最大变形量,如可锻性、可轧性、可挤压性、可拉拔性等。
基本表示方法为W=f1*f2(f1表示材料的塑形,f2表示该加工方法的固有特性)
20、轧制变形区:轧制时产生塑性变形的区域称为轧制变形区。
接触角:轧件与轧锟接触部分对应的轧锟圆心角。
α=√(Δh/R)
变形区长度:几何变形区在水平方向的投影。
l=√(R*Δh)
21、【轧制变形过程的外端:压制过程中某一瞬时可不直接承受轧锟作用而处于塑性变形区以外的部分。
22、厚轧件与薄轧件:l/h>0.5~1.0 称为薄轧件;l/h<0.5~1.0 称为厚轧件;l/h=0.5~1.0 视情况而定
23、前滑:轧件的出口速度大于该处轧锟圆周速度的现象。
后滑:轧件的入口速度大于该处轧锟圆周速度的现象。
(轧件入口速度小于轧锟在入口断面上水平速度的现象)
24、弹跳:压制过程中忽略轧件的弹性恢复量,使锟缝增大的现象。
25、轧制时的弹塑性曲线:轧件的塑形曲线和轧机的弹性曲线的总称,即把它们画在一张图上表示两者相互关系的曲线,也称P-H曲线。
26、锟缝转换函数:锟缝调节量与厚度变化量之间的关系函数,也称下压效率。
27、板形:板带材的平直度。
板凸度(横向厚差):板带材的横断面厚度偏差,又称横向厚差。
28、挤压:对方在容器中(挤压筒)的材料一端施加压力,使其通过模孔成型的加工方法。
29、填充系数:挤压筒内孔横断面积与锭坯横断面积的比值。
挤压比:锭坯的断面面积与制品的断面面积的比值。
30、死区:挤压筒内的被挤金属存在的两个难变形区。
一个位于挤压筒和模子交界的环形部位;另一个位于塑性变形压缩锥后面的锭坯未变形区。
位于死区的金属一般来说不产生塑性变形,也不参与流动。
31、挤压制品“细颈”现象:挤压变形过程中,金属由变形区进入工作带时,发生非接触变性,出现制品横断面尺寸小于模孔尺寸的现象。
32、层状组织:也叫片状组织,是折断后的制品断口呈现与木质相似的形貌,分层的断口凹凸不平并带有裂纹,各层分界面近似平行于轴线。
继续压力加工或热处理无法消除该组织。
33、挤压效应:挤压制品在淬火时效后,与其他加工方法相比,纵向上抗拉强度提高而延伸降低的现象。
34、挤压速度极限图:最大挤压速度与出模温度之间的关系曲线图。
该图中有两条极限曲线:一条表示设备能力的挤压力极限曲线;另一条表示合金制品表面开裂的冶金学极限。
35、拉拔:在外力作用下,使坯料通过模孔,以获得相应形状、尺寸的加工方法。
36、空位纠偏:能起到自动纠正管坯偏心的作用,且道次越多,效果越好。
37、拉拔配模:根据成品的要求,有时包括坯料的尺寸,确定拉拔道次及各道次所需模孔形状、尺寸的工作,也称拉拔道次设计。