現代塑性加工方法（1）具有更高生產率，機械化、自動化程度大大提高；（2）鍛壓件的形狀更接近零件形狀，從而實現少、無切削加工；（3）適應新型材料及加工工藝的要求?，F代塑性加工方法（1）具有更高生產率，機械化、自動化程度大大一、

超塑性成形

SuperplasticityDeformation超塑性Superplasticity：在特定的組織結構和變形條件下，金屬可呈現極高的塑性，其延伸率可達百分之百，甚至達百分之一千到幾千，而不發生破壞的能力。

一、超塑性成形

SuperplasticityDefor主要特點成形時呈現良好的流動性，填充性好，可充滿模膛，易成形，制件尺寸精度高；變形抗力小，使難變形材料容易塑性成形，例如，GCr15軸承合金在700OC超塑性變形抗力為

3MPa；流變應力對應變速率變化非常敏感，通常金屬超塑性變形的應變速率處在10-4～10-2范圍；進入穩定階段后，不呈現加工硬化現象，可承受大的變形而不破壞，形狀復雜制件可以一次成形。

主要特點成形時呈現良好的流動性，填充性好，可充滿模膛，易成形1.超塑性變形機理

晶粒轉動可調節晶粒應變，引起晶界遷移，同時擴散過程使晶界遷移有足夠高的速度，從而使三叉晶界處孔隙得以愈合。晶界遷移和擴散蠕變的調節改變晶粒形狀位置，使晶界滑動能繼續進行。兩個橫向排列的晶?；ハ嘟咏⒔佑|，使其兩旁的原來相鄰的兩個晶粒被擠開，出現晶粒的換位，從而使多晶體在應力方向上產生了較大的伸長變形量。晶界變形量占了總變形量的絕大部分，晶界并未產生開裂，晶內變形量很少，晶粒保持等軸狀或等軸化，而不被拉長。擴散調節的晶界滑移機制:晶界滑移伴隨著晶粒的轉動1.超塑性變形機理晶粒轉動可調節晶粒應變，引起晶界遷移，與冷熱變形的組織結構不一樣，超塑性變形后，晶粒的等軸形狀幾乎保持不變是顯微組織的主要特征之一。超塑性變形不產生彈性殘余應力。

與冷熱變形的組織結構不一樣，超塑性變形后，晶粒的等軸形狀幾乎2.超塑性分類

結構超塑性：具有直徑小于

10μm的微細晶粒的金屬材料，在一定的恒溫（T=0.5Tm)和一定低應變速率下進行拉伸變形時獲得的超塑性。又稱為恒溫超塑性或微細晶粒超塑性。

晶粒細化程度

共析和共晶合金比較容易獲得細化晶粒及均勻組織狀態，易于實現超塑性。

相變超塑性（動態超塑性）：具有固態相變的金屬在相變溫度附近進行加熱與冷卻循環，反復發生相變或同素異構轉變，同時在低應力下進行變形，可產生極大伸延性的現象。特點：變形中伴隨相變所表現出來的超塑性。

2.超塑性分類結構超塑性：具有直徑小于10μm的微細晶3.金屬超塑性成形工藝應用

獲得形狀復雜，尺寸精密的零件，對部分難成形金屬零件加工具有特殊重要的意義。

3.金屬超塑性成形工藝應用獲得形狀復雜，尺寸精密的零件，（1）超塑性氣壓成形以壓縮氣體為動力，使處于超塑性狀態下的金屬材料等溫熱脹，以產生大變形量來生產零件的一種工藝。

（1）超塑性氣壓成形以壓縮氣體為動力，使處于超塑性狀態下的金(2)超塑性拉深成形

單次拉深的最大杯深與杯的直徑比大于11，是常規拉深時的15倍。

(2)超塑性拉深成形單次拉深的最大杯深與杯的直徑比大于11(3)超塑性擠壓成形

將坯料直接放入模具內一起加熱到最佳的超塑性的恒定溫度后，并恒定慢速加載，保壓，在封閉的模具中進行壓縮成形的工藝。

特點：在成形過程中模具也保持與變形金屬相同的恒溫，改善金屬流動性，降低成形力，一次壓縮可得到變形量大，減少中間熱處理工序，形狀復雜的零件成形，組織均勻，無殘余應力。超塑性擠壓成形工藝充分利用了超塑性變形抗力低的特點，可以使單位擠壓力降低到1/5～1/10。

(3)超塑性擠壓成形將坯料直接放入模具內一起加熱到最佳的超(4)超塑性無模拉拔成形

基于超塑性材料對溫度及應變速率的敏感特性，對工件局部進行感應加熱，在控制加熱溫度條件下，以控制的速度進行拉拔，實現超塑性變形，制出截面為矩形，圓形等簡單形狀的管狀，棒狀零件。

(4)超塑性無模拉拔成形基于超塑性材料對溫度及應變速率的敏二、高能率成形

HighEnengyRateForming概念：在極短的時間內（毫秒級）將化學能、電能、電磁能或機械能傳遞給被加工的金屬材料，使之迅速成形的工藝。

特點：應變速率高達

102～104/s，（板材，桿材：103/s；拉深：102/s），可以使難變形的材料進行成形。加工時間短，加工精度高。爆炸成形，電液成形電磁成形。

二、高能率成形

HighEnengyRateForm1.爆炸成形

ExplosionForming利用炸藥爆炸的化學能使金屬材料高速高壓成形的加工方法。特點：高速變形，使難于變形的金屬材料可以變形或易于變形；高能量變形，適于大件成形。

1.爆炸成形ExplosionForming利用炸藥爆爆炸成形工藝分類爆炸成形工藝分類特點：應變均勻，受壓應力，冷壓產品受拉應力作用；內腔經受爆炸擠壓硬化，其內徑產生殘余壓應力；產生孿晶；產生組織轉變，爆炸成形的奧氏體不銹鋼組織為馬氏體。

應用

:可以用于板料拉深、脹形、彎曲、沖孔、壓花表面硬化、粉末壓制等。球形件的爆炸成形通常采用簡單的邊緣支撐，用圓形坯進行非模壓一次自由爆炸成形。當坯料進行大應變的深拱形件成形時，可進行多次爆炸成形，在每次爆炸之間要實施退火。爆炸成形使炮筒內膛擠壓硬化，可保持大的殘余壓應力；油罐車的碟形封頭在水下小型爆炸成形；爆炸成形的又一用途是實現零件原形修復。

特點：應變均勻，受壓應力，冷壓產品受拉應力作用；內腔經受爆炸2.電液成形

Electro-HydraulicForming由水中兩電極間放電所產生的沖擊波和液流沖擊使金屬成形的工藝適于形狀簡單的中小型零件的成形，特別適于細金屬管脹形加工，由于受到設備容量限制，不適于大件成形。2.電液成形

Electro-HydraulicFor3.電磁成形

Electro-MagneticForming利用電磁力加壓成形的工藝，也是一種高速成形的加工方法。進行電磁成形的金屬材料應具有良好的導電性，如銅，鋁和鋼。但像不銹鋼，鎳基合金和鈦合金等實施電磁成形有一定難度。電磁成形主要用于普通沖壓方法不易加工的零件的成形。

3.電磁成形

Electro-MagneticForm三、液態模鍛將金屬液直接澆入金屬模的型腔內，然后對熔融或半熔融的金屬施以機械靜壓力，使液態金屬充滿型腔并在壓力下結晶凝固，發生塑性變形，獲得毛坯或零件的加工工藝。

三、液態模鍛將金屬液直接澆入金屬模的型腔內，然后對熔融或半熔金屬壓力加工現代塑性加工方法課件1.液態模鍛方法按照施壓方式與沖頭端面形狀可分為：平沖頭加壓法:將金屬液澆入凹模后，沖頭下行與凹模構成封閉型腔，加壓使熔融或半熔融金屬結晶凝固，同時進行塑性成形。這個工藝適用于鑄錠或形狀簡單厚壁件的成形。異形沖頭加壓法:異形沖頭加壓使金屬液向上翻滾。這種工藝適用于軸對稱，形狀較復雜的空心薄壁零件成形。間接加壓液態模鍛法:將金屬液澆入下模后，上模與下模合成模腔，上模下行擠壓金屬液，使其以低速流入模腔而成形的工藝。這個工藝適用于一模多件成形。

1.液態模鍛方法按照施壓方式與沖頭端面形狀可分為：2.液態模鍛凝固方式

澆注熔融金屬液先在模具周邊凝固結晶，凝固速度比鑄造快2～3倍。心部金屬液是在壓力作用下冷卻凝固的，有助于減少鑄造缺陷，組織細化均勻致密。

凝固過程是在封閉模腔中加壓完成的，由于加壓凝固和相變，液態模鍛鍛件的強度高于軋材，但枝晶偏析，雜質與鑄造殘余組織使塑性變差。

2.液態模鍛凝固方式澆注熔融金屬液先在模具周邊凝固結晶，金屬壓力加工現代塑性加工方法課件3.液態模鍛工藝加壓參數選擇

設備基本要求：有足夠的壓力和持續穩定的保壓能力；有較快的空程速度和一定的加壓速度；有足夠的頂出力和較大的回程力。對于形狀簡單的零件，通用液壓機作為液態模鍛設備可滿足生產需要。3.液態模鍛工藝加壓參數選擇設備基本要求：4.