金屬塑性成形的工藝基礎(chǔ)一、金屬塑性成形概述二、金屬的塑性成形性能及影響因素1利用金屬的塑性，用工具對金屬材料所進行的加工工藝的總稱。目的:在外力的作用下改變材料的形狀和尺寸而不產(chǎn)生切屑，使成為半成品或成品。一、金屬塑性成形概述1.塑性成形工藝方法及分類2用軋輥來軋壓金屬材料。軋輥上開有一定形狀和尺寸的軋槽，材料通過兩軋輥之間的軋槽，就形成各種形狀和尺寸的橫剖面，如各種型式的鋼材（圓鋼、工字鋼、槽鋼等）1）軋制（rolling）坯料軋輥錄像1錄像2示例1示例2鋼管軋制.swf32）擠壓（extruding）使金屬坯料在擠壓模內(nèi)受壓被擠出?？锥尚蔚姆椒āD壓筒擠壓模凸模坯料擠壓筒擠壓模凸模坯料正擠壓反擠壓43)拉拔（drawing)將較大剖面的金屬材料強行拉過拉拔模（它中間有一尺寸較材料稍小的?？祝欢藶槔瓤冢?，以獲得所要求的剖面形狀和尺寸的方法。通常在室溫下進行。經(jīng)過拉拔可得到尺寸精確、表面光潔并具有較好機械性能的線材、型材、管材等。拉拔模坯料54)自由鍛造（freeforging)使金屬坯料在鍛錘或壓力機的上下抵鐵（上砧、下砧）間受沖擊力或壓力而變形的方法。坯料下砧上砧自由鍛造錄像65)模鍛（dieforging)利用裝在鍛造機器上的鍛模，在錘的打擊或壓力機的壓力下，使金屬在一定形狀和尺寸的模膛內(nèi)變形的方法。坯料下模上模曲軸鍛模76)沖壓（pressing)凹模凸模坯料使金屬板料在沖模之間受壓產(chǎn)生分離或變形的方法。81)用壓力加工方式制造的產(chǎn)品，具有較高的機械性能例抗拉強度（Mpa）屈服強度（Mpa）延伸率（%）ZG4558032012軋制4561036016提高百分率5%12%30%2.塑性成形工藝的特點：92）產(chǎn)品的形狀（特別是內(nèi)腔）不能太復(fù)雜。凡承受重載的機器零件，如機器的主軸、重要齒輪、連桿、炮管和槍管等，通常需采用鍛件作毛坯，再經(jīng)切削加工而制成。一般用于受力較大的重要零件。用途：實例1實例2實例3實例4實例510TheEndofThisPart11返回軋制AVI12返回軋制AVI13帶鋼返回14返回各種型鋼15返回齒輪與花鍵軸16返回曲軸與連桿17返回傳動軸萬向節(jié)毛坯拖鉤吊環(huán)18返回斧頭雙頭呆扳手雙頭梅花扳手鎬頭帶柄羊角錘八角錘瓦刀活扳手19返回銅索鉗航空電纜剪鋼絲鉗銼刀201）在冷變形（在再結(jié)晶溫度以下的變形）條件下：組織：加工硬化組織（晶粒沿變形最大的方向伸長；晶格歪扭；產(chǎn)生碎晶）二、金屬的塑性成形性能及影響因素1.塑性變形對金屬組織和性能的影響21性能：隨變形程度增加，強度、硬度提高，塑性、韌性下降。（此現(xiàn)象稱為加工硬化）222）在熱變形（在再結(jié)晶溫度以上的變形）條件下：組織：再結(jié)晶組織（均勻、細小的晶粒）性能：具有較高的綜合機械性能。233)纖維組織及其特點在塑性變形過程中，晶粒和晶間雜質(zhì)都沿著變形最大方向伸長；再結(jié)晶后，晶?；謴?fù)成等軸晶，而雜質(zhì)仍然保持線狀分布。此即纖維組織。特點：性能出現(xiàn)方向性順纖維方向，強度、塑性、韌性較高；垂直纖維方向，強度、塑性、韌性較低，但抗剪切能力強。為了獲得具有最好機械性能的零件，在設(shè)計和制造零件時，應(yīng)使零件在工作中產(chǎn)生的最大正應(yīng)力方向與纖維方向重合，最大切應(yīng)力方向與纖維方向垂直。圖例圖例圖例動畫24(1)金屬的本質(zhì)1）化學(xué)成分如純銅和純鐵2）組織如鋼中

A與Fe3C

AA+LA+Fe3CIIA+FAEP+Fe3CIIP+F問題：在室溫下受力時，含碳量0.1％的鋼與含碳量1.0％的鋼相比，哪個容易產(chǎn)生塑性變形？為什么？2.影響金屬塑性變形的因素25(2)加工條件1）變形溫度變形溫度提高，可鍛性提高原因：溫度提高，原子動能提高，有利于滑移變形；溫度提高，有可能改變金屬組織，如鋼，1000℃單一A組織；溫度°Cσbψδ400AA+LA+Fe3CIIA+FAEP+Fe3CIIP+F26鍛造溫度范圍始鍛溫度和終鍛溫度間的溫度范圍始鍛溫度過高，容易產(chǎn)生氧化、脫碳、過熱、過燒等缺陷過熱：晶粒過分粗大過燒：晶界氧化或熔化(自由鍛造錄像)27碳鋼的鍛造溫度范圍：始：~AE線下200℃；終：~800℃282）變形速度在一定的變形速度以下，可鍛性下降；當超過某一變形速度時，可鍛性提高；變形速度變形抗力塑性原因：變形加工硬化熱能再結(jié)晶變形速度提高，熱能增加，再結(jié)晶作用增強問題：金屬在熱變形過程中，是否存在加工硬化現(xiàn)象？在熱變形以后，是否存在加工硬化痕跡？293）應(yīng)力狀態(tài)壓應(yīng)力數(shù)目多，塑性好，有利于成形，但變形抗力提高。示例30TheEndofThisPart31返回32返回鍛造曲軸的纖維組織33a)用圓鋼棒料直接切制；b)用板料（鋼板）直接切制；