压力加工课件课件

1、4.2 4.2 金属压力加工成形金属压力加工成形4.2 4.2 金属压力加工金属压力加工压力加工的产品压力加工的产品4.2 4.2 金属压力加工金属压力加工4.2 4.2 金属压力加工金属压力加工 利用金属材料在外力作用下产生的塑性变形，获得具有一定利用金属材料在外力作用下产生的塑性变形，获得具有一定形状、尺寸和力学性能的原材料，毛坯或零件的生产方法。（金形状、尺寸和力学性能的原材料，毛坯或零件的生产方法。（金属塑性加工）属塑性加工）4.2 4.2 金属压力加工金属压力加工4.2 4.2 金属压力加工金属压力加工特点：特点：1力学性能高力学性能高 2节约材料节约材料3生产率高生产率高 4适用范

2、围广适用范围广自由锻自由锻模锻模锻板板料料冲冲压压挤压挤压拉拔拉拔轧锻轧锻轧辊轧辊轧环设备轧环设备压压机机拔拔长长4.2 4.2 金属压力加工金属压力加工锻造成形锻造成形自由锻自由锻模锻模锻板料冲压成形板料冲压成形分离工序分离工序变形工序变形工序冲模的分类和构造冲模的分类和构造挤压成形挤压成形拉拔成形拉拔成形轧制成形轧制成形压力加工零件的结构设计压力加工零件的结构设计金属塑性变形的实质金属塑性变形的实质塑性变形对金属组织和性能的影响塑性变形对金属组织和性能的影响金属的可锻性金属的可锻性一、金属的塑性变形一、金属的塑性变形一、金属的塑性变形一、金属的塑性变形1. 1. 金属塑性变形的实质金属塑性

3、变形的实质金属变形弹性变形塑性变形单晶体的塑性变形单晶体的塑性变形多晶体的塑性变形多晶体的塑性变形(1) 单晶体的塑性变形单晶体的塑性变形1）滑移）滑移晶体的一部分相对另一部分沿一定的晶面发晶体的一部分相对另一部分沿一定的晶面发生相对滑动生相对滑动一、金属的塑性变形一、金属的塑性变形1. 1. 金属塑性变形的实质金属塑性变形的实质金属塑性变形的金属塑性变形的实质是晶体内部实质是晶体内部产生滑移变形，产生滑移变形，其中位错是引起其中位错是引起滑移变形的主要滑移变形的主要原因。原因。（1）单晶体的塑性变形）单晶体的塑性变形1）滑移）滑移一、金属的塑性变形一、金属的塑性变形1. 1. 金属塑性变形的

4、实质金属塑性变形的实质铝单晶体形变出现的多滑移铝单晶体形变出现的多滑移（表面抛光后形变，未侵蚀，（表面抛光后形变，未侵蚀， 260）(2) 多晶体的塑性变形多晶体的塑性变形晶内变形晶内变形晶间变形晶间变形滑动滑动转动转动多晶体塑性变形的实质：多晶体塑性变形的实质：晶粒内部发生滑移；同晶粒内部发生滑移；同时晶粒之间发生滑移和时晶粒之间发生滑移和转动。转动。一、金属的塑性变形一、金属的塑性变形1. 1. 金属塑性变形的实质金属塑性变形的实质2. 塑性变形对金属组织和性能的影响塑性变形对金属组织和性能的影响(1) 金属材料产生加工硬化金属材料金属材料强度和硬强度和硬度提高，度提高，塑性和韧塑性和韧性

5、下降。性下降。有利：加工硬化可提高产品性能有利：加工硬化可提高产品性能!加热可消除硬化现象加热可消除硬化现象!不利：进一步的塑性变形带来困难不利：进一步的塑性变形带来困难!一、金属的塑性变形一、金属的塑性变形回复回复T T回回 = = （0.25 0.25 0.30.3）T T熔熔再结晶再结晶T T再再 = = （0.35 0.35 0.40.4）T T熔熔加工硬化加工硬化再结晶再结晶2. 塑性变形对金属组织和性能的影响塑性变形对金属组织和性能的影响(1) 金属材料产生加工硬化一、金属的塑性变形一、金属的塑性变形T T再再冷变形冷变形热变形热变形以上以上以下以下冷变形无再结晶现象，只有加工硬化

6、现象冷变形无再结晶现象，只有加工硬化现象热变形有再结晶现象，无加工硬化现象热变形有再结晶现象，无加工硬化现象2. 塑性变形对金属组织和性能的影响塑性变形对金属组织和性能的影响(1) 金属材料产生加工硬化一、金属的塑性变形一、金属的塑性变形使晶粒细化使晶粒细化消除了部分铸锭缺陷，使金属更加致密消除了部分铸锭缺陷，使金属更加致密形成纤维组织形成纤维组织2. 塑性变形对金属组织和性能的影响塑性变形对金属组织和性能的影响(1) 金属材料产生加工硬化一、金属的塑性变形一、金属的塑性变形（2）金属材料产生纤维组织各向异性各向异性在平行于纤维组织的方向上：材料的抗在平行于纤维组织的方向上：材料的抗拉强度提高

7、拉强度提高在垂直于纤维组织的方向上：材料的抗在垂直于纤维组织的方向上：材料的抗剪强度提高剪强度提高锻件使用中应注意纤维方向锻件使用中应注意纤维方向! !2. 塑性变形对金属组织和性能的影响塑性变形对金属组织和性能的影响一、金属的塑性变形一、金属的塑性变形金属材料通过塑性加工获得优质零件的难易程度金属材料通过塑性加工获得优质零件的难易程度3. 金属的可锻性金属的可锻性衡量指标塑性塑性变形抗力变形抗力目标塑性大塑性大变形抗力小变形抗力小影响可锻性的因素金属本身金属本身 加工条件加工条件一、金属的塑性变形一、金属的塑性变形（1 1）金属本身）金属本身 化学成分化学成分纯金属可锻性好纯金属可锻性好合金

8、差合金差组织状态组织状态纯金属和固溶体可锻性好纯金属和固溶体可锻性好金属碳化物差金属碳化物差细晶粒好细晶粒好粗晶粒差粗晶粒差3. 金属的可锻性金属的可锻性一、金属的塑性变形一、金属的塑性变形(2) (2) 加工条件加工条件T T温温越高，材料的可锻性越好。越高，材料的可锻性越好。过热、过烧 、脱碳缺陷45: 8001200始锻温度始锻温度终锻温度终锻温度变形温度：变形温度：趁热打铁趁热打铁3. 金属的可锻性金属的可锻性一、金属的塑性变形一、金属的塑性变形应力状态应力状态变形速度变形速度v塑性塑性变形变形抗力抗力塑性塑性变形抗力变形抗力cvV变越小，材料的可锻性越好。三向压应力三向压应力塑性最好

9、、变形抗力最小。塑性最好、变形抗力最小。三向拉应力三向拉应力塑性最差、变形抗力最大。塑性最差、变形抗力最大。3. 金属的可锻性金属的可锻性一、金属的塑性变形一、金属的塑性变形自由锻模锻 利用外力利用外力(冲击力或压力冲击力或压力)使金属使金属在在间或间或中变形，获得一定中变形，获得一定形状和尺寸锻件的工艺方法。形状和尺寸锻件的工艺方法。二、锻造二、锻造自由锻自由锻工序自由锻工序基本工序基本工序辅助工序辅助工序精整工序精整工序1. 1. 锻造方法锻造方法二、锻造二、锻造二、锻造二、锻造自由锻自由锻特点 坯料表面变形自由；坯料表面变形自由； 设备及工具简单，锻件重量不受限制；设备及工具简单，锻件重

10、量不受限制； 锻件的精度低；锻件的精度低； 生产率低，适用于单件小批生产；生产率低，适用于单件小批生产； 是大型锻件的唯一锻造方法。是大型锻件的唯一锻造方法。1. 1. 锻造方法锻造方法二、锻造二、锻造自由锻设备设备设备吨位（吨位（T）锻件质量锻件质量作用力作用力动力动力空气锤空气锤 0.051100 kg冲击力冲击力电动机电动机蒸气蒸气-空气锤空气锤0.551500 kg冲击力冲击力蒸气或压缩空气蒸气或压缩空气水压机水压机500150001300T静压力静压力高压水高压水 )20MPa(200个大气压个大气压)0.40.9MPa(49个大气压个大气压）变形大、锻透深度大、内部质量变形大、锻透

11、深度大、内部质量好，没有振动，噪音小好，没有振动，噪音小大型、巨型锻件大型、巨型锻件只能依靠自由锻只能依靠自由锻成型毛坯成型毛坯水压机上锻造大型锻件水压机上锻造大型锻件自由锻自由锻件及基本工序自由锻件及基本工序盘类件盘类件:镦粗（拔长、镦粗）、冲孔镦粗（拔长、镦粗）、冲孔轴类件轴类件:拔长（镦粗、拔长）、切肩、锻台阶拔长（镦粗、拔长）、切肩、锻台阶筒类件筒类件:镦粗（拔长、镦粗）、冲孔、心轴上拔长镦粗（拔长、镦粗）、冲孔、心轴上拔长环类件环类件:镦粗（拔长、镦粗）、冲孔、心轴上扩孔镦粗（拔长、镦粗）、冲孔、心轴上扩孔弯曲类件弯曲类件:拔长（镦粗、拔长）、弯曲拔长（镦粗、拔长）、弯曲曲轴类件曲轴

12、类件:拔长（镦粗、拔长）、错移、锻台阶、扭转拔长（镦粗、拔长）、错移、锻台阶、扭转1. 1. 锻造方法锻造方法二、锻造二、锻造模锻1. 1. 锻造方法锻造方法二、锻造二、锻造模锻特点典典 型型 模模 锻锻 件件 生产率高；生产率高； 材料利用率高；材料利用率高； 可锻造形状较复杂的零件；可锻造形状较复杂的零件； 锻件重量小。锻件重量小。 锻件的尺寸精度和表面质量高；锻件的尺寸精度和表面质量高； 模具成本高、设备昂贵；模具成本高、设备昂贵；1. 1. 锻造方法锻造方法二、锻造二、锻造1. 1. 锻造方法锻造方法二、锻造二、锻造锤上模锻锻模结构锻模结构模模 膛膛模锻模膛模锻模膛制坯模膛制坯模膛拔长

13、模膛拔长模膛终锻模膛终锻模膛预锻模膛预锻模膛滚压模膛滚压模膛弯曲模膛弯曲模膛切断模膛切断模膛模膛模膛1. 1. 锻造方法锻造方法二、锻造二、锻造锤上模锻1. 1. 锻造方法锻造方法二、锻造二、锻造压力机上模锻1. 1. 锻造方法锻造方法二、锻造二、锻造平锻机上模锻2、自由锻工艺规程的制订（1）绘制锻件图 a. 敷料 b. 锻件余量 c. 锻件公差（2）坯料质量及尺寸计算（3）选择锻造工序 常常见见自自由由锻锻零零件件锻造工艺规程锻造工艺规程绘制自由锻件图绘制自由锻件图锻件图锻件图2. 锻造工艺规程的制订锻造工艺规程的制订二、锻造二、锻造锻造工艺规程锻造工艺规程绘制自由锻件图绘制自由锻件图1.敷

14、料敷料敷料2. 锻造工艺规程的制订锻造工艺规程的制订二、锻造二、锻造2.锻件余量锻件余量锻件余量锻造工艺规程锻造工艺规程绘制自由锻件图绘制自由锻件图2. 锻造工艺规程的制订锻造工艺规程的制订二、锻造二、锻造3.锻件公差锻件公差（310）(240)(680)( 190)280235012760121203( 110) 142+3-4( 130) 2304锻造工艺规程锻造工艺规程绘制自由锻件图绘制自由锻件图2. 锻造工艺规程的制订锻造工艺规程的制订二、锻造二、锻造锻造工艺规程锻造工艺规程坯料重量及尺寸计坯料重量及尺寸计算算料头烧损零件坯料GGGG2. 锻造工艺规程的制订锻造工艺规程的制订二、锻造二

15、、锻造半轴自由锻工艺半轴自由锻工艺 锻件图材料: 18CrMnTi 坯料尺寸:130240 坯料重量:25kg 锻造设备:0.5T自由锻锤锻出头部 拔长拔长及修整台阶拔长并留出台阶锻出凹挡及拔长端部并修整盘类锻件盘类锻件镦粗、预锻、终锻镦粗、预锻、终锻锻造工艺规程锻造工艺规程确定模锻工步确定模锻工步2. 锻造工艺规程的制订锻造工艺规程的制订二、锻造二、锻造三、板料冲压三、板料冲压三、板料冲压三、板料冲压三、板料冲压三、板料冲压利用冲模对金属板料施加压力，使其产生分离或变形获得所需利用冲模对金属板料施加压力，使其产生分离或变形获得所需零件的工艺方法。零件的工艺方法。冲压冲压冷冲压冷冲压：t 24. 冲压件结构工艺性冲压件结构工艺性三、板料冲压三、板料冲压注意带孔件的弯曲冲压方法对结构工艺性的要求对弯曲件的要求对弯