材料成型工艺概述

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材料成型：

压力加工——通过压力机械、模具与材料的组合，完成材料的加工与成形（型）；

焊接——通过焊接设备、工艺完成材料的加工与成型；

铸造——通过熔炼、铸模、工艺的组合，完成材料的成型。

过程控制——机、电、材料一体化的过程控制。2

发展动态：系统集成（SI）：材料、机械、计算机技术的高度集成。材料——基础机械——重点计算机——工具管理——方法2

制造业钢铁汽车石化航空船舶电子…数字化管理数字化设计数字化装备制造业内在技术特征制造业外在行业背景支撑新型工业发展的重要关键技术2

世界经济发展的趋势表明：

装备制造业是一个国家经济发展的基石，是国民经济的基础产业，是国民经济的核心和工业化的原动力。

装备制造业仍将作为新经济发展必不可少的基础，不仅是高新技术的载体，而且是高新技术发展的动力。

发达国家不会将最核心的技术和装备卖给我们。中国作为一个主权国家，只有发展自己的装备制造业，才能真正成为经济强国。类别成形（型）方法成形（型）加工材料模具材料冲压模冲裁模弯曲模拉深模压缩模金属材料工具钢、硬质合金工具钢、铸铁工具钢、铸铁工具钢、硬质合金塑料模压制成型模注射成型模挤出成型模吹塑成型模真空成型模热固性塑料热塑性塑料热塑性塑料热塑性塑料热塑性塑料硬钢硬钢硬钢硬钢、铸铁硬钢压铸模压力铸造成形低熔点合金；锌合金；铝、锡、铅合金；镍铜合金耐热钢锻模模锻成形金属锻模钢粉末冶金模压力成型金属合金工具钢硬质合金陶瓷模压力成型陶瓷粉末合金工具钢硬质合金模具工业在国民经济中的地位

70％以上的汽车、拖拉机、电机、电器、仪表零件，80％以上的塑料制品，70％以上的日用五金及耐用消费品零件，都采用模具成型的方法来生产。

德国把模具称为“金属加工中的帝王”，把模具工业视为“关键工业”。

美国把模具称为“美国工业的基石”，把模具工业视为“不可估量其力量的工业”。

日本把模具说成是“促进社会富裕繁荣的动力”，把模具工业视为“整个工业发展的秘密”。

面向未来消费主流的汽车制造装备关键技术汽车制造加工制造结构设计分析CAD核心部件与传感器装配调试…关键技术主要装备模具冲压

工艺与生产线CAM机床车铣装配集成传输平台测试检验喷漆涂装

…机器人切焊

伺服与控制……剪裁坯板构成的轿车典型构件绪论一、塑性成形形工艺的特点点及应用二、塑性成形形工艺的分类类三、塑性成形形工艺与模具具技术的发展展趋势四、本课程的的任务塑性成形是金属加工的的方法之一。。它是指金属属材料在一定定的外力作用用下，利用金金属的塑性而而使其成形为为具有一定的的形状及一定定的力学性能能的加工方法法，也称塑性加工或压压力加工。塑性成形工艺艺与金属切削削加工、铸造造、焊接等加加工工艺相比比，具有以下下几个方面的的特点：1.材料利用用率高2.力学性能能好3.尺寸精度度高4.生产效率率高应用：冶金、、机械、航空空、航天、船船舶、军工、、仪器、仪表表、电器和日日用五金等工工业领域。一、塑性成形形工艺的特点点及应用根据加工对象象的属性可将塑性成形形分成两大类类：一是生产原材材料为主的加加工，称为一次塑性加工工二是生产零件件及其毛坯的的加工称为二次塑性加工工。按照塑性成形形毛坯的特点点，通常又将塑塑性成形分为为体积成形（块料成形））和板料成形两大类。二、塑性成形形工艺的分类类一次塑性加工工可以分为轧制、挤压、、拉拔等工艺，是冶冶金工业中生生产型材、板板材、管材等等的加工方法法。在成形过过程中，变形区的形状状不随变形的的进行而变化化，属于稳定变变形过程，适适合于连续大批量的生产。1.轧制轧制是使金金属坯料在在两个旋转转轧辊间的的特定空间间内产生塑塑性变形，，以获得一一定截面形形状材料的的塑性成形形方法。轧轧制可分为为纵轧、横横轧和斜轧轧。利用轧轧制方法可可生产出型型材、板材材和管材。。2.挤压在大截面坯坯料的后端端施加一定定的压力，，使金属坯坯料通过一一定形状和和尺寸的模模孔使其产产生塑性变变形，以获获得符合模模孔截面形形状的小截截面坯料或或零件的塑塑性加工方方法。挤压又分为为正挤压、、反挤压和和复合挤压压等。一次次塑性加工工的挤压主主要用来生生产型材、、管材等，，其中铝型型材的挤压压近一、二二十以来得得到迅速发发展。（一）一次次塑性加工工23.拉拔在金属坯料料的前端施施加一定的的拉力，将将金属坯料料通过一定定形状、尺尺寸的模孔孔使其产生生塑性变形形，以获得得与模孔形形状、尺寸寸相同的小小截面材料料的塑性成成形方法（（见图0－－1c）。。用拉拔方方法可以获获得各种截截面的棒材材、管材和和线材。塑性成形的的二次塑性性加工是机械制造造工业领域域内生产零零件或坯料料的加工方方法。二次次塑性加工工时，除大大型锻件采采用铸锭为为原材料直直接锻打成成锻件外，，一般都是是以一次塑塑性加工获获得的线、、棒、管、、板、型材材为原材料料进行再次次塑性成形形。它包括括板料成形形和体积成成形。1.板料成形板料成形又称为冲压，这种成形形方法多在在常温下进进行，所以以又叫冷冲压或板料冲压。按其变形形性质又可可以进一步步分为分离工序和成形工序。分离工序是利用冲模模在压力机机外力的作作用下，使使板料分离离出一定的的形状和尺尺寸的工件件的冲压工工序。它包包括落料、冲孔孔、切断、、切边、剖剖切等工序。成形工序是利用冲模模在压力机机外力的作作用下，使使板料产生生塑性变形形而得到要要求的形状状和尺寸的的工件的冲冲压工序。。它包括弯曲、拉深深（见图0－1g））、翻边、、胀形、扩扩口、旋压压等工序。2.体积成形二次塑性加加工的体积积成形是利利用锻压设设备及工、、模具，对对金属坯料料（块料））进行体积积重新分配配的塑性变变形，得到到所需形状状、尺寸及及性能的制制件。它主主要包括锻造、挤压压两大类。（二）二次次塑性加工工锻造锻造通常分分为自由锻造和模锻。自自由锻（（见图0－－1d）一一般是在锻锻锤或水压压机上，利利用简单的的工具将金金属锭或块块料锻成所所需形状和和尺寸的加加工方法。。模模锻是在模模锻锤或热热模锻压力力机上利用用模具来成成形，又可可以细分为为开式模锻（见图0－－1e）和和闭式模锻（见图0－－1f）。。挤压二次塑性加加工的挤压压主要用于于挤压件的生产。因因为挤压是是在很强的的三向压应力力状态下的成成形过程，，因而允许许采用很大大的变形量量。常温下下的挤压叫叫冷挤压，冷挤压工工艺具有优优质(精度度高、强度度高)、高高效、节材材的优点，，中、小型型零件的冷冷挤压加工工应用越来来越广泛。。。三、塑性成成形工艺与与模具技术术的发展趋趋势1.塑性成成形的基础础理论已基基本形成；；2.以有限限元为核心心的塑性成成形数值仿仿真技术日日趋成熟，，为人们认认识成形过过程的本质质规律提供供了新途径径；3.CAD、CAM等技术的的不断深入入应用，使使模具质量量提高、制制造周期下下降；4.新的成成形方法不不断出现并并得到成功功应用。塑性成形工工艺及模具具设计将沿沿着制件优优质化、生生产柔性化化、工艺省省力化，并并不断改善善劳动环境境及模具的的数字化设设计与制造造技术等方方面发展。。（一）制件件优质化（二）生产产柔性化（三）工艺艺省力化（四）改善善劳动环境境（一）制件件优质化它体现在两两个方面，，一是毛坯坯的尺寸精精化，二是是生产高性性能材料的的制件。为为了实现锻锻件精化，，需相应地地发展精密密剪切、精精密制坯、、少无氧化化加热等技技术，并提提高压力机机的刚度及及改善模具具的结构等等。也可以以采用温锻锻成形，然然后在工件件尺寸精度度要求高的的部位采用用冷整形工工艺的有效效措施。与与此同时，，为了提高高锻件的性性能和满足足特殊要求求，对一些些新材料，，特别是塑塑性差的特特种材料的的锻造是今今后研究的的方向之一一。（二）生产产柔性化其目的是适适应品种多多变的需要要。要求换换模时间短短，设备能能做尽可能能多的运动动方式（多多滑块多向向滑动）；；操作系统统尽可能采采用CNC及PNC（示教再再现式）控控制。与此此同时，应应尽量采用用“柔性””高的生产产工艺，尽尽量采用少少模、小模模、无模成成形工艺，，像带自动动换工具系系统的自动动自由锻造造机、多向向锻造机、、环形件辗辗环工艺等等都是一些些重要的发发展方向。。（三）工艺艺省力化变形力是体体积成形的的一大缺点点，这不仅仅相应地增增加设备重重量，也增增大了初投投资。近年年来，回转转成形工艺艺（辊锻、、摆辗、楔楔横轧、径径向锻造等等）得到了了很大发展展，这是由由于回转成成形是以连连续局部成成形代替整整体同时成成形，因而而变形力大大幅度下降降。（四）改善善劳动环境境锻造噪声大大、震动大大已成为公公害，如何何减震降噪噪已成为日日益突出的的问题。与与此同时，，为了减轻轻劳动强度度，应逐步步实现机械械化，并尽尽量减少烟烟尘。（五）模具具的数字化化技术1.模具数数字化设计计技术2.模具数数字化加工工技术3.塑性成成形与模具具数字化分分析技术4.模具数数字化制造造中的资源源管理四、本课程程的任务1）掌握冲冲压工艺的的基本类型型及其特点点，对冲裁裁、弯曲、、拉深等主主要工艺能能熟练地进进行工艺方方案的制定定、工艺分分析计算及及模具设计计。了解其其他板料成成形工艺的的基本设计计要求及模模具结构。。2）掌握热热锻工艺的的基本类型型及工艺规规程、模锻锻工艺的制制定及锻模模的设计。。熟悉各类类型模锻设设备上模锻锻的工艺特特点及模具具结构，了了解特种模模锻成形工工艺方法。。3)掌握冷冷锻工艺的的基本工序序类型及变变形机理，，熟练掌握握冷挤压工工艺方案的的制定、工工艺计算及及模具设计计。4）掌握塑塑性成形工工艺对设备备的基本要要求，能够够合理选择择塑性成形形设备。2参考书目李硕本，冲冲压工艺学学，机械工工业出版社社，1982肖景容，冲冲压工艺学学，机械工工业出版社社，1990冲压手册，，冲压工艺艺与模具设设计手册张志文，锻锻压工艺学学，机械工工业出版社社，1988吕炎，锻造造工艺学，，机械工业业出版社，，1995锻压工艺手手册，锻造造工艺与模模具设计手手册，机械械设计手册册洪深泽，挤挤压工艺及及模具设计计，机械工工业出版社社，1998洪慎章，冷冷挤压实用用技术，机机械工业出出版社，2005压力加工，，模具技术术，锻压，，塑性成形形工程学报报9、静静夜夜四四无无邻邻，，荒荒居居旧旧业业贫贫。。。。12月月-2212月月-22Thursday,December29,202210、雨中黄黄叶树，，灯下白白头人。。。14:16:2714:16:2714:1612/29/20222:16:27PM11、以以我我独独沈沈久久，，愧愧君君相相见见频频。。。。12月月-2214:16:2714:16Dec-2229-Dec-2212、故人江海别别，几度隔山山川。。14:16:2714:16:2714:16Thursday,December29,202213、乍见翻疑疑梦，相悲悲各问年。。。12月-2212月-2214:16:2714:16:27December29,202214、他乡乡生白白发，，旧国国见青青山。。。29十十二二月20222:16:27下下午14:16:2712月月-2215、比不了得就就不比，得不不到的就不要要。。。十二月222:16下下午12月-2214:16December29,202216、行动出成果果，工作出财财富。。2022/12/2914:16:2714:16:2729December202217、做前，能能够环视四四周；做时时，你只能能或者最好好沿着以脚脚为起点的的射线向前前。。2:16:27下下午2:16下下午14:16:2712月-229、没有失失败，只只有暂时时停止成成功！。。12月-2212月-22Thursday,December29,202210、很多事情情努力了未未必有结果果，但是不不努力却什什么改变也也没有。。。14:16:2714:16:2714:1612/29/20222:16:27PM11、成功就就是日复复一日那那一点点点小小努努力的积积累。。。12月-2214:16:2714:16Dec-2229-Dec-2212、世间成事，，不求其绝对对圆满，留一一份不足，可可得无限完美美。。14:16:2714:16:2714:16Thursday,December29,202213、不不知知香香积积寺寺，，数数里里入入云云峰峰。。。。12月月-2212月月-2214:16:2814:16:28December29,202214、意志坚强强的人能把把世界放在在手中像泥泥块一样任任意揉捏。。29十二二月20222:16:28下下午14:16:2812月-2215、楚楚塞塞三三湘湘接接，，荆荆门门九九派派通通。。。。。十二二月月222:16下下午午12月月-2214:16December29,202216、少年年十五五二十十时，，步行行夺得得胡马马骑。。。2022/12/2914:16:2814:16:2829December202217、空山新雨雨后，天气气晚来秋。。。2:16:28下下午2:16下下午14:16:2812月-229、杨柳散和风风，青山澹吾吾虑。。12月-2212月-22Thursday,December29,202210、阅读读一切切好书书如同同和过过去最最杰出出的人人谈话话。14:16:2814:16:2814:1612/29/2