江苏大学材料成型-塑性成形工艺基础2

江苏大学材料成型-塑性成形工艺基础

01材料成型工艺概述材料成型工艺是指将原材料通过一定的工艺方法，制成具有一定形状和尺寸的制品的过程工艺方法包括铸造、锻造、焊接、塑性成形等制品包括金属制品、非金属制品、复合材料制品等材料成型工艺的分类按成型方法分类：铸造、锻造、焊接、塑性成形等按制品形状分类：板材成型、管材成型、型材成型等按材料类型分类：金属成型、非金属成型、复合材料成型等材料成型工艺的定义与分类材料成型工艺在工业生产中占有重要地位制品的成型质量直接影响产品的性能和使用寿命工艺过程的优化可以降低生产成本，提高生产效率材料成型工艺的应用领域广泛航空航天、汽车制造、船舶制造等高端制造领域能源、建筑、交通等基础设施建设领域电子、通讯、医疗等高科技领域材料成型工艺的重要性及应用领域材料成型工艺的发展趋势及挑战材料成型工艺的发展趋势工艺过程的自动化和智能化新材料和新工艺的研究与应用节能环保和可持续发展的要求材料成型工艺面临的挑战制品形状和性能的不断提高要求生产成本和生产效率的平衡问题环境污染和资源消耗的减少要求02塑性成形工艺基本原理塑性成形工艺的基本原理利用金属材料的塑性，通过外力作用使其发生变形，达到成型的目的塑性成形工艺包括冲压、锻压、挤压、拉拔等塑性成形工艺的特点可以获得形状复杂、尺寸精确的制品具有一定的自由度和灵活性，可以适应不同产品的生产需求生产效率高，易于实现自动化和智能化生产塑性成形工艺的基本原理及特点塑性成形工艺的分类及适用范围塑性成形工艺的分类按变形方式分类：冲压、锻压、挤压、拉拔等按工艺特点分类：单工序成形、多工序成形、连续成形等塑性成形工艺的适用范围适用于金属材料的成型，如钢、铝、铜等适用于各种形状和尺寸的制品生产，如板材、管材、型材等塑性成形工艺的工艺参数变形力、变形速度、变形温度等模具设计参数：模具形状、尺寸、材料等材料性能参数：屈服强度、抗拉强度、硬度等塑性成形工艺的影响因素原材料性能：材料的塑性、硬度、强度等工艺参数：变形力、变形速度、变形温度等模具设计：模具形状、尺寸、材料等环境因素：温度、湿度、气氛等塑性成形工艺的工艺参数及影响因素03塑性成形工艺设备与模具塑性成形工艺设备的种类及特点塑性成形工艺设备的种类冲压设备：如压力机、液压机、机械压力机等锻压设备：如自由锻锤、模锻锤、液压锻机等挤压设备：如挤压机、拉拔机、轧机等塑性成形工艺设备的特点设备结构复杂，工艺参数多，需要精确控制设备功率大，能耗高，需要考虑节能环保设备自动化程度高，需要考虑设备的安全性和可靠性塑性成形工艺模具的设计与制造塑性成形工艺模具的设计模具形状和尺寸的设计模具材料的选择和热处理工艺模具结构设计和强度计算塑性成形工艺模具的制造模具的加工方法：车削、铣削、磨削等模具的表面处理：抛光、喷涂、电镀等模具的检测与修复：尺寸检测、硬度检测、表面质量检测等塑性成形工艺设备的选择原则根据制品的形状和尺寸选择合适的设备类型根据工艺要求和材料性能选择设备的参数和性能考虑设备的能耗、环保和安全性能塑性成形工艺模具的选择原则根据制品的形状和尺寸选择合适的模具结构根据工艺要求和材料性能选择模具的材料和热处理工艺考虑模具的使用寿命和制造成本塑性成形工艺设备与模具的选择原则04塑性成形工艺材料塑性成形工艺材料需要具有良好的塑性屈服强度和抗拉强度适中，便于变形断裂延伸率高，有利于成型塑性成形工艺材料需要具有良好的硬度表面硬度高，耐磨性好内部硬度适中，有利于变形塑性成形工艺材料需要具有良好的强度和韧性抗拉强度、抗压强度、抗弯强度等性能良好冲击韧性和疲劳韧性好，有利于提高制品的使用寿命塑性成形工艺材料的性能要求常用塑性成形工艺材料钢：碳钢、合金钢、不锈钢等铝：纯铝、铝合金、铝镁合金等铜：纯铜、铜合金等常用的塑性成形工艺材料特点钢：具有良好的强度和塑性，广泛应用于各种塑性成形工艺铝：轻质、耐腐蚀、易于加工，广泛应用于航空航天、汽车制造等领域铜：具有良好的导电性和导热性，广泛应用于电子、通讯等领域常用塑性成形工艺材料及其特点根据制品的使用性能和工艺要求选择材料考虑制品的力学性能、耐腐蚀性能、导热性能等要求考虑工艺过程中的变形温度、变形速度、变形力等参数考虑材料的成本和可获得性选择材料考虑材料的市场价格、供应情况等因素考虑材料的加工性能、成形性能等因素考虑环境保护和可持续发展的要求选择材料考虑材料的环保性能、可回收性能等因素考虑材料的生产能耗、资源消耗等因素塑性成形工艺材料的选用原则💡📖⌛️05塑性成形工艺过程与控制塑性成形工艺过程的基本步骤原材料准备：选择合适的材料，进行表面处理、切割等预处理模具准备：设计、制造、安装模具成型工艺：根据工艺参数进行塑性成形，如冲压、锻压、挤压等制品后处理：进行热处理、表面处理等后处理工艺，提高制品性能塑性成形工艺的方法单工序成形：一次成型，如冲压、翻边、拉伸等多工序成形：多次成型，如锻造、挤压、拉拔等连续成形：连续生产，如连铸、连轧、连续挤压等塑性成形工艺过程的基本步骤与方法塑性成形工艺过程的质量控制方法材料质量检测：检测材料的化学成分、力学性能、金相组织等工艺参数控制：控制变形力、变形速度、变形温度等工艺参数模具质量检测：检测模具的尺寸、形状、材料、硬度等制品质量检测：检测制品的形状、尺寸、力学性能、金相组织等塑性成形工艺过程的异常处理设备故障处理：检查设备故障原因，进行维修或更换工艺参数调整：根据制品质量要求，调整工艺参数模具损坏处理：检查模具损坏原因，进行修复或更换塑性成形工艺过程的质量控制方法塑性成形工艺过程的优化方法优化工艺参数：通过试验和模拟计算，优化变形力、变形速度、变形温度等参数优化模具设计：通过模拟计算和试验，优化模具形状、尺寸、材料等设计参数优化工艺流程：通过分析生产过程，优化工艺流程，提高生产效率塑性成形工艺过程的改进方法改进材料性能：通过材料改性，提高材料的塑性、硬度、强度等性能改进工艺方法：通过研究和引进新的塑性成形工艺，提高制品质量和生产效率改进生产设备：通过设备升级和改进，提高设备的性能和自动化程度塑性成形工艺过程的优化与改进06塑性成形工艺实例分析冲压成形工艺实例汽车覆盖件冲压：通过冲压工艺生产汽车车身、发动机舱等覆盖件电器元件冲压：通过冲压工艺生产电器开关、连接器、散热器等元件锻压成形工艺实例齿轮锻压：通过锻压工艺生产齿轮、齿圈等传动部件轴承锻压：通过锻压工艺生产轴承套圈、滚子等部件挤压成形工艺实例铝型材挤压：通过挤压工艺生产建筑门窗、航空航天用型材等铜管挤压：通过挤压工艺生产空调制冷管、电缆管等典型塑性成形工艺实例介绍冲压成形工艺实例的优缺点优点：生产效率高，制品形状和尺寸精确，适合大批量生产缺点：模具成本高，对材料塑性要求高，不适合复杂形状制品生产01锻压成形工艺实例的优缺点优点：制品力学性能好，内部组织致密，适合生产高性能部件缺点：生产效率低，设备功率大，能耗高02挤压成形工艺实例的优缺点优点：制品形状和尺寸精确，生产效率高，适合大批量生产缺点：对材料塑性要求高，模具成本高，不适合复杂形状制品生产03塑性成形工艺实例的优缺点分析塑性成形工艺实例的经验与教训总结塑性成形工艺实例的经验总结合理选择原材料和工艺参数，保