高能率及其他成形

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金属塑性成形

金属塑性成形

02
金属塑性成形的原理
金属塑性变形的物理基础
01
金属塑性变形的基本概念
金属塑性成形是通过外力作用使金属材料发生塑性变形,从而获得所需
形状和性能的过程。
02
金属的晶体结构与塑性变形
金属的晶体结构是影响其塑性变形行为的重要因素。金属的晶体结构决
定了其塑性变形的机制和特点。
03
温度对金属塑性变形的影响
塑性成形过程中的缺陷与控制
在塑性成形过程中,由于各种因素的影响,可能会出现裂纹、折叠、夹杂等缺陷。为了获得高质量的产 品,需要了解这些缺陷的形成原因,并采取相应的措施进行控制和预防。
03
金属塑性成形的方法
自由锻成形
总结词
自由锻成形是一种金属塑性加工方法,通过锤击或压力机等 工具对金属坯料施加外力,使其发生塑性变形,从而获得所 需形状和尺寸的金属制品。
随着科技的发展,精密金属塑性成形技术逐渐兴起,如精密锻造、精密轧制、精密冲压等 ,这些技术能够制造出更高精度、更复杂形状的金属零件。
数值模拟与智能化技术
近年来,数值模拟与智能化技术在金属塑性成形领域得到了广泛应用,通过计算机模拟技 术可以对金属塑性成形过程进行模拟分析,优化工艺参数,提高产品质量和生产效率。同 时,智能化技术的应用使得金属塑性成形过程更加自动化和智能化。
详细描述
挤压成形适用于生产各种复杂形状的管材、棒材和异型材等。由于其能够实现连续生产,因此具有较 高的生产效率。但挤压成形对设备和操作技术要求较高,且对原材料的表面质量、尺寸精度和化学成 分等要求严格。
拉拔成形
总结词
拉拔成形是一种金属塑性加工方法,通 过拉拔机对金属坯料施加拉力,使其发 生塑性变形,从而获得所需形状和尺寸 的金属制品。

爆炸成形的原理及应用

爆炸成形的原理及应用

爆炸成形的原理及应用摘要:对爆炸成型产生的历史背景做了简单的回顾,对研制和应用现状作了简单的介绍。

并对今后的发展方向,尤其是在新材料合成方面的重要作用做了简单的分析。

关键词:爆炸成型爆炸合成爆炸焊接爆炸成型的发展历史:爆炸是能量在极短时同内的快速释放。

爆炸包括物理爆炸、化学爆炸和核爆炸。

利用可控爆炸从事的某些加工作业叫爆炸成型。

这里所谓“爆炸成型”是指利用化学爆炸所进行的加工。

爆炸成型的历史可以追朔到l9世纪末期。

1876年英国工程师Adamson利用火药棉爆炸研究铁板和钢板承受冲击力时的行为,1888年美国化学家Charles Munroe利用火药棉接触爆炸,借助镂花模板和钢丝网模块在金属表面雕刻图案,都是人类早期从事爆炸成型的实例。

20世纪初以后,人们对此也做过许多有益尝试,但是爆炸成型作为一门独立的技术手段应用于生产实践之中还是从本世纪50年代开始。

一方面,在两次世界大战中由于军事应用的需要,人们在爆炸理论、爆炸技术、爆炸效应、材料对爆炸载荷的响应等方面的研究以及对毫秒级甚至微秒级瞬变过程探测和观察手段的建立中,为爆炸成型奠定了坚实的理论和实验基础;另一方面,经历两次世界大战后的世界进入了两极对峙的冷战时期,疯狂的军备竞赛导致诸如原子能、航天等许多尖端军工产业的出现,这些新兴的军工企业往往要求加工许多形状奇特而复杂的零部件,生产批量小,要求精度高,传统的机加手段和设备无力进行加工。

一些军工企业为了自身的需要开始把注意力转移到利用受控爆炸进行某些特殊加工作业上来。

开始是试验性的,后经推广应用,逐渐形成一批专业企业的部门专门从事爆炸成型作业或技术研究工作。

六、七十年代,爆炸成型技术的研究和推广应用成为世界科技界关注的一个热点,从1967年到1981年世界范围的国际高能率加工(碰小Energy Rate Fabizieation)会议就召开了七次,其它小型的专业研讨会、交流会不胜枚举,使爆炸成型技术越来越完善,应用越来越广泛。

冲压模具设计毕业论文

冲压模具设计毕业论文

你如果认识从前的我,也许会原谅现在的我。

1 绪论1.1 概述冲压成形作为现代工业中一种十分重要的加工方法用以生产各种板料零件具有很多独特的优势其成形件具有自重轻、刚度大、强度高、互换性好、成本低、生产过程便于实现机械自动化及生产效率高等优点是一种其它加工方法所不能相比和不可替代的先进制造技术在制造业中具有很强的竞争力被广泛应用于汽车、能源、机械、信息、航空航天、国防工业和日常生活的生产之中在吸收了力学、数学、金属材料学、机械科学以及控制、计算机技术等方面的知识后已经形成了冲压学科的成形基本理论以冲压产品为龙头以模具为中心结合现代先进技术的应用在产品的巨大市场需求刺激和推动下冲压成形技术在国民经济发展、实现现代化和提高人民生活水平方面发挥着越来越重要的作用1.2 冲压技术的进步进几十年来冲压技术有了飞速的发展它不仅表现在许多新工艺与新技术在生产的广泛应用上如:旋压成形、软模具成形、高能率成形等更重要的是人们对冲压技术的认识与掌握的程度有了质的飞跃[1]现代冲压生产是一种大规模继续作业的制造方式由于高新技术的参与和介入冲压生产方式由初期的手工操作逐步进化为集成制造(图1-1)生产过程逐步实现机械化、自动化、并且正在向智能化、集成化的方向发展实现自动化冲压作业体现安全、高效、节材等优点已经是冲压生产的发展方向图1-1 冲压作业方式的进化冲压自动化生产的实现使冲压制造的概念有了本质的飞跃结合现代技术信息系统和现代化管理信息系统的成果由这三方面组合又形成现代冲压新的生产模式-计算机集成制造系统CIMS(Computer Integrated Manufacturing System)把产品概念形成、设计、开发、生产、销售、售后服务全过程通过计算机等技术融为一体将会给冲压制造业带来更好的经济效益使现代冲压技术水平提高到一个新的高度1.3 模具的发展与现状模具是工业生产中的基础工艺装备是一种高附加值的高技术密集型产品也是高新技术产业的重要领域其技术水平的高低已成为衡量一个国家制造水平的重要标志随着国民经济总量和工业产品技术的不断发展各行各业对模具的需求量越来越大技术要求也越来越高目前我国模具工业的发展步伐日益加快"十一五期间"产品发展重点主要应表现在 [2]:(1)汽车覆盖件模;(2)精密冲模;(3)大型及精密塑料模;(4)主要模具标准件;(5)其它高技术含量的模具目前我国模具年生产总量虽然已位居世界第三其中冲压模占模具总量的40%以上[2]但在整个模具设计制造水平和标准化程度上与德国、美国、日本等发达国家相比还存在相当大的差距以大型覆盖件冲模为代表我国已能生产部分轿车覆盖件模具轿车覆盖件模具设计和制造难度大质量和精度要求高代表覆盖件模具的水平在设计制造方法、手段上已基本达到了国际水平模具结构功能方面也接近国际水平在轿车模具国产化进程中前进了一大步但在制造质量、精度、制造周期和成本方面以国外相比还存在一定的差距标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具是我国重点发展的精密模具品种在制造精度、使用寿命、模具结构和功能上与国外多工位级进模和多功能模具相比存在一定差距[2-3]1.4 模具CAD/CAE/CAM技术冲压技术的进步首先通过模具技术的进步来体现出来对冲模技术性能的研究已经成为发展冲压成形技术的中心和关键20世纪60年代初期国外飞机、汽车制造公司开始研究计算机在模具设计与制造中的应用通过以计算机为主要技术手段以数学模型为中心采用人机互相结合、各尽所长的方式把模具的设计、分析、计算、制造、检验、生产过程连成一个有机整体使模具技术进入到综合应用计算机进行设计、制造的新阶段模具的高精度、高寿命、高效率成为模具技术进步的特征模具CAD/CAE/CAM是改造传统模具生产方式的关键技术是一项高科技、高效益的系统工程它以计算机软件的形式为企业提供一种有效的辅助工具使工程技术人员借助于计算机对产品性能、模具结构、成形工艺、数控加工及生产管理进行设计和优化[4]模具CAD/CAE/CAM技术能显著缩短模具设计与制造周期降低生产成本和提高产品质量已成为模具界的共识模具CAD/CAE/CAM在近20年中经历了从简单到复杂从试点到普及的过程进入本世纪以来模具CAD/CAE/CAM技术发展速度更快应用范围更广在级进模CAD/CAE/CAM发展应用方面本世纪初美国UGS公司与我国华中科技大学合作在UG-II(现为NX)软件平台上开发出基于三维几何模型的级进模CAD/CAM软件NX-PDW该软件包括工程初始化、工艺预定义、毛坯展开、毛坯排样、废料设计、条料排样、压力计算和模具结构设计等模块具有特征识别与重构、全三维结构关联等显著特色已在2003年作为商品化产品投入市场与此同时新加波、马来西亚、印度及我国台湾、香港有关机构和公司也在开发和试用新一代级进模CAD/CAM系统我国从上世纪90年代开始华中科技大学、上海交通大学、西安交通大学和北京机电研究院等相继开展了级进模CAD/CAM 系统的研究和开发如华中科技大学模具技术国家重点实验室在AutoCAD软件平台上开发出基于特征的级进模CAD/CAM系统HMJC包括板金零件特征造型、基于特征的冲压工艺设计、模具结构设计、标准件及典型结构建库工具和线切割自动编程5个模块上海交通大学为瑞士法因托(Finetool)精冲公司开发成功精密冲裁级进模CAC/CAM系统西安交通大学开发出多工位弯曲级进模CAD系统等近年来国内一些软件公司也竞相加入了级进模CAD/CAM系统的开发行列如深圳雅明软件制作室开发的级进模系统CmCAD、富士康公司开发的用于单冲模与复合模的CAD系统Fox-CAD等[4]展望国内外模具CAD/CAE/CAM技术的发展本世纪的科学技术正处于日新月异的变革之中通过与计算机技术的紧密结合人工智能技术、并行工程、面向装配、参数化特征建模以及关联设计等一系列与模具工业相关的技术发展之快学科领域交叉之广前所未见今后10年新一代模具CAD/CAE/CAM系统必然是当今最好的设计理念、最新的成形理论和最高水平的制造方法相结合的产物其特点将反映在专业化、网络化、集成化、智能化四个方面主要表现在[4]:(1)模具CAD/CAM的专业化程度不断提高;(2)基于网络的CAD/CAE/CAM一体化系统结构初见端倪;(3)模具CAD/CAE/CAM的智能化引人注目;(4)与先进制造技术的结合日益紧密1.5 课题的主要特点及意义该课题主要针对电器开关过电片零件在对过电片冲孔、落料和压弯等成形工艺分析的基础上提出了该零件采用多工位级进模的冲压方案;根据零件的形状、尺寸精度要求设计过程中综合考虑采用"双列直对排法"排样成形侧刃定位保证工件的尺寸和形状位置精度要求的同时提高了材料的利用率和劳动生产率本课题涉及的知识面广综合性较强在巩固大学所学知识的同时对于提高设计者的创新能力、协调能力开阔设计思路等方面为作者提供了一个良好的平台2 冲压工艺方案的制定图2-1 零件图材料:H68普通黄铜料厚:0.5mm该零件为某电器开关过电片是一家电器生产企业产品中的一个主要零件如图2-1所示其作用是通过开关扳手的运动由过电片让电流通或断该零件生产属于大批量生产零件结构紧凑冲裁壁厚很小(最小处为0.75mm)成形过程相互干涉在复合模中难于实现;若用简单的落料、冲孔、弯曲模等单工序模也可达到冲压要求这样模具虽然简单了但是冲压所用的设备和人员较多冲压工序中的定位也较麻烦加上零件较小装料时易产生不安全的现象而且工序较多效率较低故不被推广为减少零件在生产中的多次定位对其精度和生产率的影响一要产品批量较大对零件的一致性要求较高二是具有H68良好的弯曲和冲裁性能经过反复比较适宜采用较为复杂的多工位级进模制造2.1 工艺分析本电器开关过电片从总体上看是一个带双孔的""形弯曲件该零件需要控制的尺寸有分别为公差等级IT11IT12级其余尺寸均为未注公差可以按IT12级取公差该零件材料为H68普通黄铜料厚为0.5mm因而从尺寸精度和材料方图2-2 零件展开图面分析比较适合用冲压加工经计算得零件毛坯展开尺寸如图2-2所示最长处为22.86mm最宽处为6.8mm属于小型冲压件由于""形弯曲件两直边折弯方向相反故弯曲模必须有两个方向的弯曲动作现改为""形弯曲件它是""形件的成对弯曲然后再切断为二个""形件这样使两边的弯曲力相互平衡。

(完整word版)塑性成形方法

(完整word版)塑性成形方法

第五节其它塑性成形方法随着工业的不断发展,人们对金属塑性成形加工生产提出了越来越高的要求,不仅要求生产各种毛坯,而且要求能直接生产出更多的具有较高精度与质量的成品零件.其它塑性成形方法在生产实践中也得到了迅速发展和广泛的应用,例如挤压、拉拔、辊轧、精密模锻、精密冲裁等。

一、挤压挤压:指对挤压模具中的金属锭坯施加强大的压力作用,使其发生塑性变形从挤压模具的模口中流出,或充满凸、凹模型腔,而获得所需形状与尺寸制品的塑性成形方法.挤压法的特点:(1)三向压应力状态,能充分提高金属坯料的塑性,不仅有铜、铝等塑性好的非铁金属,而且碳钢、合金结构钢、不锈钢及工业纯铁等也可以采用挤压工艺成形。

在一定变形量下,某些高碳钢、轴承钢、甚至高速钢等也可以进行挤压成形。

对于要进行轧制或锻造的塑性较差的材料,如钨和钼等,为了改善其组织和性能,也可采用挤压法对锭坯进行开坯。

(2)挤压法可以生产出断面极其复杂的或具有深孔、薄壁以及变断面的零件。

(3)可以实现少、无屑加工,一般尺寸精度为IT8~IT9,表面粗糙度为Ra3。

2~0。

4μ m,从而(4)挤压变形后零件内部的纤维组织连续,基本沿零件外形分布而不被切断,从而提高了金属的力学性能.(5)材料利用率、生产率高;生产方便灵活,易于实现生产过程的自动化.挤压方法的分类:1.根据金属流动方向和凸模运动方向的不同可分为以下四种方式:(1)正挤压金属流动方向与凸模运动方向相同,如图2—69所示。

(2)反挤压金属流动方向与凸模运动方向相反,如图2—70所示.(3)复合挤压金属坯料的一部分流动方向与凸模运动方向相同,另一部分流动方向与凸模运动方向相反,如图2—71所示。

(4)径向挤压金属流动方向与凸模运动方向成90°角,如图2—72所示。

图2-69 正挤压图2—70 反挤压图2—71 复合挤压图2-72 径向挤压2.按照挤压时金属坯料所处的温度不同,可分为热挤压、温挤压和冷挤压三种方式:(1)热挤压变形温度高于金属材料的再结晶温度。

简短的电磁成型技术介绍

简短的电磁成型技术介绍
Байду номын сангаас
线圈置于工件外部时工件压缩示意图
1.线圈 2.电容器 3.高压开关4.磁力线 5.绝缘体 6.工件
线圈置于工件内部时工件胀形示意图
1.工件 2.线圈 3.磁力线
电磁成形技术的特点
(1)电磁成形加工无机械 接触,是以磁场作为介质, 无需工件与工具的表面接 触,因此工件表面无机械 擦痕,工件表面质量好。 (2)工件变形受力均匀,残余应力小,疲 劳强度高,使用寿命长,加工后不影响 零件的机械、物理、化学性能,也不需 要热处理。
电磁成型技术的应用
应用领域: 如在汽车、仪器仪表、军工、宇航等领域。 电磁成形工艺: 可以完成焊接、翻边、成形、胀形、压缩成形、缩 锻、粉末压实等多种工序,既可加工管材又可加工板材, 对管材加工优越性更为突出。
实例
1.局部胀形 将线圈置于金属管(工件)内, 当放电电流通过线圈时,金属管受脉 冲磁场力作用而紧贴模具成形。
(4)可以很方便的 实现高速成形,每 分钟可工作数百次, 具有与普通冲压相 近的生产效率。
缺陷:
3 2 1
单一的电磁成 形工艺很难获 得深拉深工 件。
不是所有的金 属材料可以用 该技术直接加 工,低电导率 的材料需用高 导电率的材料 做“驱动体”。
电磁成形工艺 对工件形状、 工件的几何尺 寸有严格的要 求。
电磁成型技术
班级:Y20130301 姓名:马子超
Contents
1
电磁成型技术的定义及原理
2
电磁成型技术的特点
3
电磁成型技术的应用
塑性成形的概念及原理
• 概念:

电磁成形工艺是一种新兴的高能率成形 技术,是利用瞬间的高压脉冲磁场迫使坯 料在冲击电磁力作用下,高速成形的一种 成形方法。电磁成形属于高能(高速率) 成形技术,高能(高速率)成形技术种类 很多,但是电磁成形排除了爆炸成形的危 险性,较之电液成形更方便。

特种塑性成形试题

特种塑性成形试题

特种塑性成形试题1、实现细微晶粒超塑性的条件是什么?说出其力学特征。

2、为何要解决超塑性成形时的壁厚不均问题?3、获得超塑性细晶组织的方法有哪几种?4、目前超塑性应用最成功的领域是什么?主要产品是什么?5、粉末锻造的目的是什么?6、粉末锻造时如何致密制件?7、粉末锻造用的粉末有哪几种形式?各有何特点?8、预合金粉末有哪两种形式?各有何特点?9、粉锻时烧结的目的是什么?10、预成形坯密度对制件最终密度有无影响?其形状有哪几种?11、液态模锻时为何其压力值在某一值附近略有波动?12、说出何为液态模锻组合体?其各区力学性质如何?13、加压速度和开始加压时间对液态模锻件有何影响?14、金属注射成型要解决的关键问题是什么?15、金属注射成型时粘合剂的功能是什么?应具备什么特性?16、注射温度对金属注射成型有何影响?17、模具温度对金属注射成型有何影响?18、注射压力对金属注射成型有何影响?19、保压压力对金属注射成型有何影响?20、注射速率对金属注射成型有何影响?21、金属注射成型时烧结的目的是什么?其驱动力是什么?22、金属注射成型时有哪几种脱脂方法?脱脂的目的是什么?23、摆辗的特点及应用?24、圆柱摆辗时的正、倒蘑菇形是如何产生的?25、圆柱摆辗时的滑轮形是如何产生的?26、摆辗时的摆角、每转进给量对成型过程的影响?27、摆辗时的摆头转速对成型过程的影响?28、高能率成形有哪几种?其共同点及各自特点是什么?29、电液成形与电磁成形有何相同点与不同点?30、电磁成形时的集磁器与驱动片各用于什么场合?31、为何充液拉伸时制件的拉伸变形能力会提高?32、充液拉伸时溢流阀所调压力对拉伸过程有何影响?33、为何采用聚氨酯弯曲时制件无回弹?34、聚氨酯成形时,其形状如何选择?35、采用液压胀形法如何成形大型球状容器?36、采用液压胀形法成形大型球状容器的优点是什么?37、为何聚氨酯拉伸通常都是浅拉伸?若要增加拉伸变形程度采取何措施?38、采用液压胀形法与聚氨酯胀形时的区别?39、降低轧制力的措施有哪些?40、改善轧制时咬入条件的措施有哪几种?41、轧制主要有那几种?各种方式的主要产品是什么?42、旋压工艺的优缺点有哪些?。

爆炸成形

爆炸成形
• 良好的爆炸成形弹丸要求药型罩材料具有 高的动态延展性、高密度及细晶粒结构、 形成完整的弹丸
• 所以,采用铁铜(应用最广),银,钽 (tan),铀 (you,放射),或者它们的 合金等
谢谢观赏
爆炸成形特近理论
密度 • 可在低于一般烧结温度下进行热压实,使
压实件具有超细晶粒结构或非平衡结构等 • 能压制各种粉末组合,而没有组成相之间
的相互作用
工艺参数选择
• 爆炸成形常用的炸药有梯恩梯(TNT)、黑 索金(RDX)、泰安(PETN)、特区儿等。
3.药量
药量的正确选择对爆炸成形非常重要。药 量过小将使变形无法完成;药量过大将使 零件破坏甚至损坏模具。 目前采用的方法是经验估计,先初步估算, 然后逐步加大药量来确定最合适的药量。
应用
• 常用于爆炸焊接(复合材料、原材料广、 运用广)、表面强化、管件结构的装配、 粉末压制等方面
典型应用
反坦克武器:1939~1945年的战争中,
爆炸成形
主要内容
• 概述 • 成型过程 • 工艺参数选择 • 应用
概述
• 定义:爆炸成形是利用爆炸物质在爆炸瞬 间释放出巨大的化学能对金属坯料进行加 工的高能率成形方法
• 常用领域:其目前主要用于板材的拉深、 胀形、校形等成型工艺。
此外还常用于爆炸焊接、表面强化、管件 结构的装配、粉末压制等方面。
常用成形工艺示意图
• 爆炸拉深
• 爆炸胀形
变形简析
• 上述两幅图,在爆炸中心周围一定距离上, 冲击波压力是时间的函数。当冲击波与成 形毛坯接触时,由于冲击波压力大大超过 毛坯塑性变形抗力,毛坯开始运动并以很 大的加速度积聚自己的运动速度。冲击波 压力很快降低,当其值降低到等于毛坯变 形抗力时,毛坯位移速度达到最大值。这 时,毛坯在冲击波停止作用后仍能继续变 形,直到成型过程结束。

电磁成形现状及其发展

电磁成形现状及其发展

电磁成形现状及发展【摘要】电磁成形工艺是一种新兴的高能率成形技术,在工业生产中应用十分广泛。

本文介绍了电磁成形在国内外的发展现状及电磁成形在管材成形、平板件成形等方面的应用,并阐述了怎样用有限元方法精确求解电磁成形过程。

最后提出了电磁成形存在问题及解决办法,展望了电磁成形的应用前景。

关键词:电磁成形;管材成形;平板件成形;有限元方法前言电磁成形工艺是一种新兴的高能率成形技术,是利用瞬间的高压脉冲磁场迫使坯料在冲击电磁力作用下,高速成形的一种成形方法。

电磁成形属于高能(高速率)成形技术,高能(高速率)成形技术种类很多,但是电磁成形排除了爆炸成形的危险性,较之电液成形更方便[1][2]。

从20世纪50年代末,电磁成形在国内外迅速发展起来,成为金属塑性加工的一种新的工艺方法,深受各工业国的高度重视。

现已广泛应用于机械、电子、汽车工业、轻化工及仪器仪表、航空航天、兵器工业等诸多领域,应用前景十分广阔。

电磁成形可广泛应用于平板成形、板材冲裁、冲孔、管材电磁胀形和缩径、翻边和连接、压印和成形、多工序复合成形、组装件的装配、粉末压实、电磁铆接、电磁焊接及放射性物质的封存等,对一些特殊零件是优先选用的成形方法。

如大型构件的精密校形、膜片无毛刺冲裁、复杂外形管件加工、导弹卡箍成形、仪器舱校形、飞机透平发动机舱成形[3]、扭矩轴及连杆装配;汽车空气调节储存器、热交换器、万向接头架、凸轮、齿轮等与驱动轴或万向轴管的连接;熔断器、绝缘器等电子元件的装配;核工业中燃料棒的成形、核废料容器的密封;电磁铆接已被泛用于波音737、747、767;而电磁粉末压制为电磁成形技术在功能陶瓷行业、敏感元件和传感器行业又开辟了广阔的应用前景。

电磁成形是利用磁场力使金属坯料变形的高速率成形方法。

因为在成形过程中载荷以脉冲的方式作用于毛坯,因此又称为磁脉冲成形。

电磁成形理论研究主要包括磁场力分析和磁场力作用下工件的变形分析,以及高速率条件下材料成形性的研究等。

工程材料与机械制造基础课后习题答案

工程材料与机械制造基础课后习题答案

《工程材料及机械制造基础》习题答案齐乐华主编第一章材料的种类与性能(P7)1、金属材料的使用性能包括哪些?力学性能、物理性能、化学性能等。

2、什么是金属的力学性能?它包括那些主要力学指标?金属材料的力学性能:金属材料在外力作用下所表现出来的与弹性和非弹性反应相关或涉及力与应变关系的性能。

主要包括:弹性、塑性、强度、硬度、冲击韧性等。

3、一根直径10mm的钢棒,在拉伸断裂时直径变为8.5mm,此钢的抗拉强度为450Mpa,问此棒能承受的最大载荷为多少?断面收缩率是多少?F=35325N ψ=27.75%4、简述洛氏硬度的测试原理。

以压头压入金属材料的压痕深度来表征材料的硬度。

5、什么是蠕变和应力松弛?蠕变:金属在长时间恒温、恒应力作用下,发生缓慢塑性变形的现象。

应力松弛:承受弹性变形的零件,在工作过程中总变形量不变,但随时间的延长,工作应力逐渐衰减的现象。

6、金属腐蚀的方式主要有哪几种?金属防腐的方法有哪些?主要有化学腐蚀和电化学腐蚀。

防腐方法:1)改变金属的化学成分;2)通过覆盖法将金属同腐蚀介质隔离;3)改善腐蚀环境;4)阴极保护法。

第二章材料的组织结构(P26)1、简述金属三种典型结构的特点。

体心立方晶格:晶格属于立方晶系,在晶胞的中心和每个顶角各有一个原子。

每个体心立方晶格的原子数为:2个。

塑性较好。

面心立方晶格:晶格属于立方晶系,在晶胞的8个顶角和6个面的中心各有一个原子。

每个面心立方晶格的原子数为:4个。

塑性优于体心立方晶格的金属。

密排六方晶格:晶格属于六方棱柱体,在六棱柱晶胞的12个项角上各有一个原子,两个端面的中心各有一个原子,晶胞内部有三个原子。

每个密排六方晶胞原子数为:6个,较脆2、金属的实际晶体中存在哪些晶体缺陷?它们对性能有什么影响?存在点缺陷、线缺陷和面缺陷。

使金属抵抗塑性变形的能力提高,从而使金属强度、硬度提高,但防腐蚀能力下降。

3、合金元素在金属中存在的形式有哪几种?各具备什么特性?存在的形式有固溶体和金属化合物两种。

爆炸成型

爆炸成型
一位研究反坦克地雷的德国军械工程师 Scharidn发明了一种带炸药装药的反坦克地 雷,它不是利用空心装药战斗部用的锥形 药型罩来起爆,而是采用微凹的重金属板, 板的空心面朝向目标。在爆炸力的作用下, 板以高速向前冲击,被爆炸威力拉直,可 侵彻坦克装甲。
典型应用
• 爆炸成形弹丸
弹丸药罩材料
药包形状选择总结
2.药位
药位是指药包中心至坯料表面的距离。它 对工件成形质量影响极大,药位过低导致 坯料中心部分变形大、变薄严重;过高的 药位,必须靠增加药量弥补成形力能的不 足。生产中常用相对药位R/D(D是凹模口 的直径)的概念。 短圆柱形、球形、锥形药包:R/D=0.2~0.5 环形药包:R/D=0.2~0.3
爆炸成形
主要内容
• • • • 概述 成型过程 工艺参Байду номын сангаас选择 应用
概述
• 定义:爆炸成形是利用爆炸物质在爆炸瞬 间释放出巨大的化学能对金属坯料进行加 工的高能率成形方法
• 常用领域:其目前主要用于板材的拉深、 胀形、校形等成型工艺。 此外还常用于爆炸焊接、表面强化、管件 结构的装配、粉末压制等方面。
成形过程
• 原理:爆炸成形时,爆炸物质的化学能在 极短时间内转化为周围介质(空气或水) 中的高压冲击波,并以脉冲波的形式作用 于坯料,使其产生塑性变形并以一定速度 贴膜,完成成形过程。 冲击波对坯料的作用时间为微秒级,仅占 坯料变形时间的一小部分。这种高速变形 条件,使爆炸成形的变形机理及过程与常 规的冲压加工有着根本性的差别。
爆炸成形特点
工艺优点 • 可在室温下进行压实,压实密度接近理论 密度 • 可在低于一般烧结温度下进行热压实,使 压实件具有超细晶粒结构或非平衡结构等 • 能压制各种粉末组合,而没有组成相之间 的相互作用

粉末冶金的工艺流程-粉末成形

粉末冶金的工艺流程-粉末成形
粉末成形
简介 粉末冶金生产中的基本工序之一,目的是将松散的粉末制成具有预定几何形
状、尺寸、密度和强度的半成品或成品。模压(钢模)成形是粉末冶金生产中采 用最广的成形方法。18世纪下半叶和19世纪上半叶,西班牙、俄国和英国为制造 铂制品,都曾采用了相似的粉末冶金工艺。当时俄国索博列夫斯基 (П.Г.Соболевсκий)使用 的是 钢模 和螺 旋压 机。 英 国的 沃拉 斯顿 (W.H.Wol laston )使 用 压 力 更 大 的 拉 杆 式 压 机 和 纯 度 更 高 的 铂 粉 ,制 得 了 几 乎 没 有 残余孔隙的致密铂材。后来,模压成形方法逐渐完善,并用来制造各种形状的铜 基 含 油 轴 承 等 产 品 。 20世 纪 30年 代 以 来 , 在 粉 末 冶 金 零 件 的 工 业 化 生 产 过 程 中 , 压 机 设 备 、模 具 设 计 等 方 面 不 断 改 进 , 模 压 成 形 方 法 得 到 了 更 大 的 发 展 ,机 械 化 和 自动化已达到较高的程度。为了扩大制品的尺寸和形状范围,特别是为了提高制 品密度和改善密度的均匀性相继出现和发展了多种成形方法。早期出现的有粉末 轧制、冷等静压制、挤压、热压等;50年代以来又出现了热等静压制、热挤压、 热锻等热成形方法。这些方法推动了全致密、高性能粉末金属材料的生产。 主要功能
料 为 金 属( 低 碳 钢 、不 锈 钢 、钛 ),还 可 用 玻 璃 和 陶 瓷 。由 于 温 度 和 等 静 压 力 的 同 时作用,可使许多种难以成形的材料达到或接近理论密度,并且晶粒细小,结构 均匀,各向同性和具有优异的性能。热等静压法最适宜于生产硬质合金、粉末高 温合金、粉末高速钢和金属铍等材料和制品;也可对熔铸制品进行二次处理,消 除气孔和微裂纹;还可用来制造不同材质紧密粘接的多层或复合材料与制品。 粉末锻造

金属成型加工工艺

金属成型加工工艺

(1)金属型生产的铸件,其机械性能比砂型铸件高。 同样合金,其抗拉强度平均可提高约25%,屈服强度平均 提高约20%,其抗蚀性能和硬度亦显著提高; (2)铸件的精度和表面光洁度比砂型铸件高,而且质 量和尺寸稳定; (3)铸件的工艺收得率高,液体金属耗量减少,一般 可节约15~30%; (4)不用砂或者少用砂,一般可节约造型材料80~ 100%
3.实型铸造及特点:
实型铸造是采用聚苯乙烯发泡塑料模样代替普通模样, 造好型后不取出模样就浇入金属液,在金属液的作用下, 塑料模样燃烧、气化、消失,金属液取代原来塑料模所占 据的空间位置,冷却凝固后获得所需铸件的铸造方法。 特点为: (1)由于采用了遇金属液即气化的泡沫塑料模样,无 需起模,无分型面,无型芯,因而无飞边毛刺,铸件的尺 寸精度和表面粗糙度接近熔模铸造,但尺寸却可大于熔模 铸造。
4.陶瓷型铸造及特点:
陶瓷型铸造是在砂型熔模铸造的基础上发展起来的一 种新工艺。陶瓷型是利用质地较纯、热稳定性较高的耐火 材料作造型材料;用硅酸乙酯水解液作粘结剂,在催化剂 的作用下,经灌浆、结胶、起模、焙烧等工序而制成的。 采用这种铸造方法浇出的铸件,具有较高的尺寸精度和 表面光洁度,所以这种方法又叫陶瓷型精密铸造。特点为: (1)铸件的表面光洁度高; (2)铸件的尺寸精度高; (3)可以铸出大型精密铸件
(三)高能率成型: 靠能量的瞬间释放产生高压使金属塑性变形,用以制 造工件的锻压成形技术。高能率成形技术是从20世纪50年 代迅速发展起来的,主要包括高速锤锻造、爆炸成形、液 电成形和电磁成形。成形使用的能源可以是电能或化学能, 通过气体或液体的传递转化为变形力。一般来说,高能率 成形设备简单、能耗少、产品表面光洁、精度高,可改善 材料的塑性及流动填充性能,完成一些常规方法难以实现 的特殊工件成形。

爆炸成形

爆炸成形
爆炸成形
汇报:Cain Zoe 时间:2016.5.13
1
爆炸成形定义
2 爆炸成形应用、分类及特点 3 4
球形容器无是利用爆炸物质在爆炸瞬间释放出巨大的
化学能对金属坯料进行加工的高能率成形方法。
2.1 爆炸成形应用
胀形 校形 雕刻、 表面硬化等 翻边 焊接、 切割
粉末压制 成形
2.2 爆炸成形分类
分类
1、接触爆 炸加工
2、隔离爆 炸加工
2.3 爆炸成形特点
1 小批量大型复杂 4 可制造难加 工材料零件
2 爆炸场地 和技术人员
特点
5 高能率
3 存在爆炸噪 声等安全问题
6 高效率
3.1 球形容器无模爆炸成形
球面冲击波的能量密度与传播距离 大致按平方关系进行衰减。 通过控制球心处球形炸药包能量的
大小,可实现锥台壳体的变形恰好达到
消除锥台直边,当壳体的直边部分完全 与外接球面重合时,便完成了球壳无模
成形的全过程。
图1 球形容器无模爆炸成形原理示意图
佟铮.球形容器无模爆炸成形研究. 锻造与冲压.2015,22.
3.1 球形容器无模爆炸成形
某啤酒厂制造的5台直径4800mm双层金属球形清酒罐。该罐原
2 i 1
Uc各节锥台应变能
Ud上下圆底应变能
N /2
K N为与材料、壳体节数及变形程度有关的系数
3.2 锥台壳体变形能与药量关系
药包在水下爆炸传递到壳体的有效能量:
ET =c1We
c为壳体相对于药包的几何关系决定的能量传递效率, 对于球壳c =1
1为传压介质影响的能量传递效率,1 =0.54-0.56
3.4 最终方案确定及效果
7节球内接锥台结构

航空铝合金特种成形方法

航空铝合金特种成形方法

航空铝合金常规成形方法包含铸造,锻造,焊接,挤压,轧制等方法。

然而,随着航空铝合金应用范围的不断扩大,航空结构件日渐复杂,各种特种成形方法不断出现。

今天,材料+小编带你来盘点航空铝合金特种成形方法的各种方法。

爆炸成形炸药可以释放巨大的能量,虽然大多数炸药的爆炸都带有毁灭性,但如果合理的利用炸药的能量就可以制造我们需要的产品零件。

常用爆炸成形法方法是模具和工件都浸没在水中,金属板材由一环形夹固定在模具内,将模具形腔内的空气抽去使其成为真空状态,炸药放置在工件和形腔之间。

同时炸药与工件保持一定的距离,炸药放置在深水里面,爆炸时产生的冲击波通过水传到工件,并使工件在模具形腔内成形,这种高能率成形方法还能用于厚度比较大的板材。

如北美航空公司用爆炸加工法生产了“土星”宇宙火箭助推器用的直径10m(33ft)的2014铝合金球形封头瓜瓣零件,航空通用动力公司也用此法生产了厚度为3.175mm(0.125in)直径1371mm(54in)的AMS6434高强度钢封头。

中国研制了最大厚度40~50mm、直径3m的大形封头。

金属爆炸加工引人注目之处在于:能源不受限制,设备投资少,应用非常广泛。

譬如,可以把炸药做成各种形状,以适应待成形零件轮廓所需要的爆炸压力分布。

可以方便地改变炸药的放置位置或选用不同品种的炸药将压强从几千兆帕降低到一般压力加工的数值。

如果要求增大能量,只须增加炸药量即可。

爆炸成形示意图如下所示:爆炸成形周期长,适合尺寸较大且不尽相同的小批量零部件的生产。

爆炸成形的模具可以选用便宜或易成形材料,但也可以制成可长久使用的模具,模具材料包括:铝、木材、混泥土、塑料铁和钢。

如果用弹性模量低的材料(如塑料)制作的模具,在成形过程中将大大降低金属板的回弹量,从而保证成形工件更高的精度。

炸药的用量取决于系统类型和成形部件所需的压力大小,爆炸时所产生的冲击波向各方向传播,而大部分冲击波的能量没有被工件吸收。

另外有一种罐装弹药或桶装弹药的密闭系统,这种系统通常用于制造比喷射系统更小的零件,所有的能量都作用在模腔的内壁上,罐装弹药所释放的能量迫使金属板材按照模腔内壁形状成形。

爆炸成形

爆炸成形

爆炸成形的原理
爆炸成形是利用炸药的爆炸能量使金属加 工成一定的形状。爆炸成形时,爆炸物质 的化学能在极短时间内转化为周围介质(空 气或水)中的高压冲击波,并以脉冲波的形 式作用于坯料,使其产生塑性变形并以一 定速度贴模,完成成形过程。冲击波对坯 料的作用时间为微秒级,仅占坯料变形时 间的一小部分。这种高速变形条件,使爆 炸成形的变形机理及过程与常规冲压加工 有着根本性的差别。
爆炸成形的分类
1.根据爆炸装药与加工对象的相对位置不同,通常 把金属爆炸加工分为两种基本类型: (1)接触爆炸加工:加工时装药与被加工的对象 直接接触; (2)隔离爆炸加工:加工时装药与被加工的对象 相隔一定的距离,此间隔距离内的介质可能是空 气、水、油和砂等,装药爆炸产生的能量通过这 些中间介质传递到被加工的对象上。
爆炸成形的应用
金属爆炸成型的范围主要包括成形、校形、胀形、翻边、 雕刻、压绞、粉末压制成形、焊接、表面硬化和切割等
爆炸焊接技术的应用 : (1)生产各种复合材料,例如不同金属组台的复 合板材、带材、管材或棒材等 (2)连接技术应用于各种制造业中 ,例如各种列 管式交换器中管与管板的爆炸焊接,造船业中铝 上层建筑与钢甲板的连接等
爆炸压制机理即能量与压坯密度的关系式:
β,γ— 粉末特性常数; E — 单位体积粉末的压制能; DT — 粉末材料的理论密度; Dc— 压坯的密度; △D = DT一DI ; DI— 原始粉末的松装密度
爆炸成形的特点
1.工艺优点
(1).可在室温下进行压实,压实密度接近理论密度; (2).可在低于一般烧结温度下进行热压实,使压实 件具有超细晶粒结构或非平衡结构等; (3).能压制各种粉末组合,而没有组成相之间的相 互作用。
பைடு நூலகம்

高能率成形方法

高能率成形方法

高能率成形方法高能率成形方法(High-Efficiency Forming Method)是一种先进的制造工艺,通过优化设计和控制工艺参数,实现高效率、高精度的金属成形。

该方法广泛应用于汽车、航空航天、电子设备等领域,具有重要的经济和社会意义。

高能率成形方法的核心思想是通过最小化能量损失和材料浪费,实现材料的高效利用和成形效果的最大化。

在传统的成形方法中,如锻造、压铸等,常常存在能量损失和材料浪费的问题。

而高能率成形方法通过对成形过程进行精确的模拟和优化,可以减少废料产生,提高生产效率,降低成本。

在高能率成形方法中,一般包括以下几个关键步骤:1. 材料准备:选择合适的金属材料,并进行预处理,以确保材料的性能和质量符合要求。

这一步骤对于成形结果的质量和稳定性至关重要。

2. 设计优化:通过CAD软件对零件的几何形状进行优化设计,以确保在成形过程中能够达到最佳的成形效果。

同时,还需要考虑材料的力学特性和成形工艺的限制,以确保设计的可行性和可靠性。

3. 工艺模拟:利用有限元分析等数值模拟方法,对成形过程进行模拟和优化。

通过模拟可以预测材料在成形过程中的应力分布、变形情况等,从而指导实际生产中的工艺参数选择。

4. 工艺控制:根据模拟结果,制定合理的工艺参数,并通过控制设备和工艺流程,对成形过程进行精确控制。

这一步骤需要依靠先进的自动化设备和传感器技术,确保成形过程的稳定性和一致性。

5. 检测和质量控制:通过各种非破坏性检测和质量控制手段,对成形件进行检测和评估。

这一步骤可以及时发现和修正可能存在的问题,确保成形件的质量符合要求。

高能率成形方法具有以下几个显著的优点:1. 高效率:通过对成形过程的优化,可以大大提高生产效率,减少能源消耗和材料浪费。

相比传统的成形方法,高能率成形方法可以节省30%以上的能源和材料。

2. 高精度:高能率成形方法可以实现对成形过程的精确控制,从而得到高精度的成形件。

这对于一些对尺寸和形状要求较高的零件非常重要。

电磁成形现状及其发展

电磁成形现状及其发展

电磁成形现状及发展【摘要】电磁成形工艺是一种新兴的高能率成形技术,在工业生产中应用十分广泛。

本文介绍了电磁成形在国内外的发展现状及电磁成形在管材成形、平板件成形等方面的应用,并阐述了怎样用有限元方法精确求解电磁成形过程。

最后提出了电磁成形存在问题及解决办法,展望了电磁成形的应用前景。

关键词:电磁成形;管材成形;平板件成形;有限元方法前言电磁成形工艺是一种新兴的高能率成形技术,是利用瞬间的高压脉冲磁场迫使坯料在冲击电磁力作用下,高速成形的一种成形方法。

电磁成形属于高能(高速率)成形技术,高能(高速率)成形技术种类很多,但是电磁成形排除了爆炸成形的危险性,较之电液成形更方便[1][2]。

从20世纪50年代末,电磁成形在国内外迅速发展起来,成为金属塑性加工的一种新的工艺方法,深受各工业国的高度重视。

现已广泛应用于机械、电子、汽车工业、轻化工及仪器仪表、航空航天、兵器工业等诸多领域,应用前景十分广阔。

电磁成形可广泛应用于平板成形、板材冲裁、冲孔、管材电磁胀形和缩径、翻边和连接、压印和成形、多工序复合成形、组装件的装配、粉末压实、电磁铆接、电磁焊接及放射性物质的封存等,对一些特殊零件是优先选用的成形方法。

如大型构件的精密校形、膜片无毛刺冲裁、复杂外形管件加工、导弹卡箍成形、仪器舱校形、飞机透平发动机舱成形[3]、扭矩轴及连杆装配;汽车空气调节储存器、热交换器、万向接头架、凸轮、齿轮等与驱动轴或万向轴管的连接;熔断器、绝缘器等电子元件的装配;核工业中燃料棒的成形、核废料容器的密封;电磁铆接已被泛用于波音737、747、767;而电磁粉末压制为电磁成形技术在功能陶瓷行业、敏感元件和传感器行业又开辟了广阔的应用前景。

电磁成形是利用磁场力使金属坯料变形的高速率成形方法。

因为在成形过程中载荷以脉冲的方式作用于毛坯,因此又称为磁脉冲成形。

电磁成形理论研究主要包括磁场力分析和磁场力作用下工件的变形分析,以及高速率条件下材料成形性的研究等。

特种塑性成形试题[终稿]

特种塑性成形试题[终稿]

特种塑性成形试题001、 实现细微晶粒超塑性的条件是什么?说出其力学特征。

00答:晶粒尺寸通常小于10um ;变形温度T>0.5Tm ,并在变形过程中保持恒定;应变速率较低,力学特征: 贝可芬方程 , 002、为何要解决超塑性成形时的壁厚不均问题?00答:003、获得超塑性细晶组织的方法有哪几种?00 答:①冶金学方法,②压力加工法,③热处理方法004、目前超塑性应用最成功的领域是什么?主要产品是什么?00 答:1、成形大型金属结构及相关成形设备;2、陶瓷材料与复合材料的超塑性;主要产品:Al-Li 合金005、粉末锻造的目的是什么?00 答:成形、致密006、粉末锻造时如何致密制件?00答:改善润滑条件;合理设计预成形坯形状;控制变形方式以尽量减小表面拉应力;增加轴向变形程度;采用高温烧结007、粉末锻造用的粉末有哪几种形式?各有何特点?00答:单一粉末组员混合、预合金粉末;选择成分的余地大,但易造成合金成分不均匀,需要良好的烧结(合金化)。

00 8、预合金粉末有哪两种形式?各有何特点?00 答:预合金粉末(1)、含C 预合金粉末:压制力高,降低模具寿命。

(2)、不含C 预合金粉末:压制力低,烧结温度高。

00 9、粉锻时烧结的目的是什么?00 答:合金化或使成分更均匀;增加预成形坯的密度和塑性;降低含氧量。

0010、 预成形坯密度对制件最终密度有无影响?其形状有哪几种?00答:无;近似形状和简单形状0011、 液态模锻时为何其压力值在某一值附近略有波动?00 答:0012、 说出何为液态模锻组合体?其各区力学性质如何?00答:已凝固的封闭外壳层、正在凝固的固-液相区和液相区,三位一体,组成一个连续的组合体。

力学性质:已凝固区是一个连续变形体,最终将替代其他两区;固-液区是脆性体;液相区是粘性体。

0013、 加压速度和开始加压时间对液态模锻件有何影响?00答:加压速度过快,金属液易卷入气体和金属液飞溅;从理论讲,液态金属注人模膛后,过热度丧失殆尽,到“零流动性温度”加压为宜。

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高能率成形特点与适用范围 高能率成形是一种在极短时间内释放高能量而使金属变
形的成形方法,主要包括: (1)利用高压气体使活塞高速运动来产生动能的高速成形 (2)利用火药爆炸产生化学能的爆炸成形; (3)利用电能的电液成形; (4)利用磁场力的电磁成形。 特点: 1)模具简单,仅用凹模即可成形,节省模具材料,缩短制 造周期,降低成本; 2)零件精度高,表面质量好,因其为高速贴模,气液传力 3)提高材料的塑性变形能力; 4)利于采用复合工艺,把多道次工序一次完成,缩短生产 周期,降低成本。
水桶材料为20~30mm厚的钢板,可放于地面或作成爆 炸井。
爆炸成形
爆炸成形是利用化学能 在10-12~10-7s的时间内转换 为冲击波能量,并以脉冲波 的形式作用在坯料上,使其 产生塑性变形的加工方法。
二、其他塑性成形方法 (1)爆炸成形
电液成形
电液成形是利用液体中强电流放电所产生的强大冲击波 对金属进行加工的一种高能率成形方法。
电磁成形
首先,绕在坯料上的 线圈由于脉冲电流作用, 将产生一个交变磁场;相 应地,坯料内产生感应电流,感应电流产生的磁场与线圈 磁场相互作用,线圈和坯料之间就出现斥力,最终导致坯 料以较大的运动速率和模具贴合而成形。
工艺特点 1.易实现对各种工艺参数和成型过程的控制,从而实现生 产过程的机械化和自动化; 2.成型速度快,生产率高; 3.电磁成形工艺无摩擦,无润滑剂,节省工序,无污染; 4.电磁成形机没有运动部分,维护简单,不会出现机械压 力机超载等问题; 5.工装及模具简单,费用低; 6.可以实现金属与非金属零件的联接与装配; 7.与刚性模具相比,零件表面不受损伤,避免局部过薄; 8.特别适用于良导体材料; 9.成形后零件精度高,残余应力低,形状冻结性好,产品 质量和寿命高。
3
)1.13
R
1
I
58 .7 10 2W
1 3
(W
3
) 0.89
R
1
E
8.43W
1 3
(W
3
) 2.05
R
式中, Pmax 是炸药爆炸时产生的冲 击波最大压力( Mpa );
W 是药量( kg); I是单位冲量( N s / cm 2);
E是单位能量( J / cm 2); R 是距离( m ).
与电液成形相比,有如下特点: 放电过程稳定,可降低泄漏损失,提高成形效率;可 改变放电弧道,控制冲击波形状和压力分布;提高冲击波 压力等。
电磁成形
电磁成形是利用磁场力使金属坯料变形的高能率成形方 法。电磁成形无需加压介质,可在真空或高温条件下成形, 能量易于控制,成形过程稳定,再现性强,生产效率高, 易于实现机械化自动化控制,适用于板材、管材的胀形、 缩口等,也可用于金属件与非金属件的压合。 成形原理 与电液成形相比,其放电元件不同:电液成形的放电 元件为水介质中的电极,电磁成形的放电元件为空气中的 线圈。板材电磁成效率为10﹪~40﹪. 电磁成形时也可不用线圈放电,而是使电流直接通过工 件使其变形。
电液成形时能量易于控制,成形过程稳定,装置通用性 强,但设备容量较小,电液成形的效率(工件变形功与电 容器放电能之比)低,目前还只限于中小零件的加工。
成形原理:由充电回路及放电回路组成。 放电室:由水箱、放电电极及模具组成。 1.电极形式:对向式、同轴式、活动式及平行式。 2.电极间隙:其大小直接影响冲击电流的波形、压力峰值 及成形效果。在确定条件下,对应于零件最大变形量的电 极间隙称为最佳间隙。最佳间隙λ (mm)与电压U(kV)间的 关系为: λ =4+0.9U

3.电极位置:电极在液体介质中的位置,由水深和吊高决 定。相对静压(对同一变形深度所需的静压力)与吊高的 平方成反比。吊高过小,压力分布不均,影响成形效果。 为避免点击对工件放电,吊高不能小于间隙的1/2. 电爆成形
将放电电极用金属丝连接起来,在电容器放电时,强 的脉冲电流会使金属丝熔化并蒸发成为高压气体,在介质 中形成冲击波而使板材成形。
p max Kp K是增大系数 ; 变形很小的校形, K 3; 变形量不大的胀形, K 5; 变形量较大的拉伸, K 10 .
成形装置 可分为无底凹模和有底凹模。 无底凹模成形属于自由拉伸,零件精度低,但装置结构 简单; 有底分为抽真空和自然排气两种。自然排气的排气孔应 设在毛坯最后贴模部分,分为自由界面、加水帽及加反 射板结构。
高能率成形
高能率高成形 高能率高成形(又称高速成形)是利用炸药或电
装置在极短的时间里释放出的电能或化学能,通过 介质以高压冲击波作用于坯料,使其产生变形和贴 模的加工方法。常见的方法有:爆炸成形、电液成 形、电磁成形及高速锤成形等。采用高速成形可对 坯料进行拉深、翻边、胀形、起伏、弯曲、冲孔等 冲压工序,而且工件精度高并能加工一些难以加工 的金属材料。
2.药位:炸药与毛坯之间的相对位置.它与药形的正确配合 是获得所需冲击波阵面形状的保证。药包中心点应与零件 的对称轴线重合,距坯料表面距离适度。 3.药量:过小,无法成形;过大,可导致零件或模具损坏。 通常根据经验先估算,然后逐步加大药量直至适度。对于 球形装药,可用下式估算:
1
p maxBiblioteka 5.35 10 5 (W
此外还可用于粉末压实、震动剥离、表面强化等。
爆炸成形
爆炸成形是利用爆炸物质在爆炸瞬间释放出巨大的化 学能对金属毛坯进行加工的高能率成形方法,特别适用于 板材的拉伸、胀形、校形等工艺以及焊接、表面强化、粉 末压实等。 成形过程:爆炸时,爆炸物质的化学能在极短时间内转化 为周围介质(空气或水)中的高压冲击波,并以脉冲波的 形式作用于毛坯,使其产生塑性变形。 工艺参数: 1.药形:球形、柱形、锥形及环形等。药包形状决定其产 生冲击波的波形,是保证爆炸成形顺利进行的重要因素之 一,应根据成形零件变形过程所要求的冲击波阵面形状来 决定。
除共同特点外,各成形方式还用如下特点: 爆炸成形: (1)设备简单; (2)适用于大型零件成形。 电液及电磁成形: (1)设备通用性强,维护简单; (2)能量易于控制,有利于实现机械化和自动化。 高能率成形方法的应用 (1)板材成形:可完成板材的多种加工工序; (2)联接及装配:可用于管-管联接、管-杆联接、 管-板联接等;电磁成形可进行零件的铆接; (3)焊接:高能率成形,尤其是爆炸成形可使两种金属 间形成牢固的连接,用以制造多层金属板或金属管。
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