有色金属塑性加工复习材料(doc 7页)
第三篇 金属塑性加工习体
第三篇金属塑性加工一、填空题1.金属的可锻性就金属的本身来说主要取决于金属的塑性和变形抗力。
2.冲模可分为简单冲模、__连续冲模___和复合冲模三种。
3.落料时，凹模刃口尺寸等于工件尺寸。
4.冲孔时，凸模刃口尺寸等于工件尺寸。
5.金属塑性变形的基本方式是热变形和冷变形。
6.模锻不能锻出通孔，中间一般会有冲孔连皮。
7.金属的塑性越好，变形抗力越小，则金属的可锻性越好。
8.对于形状较复杂的毛坯一般采用铸造加工方法。
9.冷变形后金属的强度增加，塑性降低。
10.锻压是_ _锻造___和____冲压____的总称。
11.按锻造的加工方式不同，锻造可分为自由锻、 _模锻___等类型12.自由锻造的基本工序主要有镦粗、拔长、冲孔、弯曲、切断等，自由锻造按使用设备不同，又可分为手工锻造和机器锻造。
13.冲压的基本工序可分为两大类，一是分离工序，二是成型工序。
14.根据胎模的结构特点，胎模可分为扣模、筒模和合模等。
15.分离工序是指使冲压件与板料沿一定的轮廓线相互分离的冲压工序，主要有切断、冲孔、落料、切口等。
16.改善金属可锻性的有效措施是提高金属变形时的温度。
17.纤维组织的明显程度与金属的变形程度有关。
变形程度越大，纤维组织越__明显18.模锻件上垂直于锤击方向的表面必需具有斜度，以便于从模膛中取出锻件。
19.分模面最好是一个平面，以便于锻模的安装与调试，并防止锻造过程中上下锻模错动。
20.再结晶温度以上的塑性变形叫____热变形___。
21.再结晶温度以下的塑性变形叫____冷变形___。
22.锻造完成的螺钉比切削出来的螺钉质量__要好 ___。
23.冷挤压与热挤压相比，坯料氧化脱碳少，表面粗糙度值较低，产品尺寸精度较高。
24.拉深系数越小，表明拉深件直径越小，变形程度越大，坯料被拉入凹模越困难，易产生拉穿废品。
25.间隙的大小也影响模具的寿命，间隙过小，模具的寿命将降低。
26.板料冲压是金属在冲模间受外力作用而产生___分离或变形__的加工方法。
材料工程基础(金属塑性加工)
采用自由锻设备，较模锻设备低廉； 操作灵活，可制造较大模锻件； 胎膜结构简单； 锻件成本低
应用：适用于没有模锻设备的中小型工厂中 生产中小批量锻件
胎膜种类：
—扣模 —筒模 —合模
常用锻造方法的综合比较
§2 锻造工艺规程的制订
一、绘制锻件图
锻件图是以零件图为基础, 结合锻造工艺特点绘制 而成。
1. 敷料、余量及公差
变形程度越大，纤维组织越明显。 拔长时的锻造比：Y拔=F0/F=L/L0 镦粗时的锻造比：Y锻=F/F0=H0/H
最大正应力方向与纤维方向重合，
最大切应力方向与纤维方向垂直， 并使纤维分布与零件的轮廓相符合， 尽量使纤维组织不被切断。
§3
金属的可锻性
金属的可锻性：材料在锻造过程中经受塑性变形 而不开裂的能力。
锻造是金属零件的重要成型方法之一,它能保证 金属零件具有较好的力学性能,以满足使用要求。
§1 锻造方法
一、自由锻
自由锻：是利用冲击力或压力使金属在上下两个抵 铁之间产生变形，从而获得所需形状及尺 寸的锻件。
金属沿变形方向可以自由流动
自由锻特点：工具简单，通用性强； 可锻锻件质量范围大：1kg～300t
盘类锻件
轴类锻件
2. 锻件分类及基本工序方案
锻件分类 图例 锻造工序 镦粗（或拔长及镦 粗），冲孔，在心 轴上拔长 镦粗（或拔长及镦 粗），冲孔，在心 轴上扩孔 拔长（或镦粗及拔 长），错移，锻台 阶，扭转
筒类锻件
环类锻件
曲轴类锻件
弯曲类零件
拔长，弯曲
二、模锻
模锻：利用锻模使坯料变形而获得锻件的锻造方法。 特点：● 锻件尺寸精确、加工余量较小 ● 结构可以较复杂 ● 生产率高 方法： ● 锤上模锻、 ● 曲柄压力机上模锻、 ● 摩擦压力机上模锻、 ● 胎模锻
有色金属塑性加工
2）预应力结构及强度校核
b
q2
r
q1 a
★圆挤压筒受力情况
★强度校核 层数由内衬套最大单位压力确定 每层用强度理论校核 2 2 b a 1 1 2 2 r q r r2 q1 2 b a2 1 1 2 2 a b b2 a2 1 1 2 2 r q r 2 q1 2 2 b a 1 1 2 2 a b
3）挤压筒预热设计 热锭法 专用加热炉 电阻元件筒外加热 预设筒内加热孔电阻或电感加 热
4）挤压筒与模子的支承配合 双锥面配合 单锥面配合 锥面配合 对中性好，承载力低 锥模配合 平面配合：铝棒型材挤压，抗压，密封 和对中性较差
5）尺寸确定 （1）内孔尺寸 已系列化，查表， 受材料强度、挤压比 、垫片强度、挤压轴 刚度、设备吨位等限 制（孔过大、过小 有何弊端？）
dd
卧式挤压：D D0 D 0.5 ~ 1.5mm (脱皮挤压 2.0 ~ 3.0mm ) D1 d d d z 0.3 ~ 1.2mm
（过大过小如何？）
立式挤压：D 0.2 ~ 1.0mm D1 0.15 ~ 0.5mm
厚度H 0.2 ~ 0.7 D
★模角 铝合金、纯铜 、黄铜：90° 镁合金：25° 锌合金：30° 钛合金：60° ★定径带长度h 作用：平衡金属流动，保证模具寿命，确定制品形状尺寸及 精度。太小出现模子磨损、压伤制品、出现压痕、椭圆、 制品超差、扭曲等缺陷；过大易粘附金属、制品表面出现 划痕、毛刺、麻面等，增加挤压力 尺寸：轻金属2-8，铜8-12，详见手册
变形区内应力（附加应力） 1n心部 （中间比边部流动快）， 1n边部 （理由同上） — 0 0 挤出区内应力（附加应力, 残余应力） r 0(径向弹性回复受约束） —
金属的塑性加工
金属的塑性加工2.1塑性变形和回复、再结晶对金属材料组织和性能的影响一、金属材料的塑性变形1、单晶体的塑性变形——滑移和孪生（1）滑移：在外加切应力作用下，晶体的一部分相对于另一部分沿一定晶面（滑移面）的一定方向（滑移方向）发生相对的滑动如拉伸时，滑移面上的外力P分解为正应力σ和切应力τ。
正应力作用使晶格发生弹性伸长；σ↓伸长量↓，σ→O，变形恢复；σ↑伸长量↑，σ＞原子间结合力时，拉断。
正应力σ只能使晶体产生弹性变形和断裂，不能使晶体产生塑性变形。
切应力作用使晶格发生弹性歪扭；τ＜τc（临界切应力），τ↓变形量↓，τ→O，变形恢复；τ＞τc，发生滑移，产生永久塑性变形。
a.滑移与位错·滑移的实现→借助于位错运动。
（刚性滑移模型计算出的临界切应力值＞＞实测值）位错密度→滑移→塑性变形·位错在外加切应力的作用下移动至晶体表面→一个原子间距的滑移台阶→塑性变形·滑移线（晶体表面的滑移台阶）→滑移带（大量滑移线）·滑移系（滑移面和该面上的一个滑移方向），滑移系数目↑，材料塑性↑；滑移方向↑，材料塑性↑。
如FCC和BCC的滑移系为12个，HCP为3个，FCC的滑移方向多于BCC，金属塑性如Cu（FCC）＞Fe（BCC）＞Zn（HCP）。
b.滑移时晶体的转动①外力错动→力偶使滑移面转动→滑移面∥拉伸轴。
②以滑移面的法线为转轴的转动→滑移方向∥最大切应力方向。
⑵孪生晶体的一切分相对于另一部分沿一定晶面（孪生面）和晶向（孪生方向）发生切变。
→金属晶体中变形部分与未变形部分在孪生面两侧形成镜面对称关系。
→发生孪生的部分（切变部分）称为孪生带或孪晶。
孪生带的晶格位向发生变化，发生孪生时各原子移动的距离是不相等的。
⑶滑移和孪生：1.滑移和孪生均在切应力作用下，沿一定晶面的一定晶向进行，产生塑性变形。
2.孪生借助于切变进行，所需切应力大，速度快，在滑移较难进行时发生FCC金属一般不发生孪生，少数在极低温度下发生。
有色金属压力加工原理考试复习资料(题)
有色金属压力加工原理绪论1、★★★金属压力加工与切削加工、铸造等方法相比，具有哪些主要优点？答：1、可改善金属的组织和性能2、因无（少）废屑，可节约大量的金属3、上产率高4、产品规格多2、金属压力加工方法主要有哪些？答：1、锻造分自由锻和模锻2、轧制分纵扎、横轧和斜扎3、挤压分正挤压和反挤压4、拉伸★★★★名词解释：锻造：利用外力，通过工具或模具使金属变形的加工方法。
轧制：坯料通过两个旋转轧辊间的特定空间（平的或成型的），以获得一定截面形状的产品的加工方法。
挤压：对挤压筒内的锭坯一端施加压力，使其通过模空以实现塑性变形的方法。
拉伸：对金属坯料一端施加压力，使其模孔产生塑性变形的加工方法。
3、塑性成形方法轧制（纵扎）、拉拔、正挤压、反挤压和镦粗？P3 图第一章金属压力加工的力学和热力学条件1-1 力和应力4、★★什么叫做外力？以及外力分类？答：在压力加工过程中，作用在金属表面上的力，叫做外力。
外力分为作用力和约束反力作用力：它是使金属产生塑性变形的力，也称为主动力。
约束反力：工件在主动力作用下，其运动受到工具阻碍而产生的力，成为约束反力。
5、★★什么叫做内力？什么是第一种内力和第二种内力？答：由外力而引起金属内各质点间产生相互作用的力，成为内力。
第一种内力：为平衡外力的机械作用将产生内力，这是第一种内力。
第二种内力：在某些条件下，由于金属工件各部分变形的大小不同，在金属内部产生的自相平衡的内力，称为第二种内力。
6、★什么叫做应力？分类和单位？答：在外力作用下，金属内部产生了内力，单位面积上的内力称为应力。
分为正应力（垂直分量）和切向应力（切向分量）。
帕Pa和兆帕MPa 1MPa=10^6Pa=0.1kg/mm^2=1N/mm^21-2 应力状态和变形状态7、★什么是金属处于应力状态？答：所谓金属处于应力状态就是金属内的原子被迫偏离其平衡位置的状态。
8、★★★绘制应力状态图P079、★什么是主应力状态、主应力、主平面、主切平面、主切应力？答：金属在实际变形过程中，存在着这样的应力状态，即在变形区某点的单元六面体上只作用着正应力，没有切应力，我们把这样的应力状态称之为主应力状态。
金属塑性加工技术5-有色金属板带材生产-精品文档
金属塑性加工原理与技术
2.2.2 变形区的主要参数 一、接触角：轧件与轧辊接触部分对应的轧辊圆心角
α=√(Δh/R)
二、变形区长度：几何变形区在水平方向的投影
l=√(R*Δh)
三、变形区的形状系数：（不计宽展）
二者分别反映了对轧制过程纵向和横向的影响。
l Rh 2 Rh H h h H h 2
假设： 轧辊与轧件的正压力N沿接触 弧均匀分布， 则： 合压力对应的圆心角为α/2， 根据： ∑Fx≥0 有：α/2≤β
(能咬入，就能顺利地实现稳定轧制)
金属塑性加工原理与技术
2.3.4 改善咬入的措施
1.减小α 2.增大β 1) 将轧辊磨粗 2) 低速咬入 3) 咬入时减少润滑剂，洗辊 4) 适当的温度
2.1.1 简单轧制过程的物理模型
金属塑性加工原理与技术
简单轧制过程应具备的条件
(1) 两个轧辊均为主传动、辊径相同、转速相同、 轧辊为刚性； (2) 轧件只受到轧辊的作用力； (3) 轧件的性能均匀； (4) 轧件变形与金属质点的流动速度沿断面高度与宽度是均匀的
金属塑性加工原理与技术
2.1.2 变形参数
金属塑性加工原理与技术
2.3.2 咬入条件
(1) 摩擦系数与摩擦角 (2) 咬入角
金属塑性加工原理与技术
(3) 咬入的物理模型
轧件与轧辊相互作用、轧件处于临界状态，目标是使轧件的 a=0 变为 a>0 当速度达到某一值后，a=0，可以表述为： ∑Fx≥0 α≤β
金属塑性加工原理与技术
2.3.3 建立轧制的条件
(1) 基本参数
a) 绝对压下量(压下量) ： H-h b) 相对压下量(加工率、压下率) ε= (△h/H)×100% c) 延伸系数 λ=FH/Fh=Lh/LH=H/h d) 宽展(绝对宽展) △B= Bh-BH
【资料】金属塑性加工汇编
要求：讲述塑性成型的物理基础和力学 基础，即掌握金属塑性变形体内的应 力场、应变场、应力－应变之间的关 系及塑性变形时的力学条件。
一、金属在塑性加工过程中 的塑性行为
1. 模拟实际塑性加工过程的试验方法： （1）偏心轧辊轧制矩形试样 （2）杯突试验
轧制示意图
板材
拉拔示意图
实心
空心
挤压示意图
正挤
反挤
复合 挤
锻造示意图
镦粗
镦头
拔长
开式
闭式
拉深示意图
胀形示意图
弯曲示意图
形弯
胀弯
辊弯
剪切示意图
切断
剥皮
剁切
修边
三、本章目的及内容
目的 掌握基本理论、基本知识，能够正确选择 加工方法。
内容 1. 塑性加工基本理论：应力、应变状态分析，
屈服准则等。 2. 轧制、挤压、拉拔、锻造和板材成形简介。
ห้องสมุดไป่ตู้
复杂应力状态下描述一点应力状态的必要
条件：
一点应力状态表示方法：
x xy xz
力
在法线方向为x的面上所作用的应
yx y yz
力
在法线方向为y的面上所作用的应
zx zy z
力
在法线方向为z的面上所作用的应
应力作用线沿z轴方向
应力作用线沿y轴方向
应力作用线沿x轴方向
xy ＝yx xz ＝zx yz＝ zy
S2Sx2Sy2Sz2 AB S x C OB x O Cy C x O Az A x
Sxxlym x zx n
syxlyymzy n szxlzzy mzn
金属塑性加工知识点汇总
一、名词解释细颈现象：挤压变形过程中,金属由变形区进入工作带时,发生非接触变形,出现制品横断面尺寸小于模孔尺寸的现象。
挤压效应：挤压制品在淬火时效后，与其它加工方法相比，纵向上抗拉强度提高而延伸降低的现象。
死区：挤压时位于挤压筒与模子交界的环形角处的难变形区。
无模拉拔：将坯料的局部快速加热，拉拔时只有加热的部分发生变形，使材料直径均匀减小的加工方法。
宽展：轧制时，轧件的轧前和轧后的横向尺寸的差，叫做宽展。
变形力学图：一点的主应力图与主应变图结合，反映该点主应力、主应变有无、方向。
屈服准则：又称塑性条件或屈服条件，它是描述不同应力状态下变形体某点进入塑性状态并使塑性变形继续进行所必须满足的力学条件，用屈服函数表示。
最小阻力定律：变形过程中，物体各质点将向着阻力最小的方向移动。
即做最少的功，走最短的路。
残余应力：塑性变形完毕后保留在变形体内的附加应力。
前滑：轧件的出口速度大于该处轧辊圆周速度的现象。
拉拔：在外加拉力的作用下，迫使金属坯料通过模孔，以获得相应形状与尺寸制品的塑形加工方法。
主应力：指作用面上无切应力时所对应的应力。
附加应力：物体不均匀变形受到其整体性限制，而引起物体内相互平衡的应力。
填充系数：开始挤压阶段时，挤压筒内孔横断面积与锭坯横断面积之比。
干摩擦：指不存在任何外来介质时金属与工具的接触表面之间的摩擦。
最小可扎厚度：指在一定轧制条件下，无论怎样调整辊缝或反复轧制多少道次，轧件不能再轧薄了的极限厚度。
终了挤压阶段：在挤压筒内的锭坯长度减小到变形区压缩锥高度时的金属流动阶段。
外端：变型过程中某瞬间不直接承受轧辊作用而处于塑性变形区以外的部分，又称外区或刚端。
（也可以写塑性加工概念中的外端：指临接变形区，而未变形的金属。
）温度效应：塑性变形过程中因金属发热而促使金属的变形温度升高的效果。
（P280）或塑性变形过程中，因金属发热而促使温度升高的效应。
（P229）流体摩擦：当金属与工具表面之间的润滑层较厚，两摩擦副在相互运动中不直接接触，完全由润滑油膜隔开，摩擦发生在流体内部分子之间的摩擦。
金属塑性加工
金属塑性加工理论题编1. 金属晶体的三种基本类型是什么？在晶格中分别有哪种间隙位置？答：（1）体心立方晶体（bcc）；（2）面心立方晶格（fcc）；(3)密排六方（hcp）。
(4)四面间隙和八面间隙2. 晶体与非晶体的区别？晶体最大的特点是什么？答：（1）在晶体中，原子长程有序排列，而非晶体的原子散乱排列，短程有序；（2）晶体有一定的熔点，而非晶体没有；（3）晶体的性能具有各向异性，有规则的几何形状，非晶体具有各向同性，形状不规则。
3. 根据在常温、静载荷下，材料被拉断前的塑性变形的大小，将材料分成哪两类?答：塑性材料和脆性材料。
塑性材料：断裂前发生较大塑性变形的材料，如低碳钢等；脆性材料：断裂前塑性变形很小的材料，如铸铁等。
4.什么叫单晶体？什么是晶界，小角度晶界，大角度晶界？单晶体：晶体内部晶格位置完全一致的晶体。
晶界：在金属多晶体中，晶粒之间存在着界面，简称晶界。
晶界的结构和性能取决于相邻晶粒位相差的大小，位相差小于15˚的称为小晶界，反之称为大晶界。
5.什么是晶界缺陷？有哪几类？什么是晶格畸变？它分为哪几种？晶体缺陷：实际金属中原子排列的不完整性称为晶体缺陷，按几何形态分为：（1）点缺陷：常见的有三种：空位、间隙原子、置换原子；（2）线缺陷：位错（3）面缺陷：包括晶体的外表面和晶体内部的晶粒间界、亚晶界、相界面等。
晶格畸变：晶体原子偏离平衡位置产生晶格畸变。
偏离越大则畸变越严重。
可分为静畸变和动畸变两种。
6.什么是结晶？金属从液态经冷却转变为固态的过程即原子由排列不规则的液态转变为规则排列的晶体态的过程，就是结晶。
7.什么是结晶的过冷现象？什么是过冷度？过冷现象：金属实际结晶温度T n低于理论结晶温度T0 的现象。
过冷是结晶的必要条件。
过冷度：ΔT-=T0-T n，过冷度在不同的冷却条件下不一致，结晶时冷却速度越大，过冷度越大，金属的实际结晶温度越低。
8. 怎样控制金属结晶后晶粒的大小？（1）增加过冷度；（2）变质处理--又叫孕育处理，在液态金属结晶前加入变质剂，促进形核，抑制长大。
江苏大学 有色金属塑性加工09级复习资料
1、有色金属及合金如何分类？其塑性加工方法有哪些？答：有色金属：除铁、铬锰等之外的金属；材料塑性加工基本方法：轧制、挤压、拉拔、锻造、冲压、旋压等2、金属塑性加工的特点是什么？答：1）坯料在热变形过程中可能发生了再结晶或部分再结晶，粗大的树枝晶组织被打破，疏松和孔隙被压实、焊合，内部组织和性能得到了较大的改善和提高（2）塑性成形主要是利用金属在塑性状态下的体积转移因而材料的利用率高流线分布合理提高了制品的强度（3）可以达到较高的精度（4）具有较高的生产率3、轧制的概念，轧制方法如何分类的？轧制过程分为哪四个阶段？答：轧制是靠旋转的轧辊与轧件之间形成的摩擦力将轧件拖进轧辊间的缝隙并使之受到压缩产生塑性变形的过程。
分类：A按轧辊的配置、运动特点和产品形状分纵轧、横轧和斜轧B根据轧制时轧件的温度分为热轧和冷轧C根据轧辊的形状轧制分为平辊轧制和型辊轧制四个阶段：开始咬入阶段，曳入阶段，稳定轧制阶段，轧制终了阶段4、简述超塑性成型概念及用途答：超塑性成形是指金属或合金在特定的条件下，即低的变形速率、一定的变形温度和均匀的细晶粒度，其相对延伸率超过100%以上的特性。
用途：1板料冲压，板料气压成形，挤压和模锻；2、旋压成形；3、摆动碾压成形；4、粉末冶金锻造；5、液态模锻；6、高能率成形；7、充液拉深；8、聚氨酯成形。
5、铝及铝合金是如何分类的？熟悉铝及铝合金牌号及特点答：按成分和工艺特点分为：形变铝合金：不可热处理强化铝合金、可热处理强化铝合金铸造铝合金（1）热处理不可强化铝合金：即没有固溶和析出作用而强化工业纯铝、Al-Mn系、Al-Mg系、Al-Mn系、Al-Mn-Mg系、Al-Fe-Si 系（2）热处理可强化铝合金：通过高温加热，使合金元素溶解在基体中（固溶热处理），然后低温加热或室温下使合金元素及其所形成的金属间化合物以弥散微粒或共格形成从固溶体中析出来提高铝合金强度Al-Mg-Si系（锻铝）、Al-Zn-Mg-Cu系（超硬铝）、Al-Cu-Mg-Zn系（硬铝）铝的特点：熔点660 ℃; 密度2.7×103kg/m3; 晶格为面心立方结构;导电率为铜的60%6、铜、镁及合金是如何分类的？熟悉它们牌号及特点答：铜的分类：（1）工业纯铜铜含量99.90%-99.96%按脱氧方法和氧含量分为:纯铜T1 、T2….无氧铜TU1、TU2…….脱氧铜TP1 TP2（2）普通黄铜Cu-Zn合金表示方法H×（3）青铜Cu-Sn合金表示方法QSn（4）白铜以Ni为主要添加元素普通白铜: 如B19复杂白铜:添加Mn、Zn、Fe、Al等元素Bzn15-20Cu的特性：熔点1083 ℃;密度8.9×103kg/m3;晶格为面心立方结构;导电导热率仅次于Ag镁的分类：（1）工业纯镁（2）镁合金铸造镁合金变形镁合金：Mg-Mn系：焊接结构材料，生产锻件、型棒材Mg-Al-Zn：可加工板材Mg-Zn-Zr：可生产棒材、锻件、高强度结构件Mg-Mn-Re：耐热合金纯镁牌号以Mg加数字的形式表示，Mg后的数字表示Mg的质量分数。
《金属塑性成型原理》复习资料
第一章绪论1.1.什么是金属的塑性？什么是塑性成形？塑性成形有何特点？什么是金属的塑性？什么是塑性成形？塑性成形有何特点？塑性：在外力作用下使金属材料发生塑性变形而不破坏其完整性的能力；塑性成形：金属材料在一定的外力作用下，利用其塑性而使其成型并获得一定力学性能的加工方法，也称塑性加工或压力加工；塑性成形的特点：①组织、性能好②材料利用率高③尺寸精度高④生产效率高2.2.试述塑性成形的一般分类。
试述塑性成形的一般分类。
Ⅰ.按成型特点可分为块料成形按成型特点可分为块料成形((也称体积成形也称体积成形))和板料成型两大类1）块料成型是在塑性成形过程中靠体积转移和分配来实现的。
可分为一次加工和二次加工。
一次加工：①轧制①轧制------------是将金属坯料通过两个旋转轧辊间的特定空间使其产生塑性变形，是将金属坯料通过两个旋转轧辊间的特定空间使其产生塑性变形，以获得一定截面形状材料的塑性成形方法。
分纵轧、横轧、斜轧；用于生产型材、板材和管材。
②挤压②挤压------------是在大截面坯料的后端施加一定的压力，是在大截面坯料的后端施加一定的压力，将金属坯料通过一定形状和尺寸的模孔使其产生塑性变形，以获得符合模孔截面形状的小截面坯料或零件的塑性成形方法。
分正挤压、反挤压和复合挤压；适于塑性成形方法。
分正挤压、反挤压和复合挤压；适于((低塑性的低塑性的))型材、管材和零件。
③拉拔③拉拔------------是在金属坯料的前端施加一定的拉力，是在金属坯料的前端施加一定的拉力，将金属坯料通过一定形状、尺寸的模孔使其产生塑性变形，以获得与模孔形状、尺寸相同的小截面坯料的塑性成形方法。
生产棒材、管材和线材。
二次加工：①自由锻①自由锻------------是在锻锤或水压机上，是在锻锤或水压机上，利用简单的工具将金属锭料或坯料锻成所需的形状和尺寸的加工方法。
精度低，生产率不高，用于单件小批量或大锻件。
②模锻②模锻------------是将金属坯料放在与成平形状、尺寸相同的模腔中使其产生塑性变是将金属坯料放在与成平形状、尺寸相同的模腔中使其产生塑性变形，从而获得与模腔形状、从而获得与模腔形状、尺寸相同的坯料或零件的加工方法。
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通常是软基体上均匀分布一定数量和大小的硬质点， 或者硬基体上分布一定数量和大小的软质点。
轴 润滑油空间
硬基体
轴瓦 软质点
轴承合金
轴承合金的分类及牌号
➢常用的轴承合金按其化学成分可以分为锡基、铅
基、铝基、铜基和铁基等数种，前两种锡基、铅 基称为巴氏合金。
铜及其合金
工业纯铜的牌号与性能
➢纯铜：T1、T2、T3、T4； ➢无氧铜：TU1、TU2； ➢脱氧铜：TUP、TUMn； ➢纯铜主要用作导体和配制合金以及制造抗磁性干
扰的仪器、仪表零件，如罗盘、航空仪表等零件。
轴承合金
轴承合金的性能要求
➢ 在工作温度下有足够的抗压强度和疲劳强度，以承受轴所
施加载荷。
铝及其合金
工业纯铝 ：
纯铝的性质：密度为2.72g／cm3，熔点660℃。为面心立 方晶格，无同素异构转变，具有极好的塑性 。
纯铝的牌号（用国际四位字符体系 ）： 1）1A99（原LG5）、1A97（原LG4）、1A93（原
LG3）、1A90（原LG2）、1A85（原LG1）； 2）1070A（代L1）、1060（代L2）、1050A（代L4）、
2）塑性成形主要是利用金属在塑性状态下的 体积转移，而不是靠部分的切除体积，因而材料 的利用率高，流线分布合理，提高了制品的强度。
材料塑性成形及其特点
塑性成形的特点 3）可以达到较高的精度。 4）具有较高的生产率。 5）塑性成形能耗高，并且不适宜加工形状
特别复杂的制品及脆性材料。
材料塑性成形的基本问题
二是成型（molding），指工件、产品经过 加工，成为所需要的形状，一般为液态或半液态 的金属或非金属原料在模型或模具中成形。
金属塑性成型复习资料
第三章1、何谓最小阻力定律它的基本点是什么最小阻力定律可表述为：变形过程中，物体各质点将向着阻力最小的方向移动。
即做最少的功，走最短的路。
2、影响金属塑性流动与变形的主要因素有哪些影响金属塑性流动和变形的主要因素有：接触面上的外摩擦、变形区的几何因素、边形物体与工具的形状。
变形温度及金属本身性质等。
这些内外因素的单独作用，或几个因素的交互影响，都可使流动和变形很不均匀。
3、简述研究变形分布的基本方法及原理。
金属塑性加工中，研究变形物体内变形分布（即金属流动）的方法很多。
常用的几种方法如下：(1)网络法。
它是研究金属塑性加工中变形区内金属流动情况应用最广的方法。
其实质是观察变形前后，各网格所限定的区域几何形状的变化。
（2）硬度法。
此法的基本原理是;在冷变形情况下，变形金属的硬度随变形程度的增加而提高。
（3）比较晶粒法。
此法的实质是根据再结晶退火后的晶粒大小，与退火前的变形程度的关系，来判断各部位变形的大小。
变形越大，再结晶后晶粒越小。
利用再结晶图，近似地得出变形体内各处的变形程度。
除此之外，还有示踪原子法、光塑性法、云纹法等多种形式的研究方法。
4、变形不均匀产生的原因和后果是什么？原因：质点的应变状态不同，即它们相应的各个轴上变形的发生的情况、发展方向及应变量的大小都不同，所以，会产生不均匀变形，实质上是有金属质点不均匀流动产生的，凡是影响金属塑性流动的因素，都会对不均匀变形产生影响。
后果：（1）、引起变形体的应力状态发生变化，是应力分布不均。
（2）、造成物体的破坏。
（3）、使材料变形抗力提高和塑性降低。
（4）、使产品质量降低。
（5）、使生产操作复杂化。
（6）、形成残余应力。
5、减少不均匀变形的主要措施是什么1）正确选定变形的温度—速度制度 2）尽量减小接触面上外摩擦的有害影响。
3）合理设计加工工具形状 4）尽可能保证变形金属的成分及组织均匀。
6、简述塑性加工工件残余应力的来源及减少或消除措施。
残余应力是塑性变形完毕后保留在变形物体的附加应力。
第三篇 金属的塑性加工概论
§1-3 金属的可锻性
概念：
金属材料通过塑性加工获得优质零件的难易程度。
衡量指标 塑性
变形抗力
目标 塑性大 变形抗力小
影响可锻性的因素
金属本身 加工条件
1 金属本身
化学成分
纯金属可锻性好 合金差
钢的可锻性随碳和合金元素的质量分数的增加 而变差。
组织状态
纯金属和固溶体可锻性好 金属碳化物差 细晶粒好
2）预锻：使坯料接近锻件的形状、尺寸。
使锻坯最终成形前获得接近终锻 形状的模膛。 预锻模膛无飞边槽，斜度、圆角大。
第一章 金属的塑性变形
金属塑性变形的实质 塑性变形对金属组织和性能的影响
金属的可锻性
金属材料经塑性加工之后： 内部组织发生很大变化； 性能也得到改善与提高。
知识点： 1、塑性变形及其实质。 2、“弹复”现象的应用。 3、加工硬化现象（冷、热）及热效应现象。 4、再结晶。 5、纤维组织。 6、可锻性。
模锻
使加热后的金属在模膛内受压变形 以获得所需锻件的方法。
应用： 大批量生产中小锻件。
＜150Kg， 如曲轴、连杆、齿轮。 原因：受吨位限制、成本高。
设备：锤上模锻、 曲柄压力机上
模锻、摩擦螺旋压力机上模锻、胎 模锻。
第二章 锻造
§2-1 锻造方法 模锻特点
● 锻件的尺寸精度和表面质量高； ● 可锻造形状较复杂的零件； ● 生产率高； ● 材料利用率高； ● 模具成本高、设备昂贵； ● 锻件重量小。
自由锻
第二章 锻造
§2-1 锻造方法
自由锻工序
基本工序
使金属产生一定程 度的塑性变形，以 达到所需形状及尺 寸的工艺过程，完 成锻件的基本工艺 过程。
辅助工序 精整工序
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有色金属塑性加工复习材料(doc 7页)1、有色金属及合金如何分类？其塑性加工方法有哪些？1、金属材料1.1、黑色金属:铁、铬、锰等1.2、有色金属：除铁、铬锰等之外的金属材料2、无机非金属材料3、高分子材料4、复合材料塑性加工基本方法：轧制、挤压、拉拔、锻造、冲压、旋压等2、金属塑性加工的特点是什么？（1）坯料在热变形过程中可能发生了再结晶或部分再结晶，粗大的树枝晶组织被打破，疏松和孔隙被压实、焊合，内部组织和性能得到了较大的改善和提高（2）塑性成形主要是利用金属在塑性状态下的体积转移因而材料的利用率高流线分布合理提高了制品的强度（3）可以达到较高的精度（4）具有较高的生产率3、轧制的概念，轧制方法如何分类的？轧制过程分为哪四个阶段？轧制是靠旋转的轧辊与轧件之间形成的摩擦力将轧件拖进轧辊间的缝隙并使之受到压缩产生塑性变形的过程。
分类：A按轧辊的配置、运动特点和产品形状分纵轧、横轧和斜轧B根据轧制时轧件的温度分为热轧和冷轧C根据轧辊的形状轧制分为平辊轧制和型辊轧制四个阶段：开始咬入阶段，曳入阶段，稳定轧制阶段，轧制终了阶段（2）普通黄铜Cu-Zn合金表示方法H×（3）青铜Cu-Sn合金表示方法QSn（4）白铜以Ni为主要添加元素普通白铜: 如B19复杂白铜:添加Mn、Zn、Fe、Al等元素Bzn15-20Cu的特性：熔点1083 ℃;密度8.9×103kg/m3;晶格为面心立方结构;导电导热率仅次于Ag镁的分类：（1）工业纯镁（2）镁合金铸造镁合金变形镁合金：Mg-Mn系：焊接结构材料，生产锻件、型棒材Mg-Al-Zn：可加工板材Mg-Zn-Zr：可生产棒材、锻件、高强度结构件Mg-Mn-Re：耐热合金❖纯镁牌号以Mg加数字的形式表示，Mg后的数字表示Mg的质量分数。
❖镁合金牌号以英文字母加数字再加英文字母的形式表示。
前面的英文字母是其最主要的合金组成元素代号，其后的数字表示其最主要的合金组成元素的大致含量。
最后面的英文字母为标识代号，用以标识各具体组成元素相异或元素含量有微小差别的不同合金。
A-Al M-Mn K-Zr Z-Zn……..AZ91DZK61SM1CME20MMg特性及应用:密度小 1.7×103kg/m3;熔点651 ℃;密排六方结构,滑移系少7、有色金属及合金熔炼工艺过程是什么？其中精炼和静置的方法和作用熔炼工艺过程：配料—熔化—扒渣—加合金元素—搅拌—精炼—扒渣—转炉—精炼及静置—铸造熔体的精炼及静置A目的：除渣除气B精炼及净化方法：吸附精炼（吹气精炼、氯盐精炼、熔剂精炼、熔体过滤）、非吸附精炼（静置处理、真空处理、超声波处理、预凝固处理）D熔体的静置E炉前检查：熔体质量评价、断口检查*8、挤压的定义，挤压三个基本变形过程的特点挤压就是对放在挤压筒内的一端施加以挤压力,在强烈的三向压应力作用下,使之从挤压模孔中流出,从而成为具有一定形状尺寸和性能的金属制品的一种压力加工方法.挤压变形过程：填充阶段、基本挤压阶段、终了阶段1、填充阶段：从开始挤压一直到锭坯充满整个挤压筒为止填充系数λc=F0 /Fp2、基本挤压阶段：是从金属开始流出模孔到正常挤压过程即将结束时为止。
3、终了挤压阶段：是指在挤压筒内的锭坯长度减小到变形区压缩锥高度时的金属流动阶段9、挤压力的含义及影响挤压力的因素。
在挤压的过程中挤压力的变化特点挤压力指挤压杆通过挤压垫作用在锭坯上使之依次流出模孔的压力通常所说的挤压力是指在挤压过程中的突破力也就是在挤压时出现的最大力Pmax.。
σj= Pmax./FdFd为挤压垫的面积影响挤压力的因素：金属变形抗力、挤压温度、挤压方法、挤压比、锭坯长度、挤压速度、挤压模角、工具表面状态等10、挤压缩尾形成原因及减小挤压缩尾的措施。
挤压缩尾及形成中心缩尾环形缩尾皮下缩尾减少挤压缩尾的措施：选用适当的工艺条件、进行不完全挤压、脱皮挤压、机加工锭坯表面11、在制定挤压温度时的“三图”原则是什么？温度制度确定a：合金的状态图b：金属与合金的塑性图c：第二类再结晶图12、挤压速度含义是什么？如何确定金属及合金在挤压的速度？挤压速度u：挤压机主柱塞、挤压杆与挤压垫的移动速度金属流出速度v：金属流出模孔时的速度v=λ.K.u K:填充系数13、挤压时为什么要润滑？挤压润滑的另一目的是防止黏性较大的金属黏结挤压工具，以提高制品质量使挤压时金属流动均匀，提高制品表面质量，延长挤压工具的使用寿命和降低挤压力，减少能量消耗14、什么是粗晶环？它是怎样形成的？挤压制品周边上形成的环状粗大晶粒区域是挤压制品的一种组织缺陷。
产生粗晶环的根本原因是再结晶，促成粗晶环的主要因素是合金元素含量、均匀化温度、挤压温度、挤压筒加热温度、淬火加热温度及应力状态15、什么叫挤压效应？产生挤压效应的原因有哪些(1)多孔含油零件受压而提供润滑剂的现象。
(2)沿公法线方向相互接近的两表之间保留流体膜的现象。
过渡族金属Mn 挤压温度变形程度热处理工艺。
二次挤压16、轧制时的变形参数有哪些？轧制过程中轧件咬入条件分析轧制时金属的变形（1）沿轧件断面高度方向的变形-----压缩变形绝对压下量△h=H-h相对压下量ε= △h/H（2）沿轧件断面宽度方向的变形-----宽展△b=b-B（3）沿轧件长度方向的变形-----延伸λ=l/L17、金属板带材分类如何？板带材分类：按厚度：热轧板4—25mm或50—75mm冷轧板0.06—15mm厚板：4.0mm以上薄板: 0.3-4.0mm箔材: 铜箔:0.05mm以下铝箔:0.2mm以下按金属及合金的种类:铝板带箔材、铜板带箔材、镍、铅、锌、锡等的板带箔材18、冷轧和热轧相比较有什么工艺特点？冷轧的特点厚度尺寸精确、表面质量好；性能优良\冷轧可轧更薄的带材；采用润滑制度及辊型控制及张力轧制。
19、冷轧的工艺冷却与润滑有什么作用？❖冷轧时的工艺冷却和润滑❖冷轧厚板时采用煤油和汽油❖镍及铍青铜采用变压器油❖铜带材采用乳液润滑❖铝及铝合金采用全油润滑:基础油和添加剂❖铝箔都用全油润滑20、钢材轧制中，中厚板生产工序及所需的主要设备。
生产设备加热炉：连续加热炉、室状炉、均热炉轧制设备：轧机（粗轧机和精轧机）：除鳞+粗轧+精轧附属设备（旋转台、侧导卫装置、除鳞装置、轧边机、润滑装置及换辊装置）矫直设备（辊式矫直）冷却设备、剪切设备热处理设备生产工序厚板轧制的主要工序：加热，轧制，矫直，精整等以及成品检验21、举例说明有色金属板带材轧制的基本工艺钢锭钢坯（连铸坯）轧制前的准备轧制金属的加热轧制金属轧制后的冷却轧制品的精整原料准备、加热、粗轧、精轧、冷却及卷取22、有色金属板带材冷轧的压下制度有哪些？如何制定？冷轧的压下制度确定冷轧总加工率、中间退火次数、两次退火间的总加工率和轧制道次及道次加工率分配、成品冷轧总加工率（1）两次退火间总加工率原则：充分发挥金属塑性、保证产品质量、充分发挥设备能力紫铜50-95% 纯铝：75-95%（2）成品总的加工率ε总ε总主要取决于技术标准和产品性能的要求（3）中间退火的作用及中间退火次数nn={lg（1- ε总）/ lg（1- ε退）}-1（4）变形道次与道次加工率的分配n=lg（1- ε退）/ lg（1- ε道）*23、有色金属板带材冷轧时的张力制度中，张力有哪些作用？如何建立张力及进行张力的调整？冷轧时的张力的作用:降低单位压力和总轧制压力、控制带材厚度、控制板形、防止带材跑偏、增大卷重提高轧速张力的建立：靠卷筒与轧机及机架与机架之间带材的前后速度差而建立的张力的大小：q=（0.2～0.4)σ0.2*24、什么是拉拔？实现拉拔过程的条件是什么？安全系数过大或过小为什么不行？拉拔是指在外加拉力的作用下，利用金属的塑性，迫使坯料通过规定的模孔以获得相应的形状与尺寸的产品的塑性加工方法。
实现拉拔过程的条件σk <σl<σsk 或σk <σl<σbK=σb/σl>1 （必要条件）K在1.40—2.00之间26、拉拔的工具有哪些/？拉拔使用的工具主要是拉模和芯头及模套、芯头螺丝、连接杆等附属工具1、拉拔模A、普通拉拔模（入口锥、工作锥、定径带、出口锥）B 辊式拉模C、旋转模２、芯头（1）、固定短芯头A 空心短芯头B 实心短芯头（2）、游动芯头A 芯头锥角B 芯头定径圆柱段C芯头圆柱段D芯头大圆柱段27、什么是拉拔配模？拉拔配模应满足哪些基本要求？拉拔配模又称为拉拔道次计算，是根据拉拔设备的类型、参数、被拉金属的特性、成品的性能尺寸要求等确定拉拔道次及各道次所需的模孔形状及尺寸的工作。
分为单模拉拔配模和多模拉拔配模。
28、如何确定拉拔的中间退火次数及拉拔道次数？中间退火次数的确定N=(㏑λ∑/㏑λ′)-1 λ′:两次退火间的允许的延伸系数N=N/n -1 n：两次退火间的平均拉拢道次数拉拔道次及道次延伸系数的确定及分配n=㏑λ∑/㏑λ′28、锻造的方法有哪些？锻造的方法：自由锻、开式模锻、闭式模锻和特殊锻造自由锻：金属在上下铁锤及铁砧间受到冲击力或压力而产生塑性变形的加工模锻是将金属坯料放在具有一定形状的模锻模膛内受压、变形，获得锻件的方法。
分为开式模锻、闭式模锻、液态模锻和粉沫模锻。
29、自由锻造和模锻的基本工序是什么？举例说明。
自由锻基本工序：镦粗、冲孔、芯轴拔长、切割、弯曲、扭转、错移、锻接等举例：飞机大梁，火箭捆挷环等模锻工序1）基本工序圆盘类零件：镦粗、预锻、终锻长杆类零件：制坯、预锻、终锻2）修正工序：切边；冲孔；校正；热处理；清理。
30、锻造常用的设备有哪些？自由锻、开式模锻、闭式模锻和特殊锻造模锻锤31、冲压的方法有哪些？落料/拉延/压形/压弯/切边/冲孔/整形/翻边/翻孔/冲翻孔/切断/切口/冲缺/缩口/扩口/半冲孔（敲落孔/冲凸台、非精冲中有时也会见到）/包边/内外缘整修/校平等32、冲压基本工序是什么？举例说明。
冲压的基本工序：分离和成型主要包括冲裁、弯曲、拉延、旋压、成形以及翻边校形、扩口、缩口、压花纹等。
33、冲压常用的设备有哪些冲压常用的设备有剪床和冲床等。
剪床的主要用途是把板料切成一定宽度的条料，为后续的冲压备料。
冲床主要用来完成冲压的各道工序，生产出合格的产品。