塑性加工工艺
金属成型工艺的类别
金属成型工艺的类别
1. 塑性成型工艺，塑性成型工艺是指通过对金属材料施加压力，使其发生塑性变形，从而获得所需形状的工艺过程。
常见的塑性成
型工艺包括锻造、压铸、拉伸、挤压等。
2. 切削成型工艺，切削成型工艺是指通过切削金属材料的方法，将其加工成所需形状的工艺过程。
常见的切削成型工艺包括车削、
铣削、钻削、镗削等。
3. 焊接工艺，焊接工艺是指通过加热或施加压力，使金属材料
相互结合的工艺过程。
常见的焊接工艺包括电弧焊、气体保护焊、
激光焊等。
4. 粉末冶金工艺，粉末冶金工艺是指利用金属粉末或金属粉末
与非金属粉末混合后，通过压制和烧结等工艺形成零件的工艺过程。
5. 热处理工艺，热处理工艺是指通过加热、保温和冷却等方式，改变金属材料的组织结构和性能的工艺过程。
常见的热处理工艺包
括退火、正火、淬火、回火等。
以上是金属成型工艺的主要类别，不同的工艺类别在实际应用中往往会结合使用，以满足不同金属制品的加工需求。
希望以上回答能够全面地解答你的问题。
塑性成形第14章塑性加工工艺(轧制挤压)
品表面光洁、板形平直、尺寸精度高和机械性能好。 工艺特点： （1）加工温度低，产生加工硬化，需要中间退火。 （2）采用工艺冷却和润滑 （3）张力轧制
管材轧制
（1）压下量
h h0 h1 h 2R(1 cos)
咬入角 entering angle
D R
O
（2）变形区长度
l2 R2 (R h )2 2
h0
a
A
C
B
l
h1
l Rh (h2 ) Rh 4
b1
b0
tg
R
Rh ( h)
h R
2
h 2R
（3）延伸系数 λ=L1/L0
（4）压下率Biblioteka 表面夹杂暴露在钢材表面上的非金属物质称为 (1)钢坯带来的表面非金属夹杂物。 表面夹杂,一 般呈点状、块状和条状 (2)在加热或轧制过程中，偶然有非金 分布，其颜色有暗红、淡黄、灰白等， 属夹杂韧(如加热炉的耐火材料及炉 机械的粘结在型钢表面上，夹杂脱落 渣等)，炉附在钢坯表面上，轧制时 后出现一定深度的凹坑，其大小、形 被压入钢材，冷却经矫直后部分脱落 状无一定规律。
名。例工、槽、角钢的腿长、腿短、腰 (2)切深孔切人太深，造成腿长无法消除。 厚、腰薄及一腿长，一腿短。
斜轧穿孔生产管材
板带材轧制
特点：宽厚比（B/H）大 规格：中厚板（中板4~20mm，厚板20~60mm，
特厚板60mm以上） 薄板和带材（0.2~4mm） 极薄带材和箔材（0.001~0.2mm） 技术要求： 尺寸精度、板形、表面光洁度、性能
《塑性加工工艺》课件
强度
强度是材料在塑性加工过程中抵抗形变的能力，可以通 过抗拉强度等参数来评估。
塑性加工的变形和回弹
1
变形
材料在塑性加工过程中会发生持久性的形变，改变其初始形状。
2
回弹
塑性材料在受力解除后，可能会出现一定程度的恢复原状的现象。
3
影响因素
变形和回弹程度受材料的硬度、强度和加工工艺等因素的影响。
塑性加工的参数和工艺控制
材料要求 高塑性 易加工 良好的延展性 耐热
物理性质 弹性模量低 低熔点 变形温度、形变速率等参数，以及材料的力学性 质对加工过程的影响。
塑性加工中的应变和强度概念
应变
应变是材料在塑性加工过程中发生形变的程度，可以通 过应变曲线来描述。
高塑性
塑性材料具有良好的可塑性和可延展性，适用于各 种加工工艺。
耐腐蚀
塑性材料通常具有良好的耐腐蚀性能，适用于化工 等领域。
轻质
塑性材料相比于金属材料更轻，因此适用于需要轻 质结构的应用领域。
应用领域
塑性材料广泛应用于汽车制造、电子产品、包装材 料等领域。
塑性加工的分类及其工艺流程
1
热塑性加工
材料通过加热软化后，经过挤压、吹塑等工
1 温度
控制加热温度可以影响材料的流动性和成型效果。
2 压力
合理的施加压力可以保证塑性材料充分填充模具，并使产品形状更加精确。
3 速度
控制运动速度可以影响产品的表面质量和成型效率。
塑性加工中的模具设计和加工 工艺
模具设计和加工工艺决定了产品的精度和质量，包括模具材料的选择、结构 设计等方面。
热固性加工
2
艺进行加工。
材料通过加热固化后，经过模压、压缩成型
金属塑性加工工艺
金属塑性加工工艺20103606 材料加工1班魏绪1.材料加工：金属坯料在外力作用下产生塑性变形，从而获得具有一定几何形状，尺寸和精度，以及服役性能的材料、毛坯或零件的加工方法。
2.适用范围：钢、铝、铜、钛等及其合金。
3.主要加工方法：(1) 轧制：金属通过旋转的轧辊受到压缩，横断面积减小，长度增加的过程。
(可实现连续轧制)纵轧、横轧、斜轧。
举例：汽车车身板、烟箔等；其它：多辊轧制(24辊)、孔型轧制等。
(2) 挤压：金属在挤压筒中受推力作用从模孔中流出而制取各种断面金属材料的加工方法。
定义：金属材料在挤压模内受压被挤出模孔而变形的加工方法。
挤压法非常适合于生产品种、规格、批数繁多的有色金属管、棒、型材及线坯。
正挤压—— 坯料流动方向与凸模运动方向一致。
反挤压—— 坯料流动方向与凸模运动方向相反。
举例：管、棒、型；其它：异型截面。
特点： ① 具有比轧制更为强烈的三向压应力状态图，金属可以发挥其最大的塑性，获得大变形量。
可加工用轧制或锻造加工有困难甚至无法加工的金属材料。
② 可生产断面极其复杂的，变断面的管材和型材。
卧式挤压机 正挤反挤③灵活性很大，只需更换模具，即可生产出很多产品。
④产品尺寸精确，表面质量好。
(3) 锻造：锻锤锤击工件产生压缩变形•定义：借助锻锤、压力机等设备对坯料施加压力，使其产生塑性变形，获得所需形状、尺寸和一定组织性能的锻件。
垂直方向（Z向）受力，水平方向（X、Y向）自由变形。
A.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我国自行研制的万吨级水压机B.模锻：金属在具有一定形状的锻模膛内受冲击力或压力而产生塑性变形的加工。
举例：飞机大梁，火箭捆挷环等。
万吨级水压机模锻的飞机大梁、火箭捆挷环特点：在塑性变形中，能使坯料的粗晶粒破碎、疏松、孔隙被压实、焊合，锻件的内部组织和性能得到较大改善。
应用：锻造应用十分的广泛，可以生产几克重到200t以上各种形状的锻件，如各种轴类、曲柄和连杆。
精确高效塑性成形工艺技术
精确高效塑性成形工艺技术精确高效塑性成形工艺技术塑性成形是一种常见的金属加工工艺，它通过施加外力使金属材料发生塑性变形，从而得到所需的形状和尺寸。
精确高效的塑性成形工艺技术对于提高产品质量和生产效率至关重要。
在本文中，将介绍一种精确高效的塑性成形工艺技术。
首先，为了实现精确的成形，我们需要准确地控制金属的塑性变形过程。
因此，精确度高的机械设备和控制系统是必不可少的。
现代塑性成形机床通常配备了精确的数控系统，可以通过编程实现高精度的成形过程。
此外，精确的模具设计和制造也是实现塑性成形精度的重要因素。
采用先进的CAD/CAM技术可以实现模具的精确设计和加工，从而确保成形过程的精确度。
其次，为了提高塑性成形的效率，我们需要考虑材料的流动性和塑性变形的能力。
在材料设计方面，我们可以选择具有良好流动性和塑性变形能力的材料，如Al、Cu等。
此外，采用热成形可以增加材料的塑性变形能力，并有助于减少成形过程中的残余应力。
在成形过程中，合理的成形速度和温度控制也是确保成形效率的重要因素。
通过优化成形工艺参数，可以在保证产品质量的前提下提高生产效率。
最后，为了提高工艺的可靠性和稳定性，我们需要对塑性成形过程进行全面的监控和控制。
现代塑性成形机床通常配备了各种传感器和监测系统，可以实时监测成形过程的各种参数，如温度、压力、位移等。
通过采集和分析这些数据，可以及时发现和解决成形过程中的问题，并调整相关的工艺参数，提高工艺的可靠性和稳定性。
综上所述，精确高效的塑性成形工艺技术对于提高产品质量和生产效率至关重要。
通过采用精确的机械设备和控制系统、优化材料设计和成形工艺参数、以及全面监控和控制成形过程，可以实现精确高效的塑性成形，从而满足不同行业对于高精度、高效率的需求。
材料的塑性成形工艺
材料的塑性成形工艺引言塑性成形是一种常见的材料加工工艺，通过施加力量使材料发生形变，以获得所需的形状和尺寸。
塑性成形工艺包括冷拔、冷加工、锻造、挤压、拉伸等多种方法。
本文将介绍几种常见的材料塑性成形工艺及其特点。
一、冷拔1.1 工艺流程冷拔是一种拉伸加工的方法，主要用于金属材料。
其工艺流程包括以下几个步骤：1.选材：选择合适的原材料进行冷拔加工。
2.加热：将材料加热至适当的温度，以提高其塑性。
3.均质化处理：通过变形和退火等处理方法，使材料组织更加均匀。
4.拉拔：将材料拉伸至所需的形状和尺寸。
5.精整：通过切割、修整等方法，使成品达到要求的尺寸。
1.2 特点冷拔工艺具有以下特点：•成品尺寸精度高，表面质量好。
•可加工各种材料，包括金属和非金属材料。
•可以提高材料的强度和硬度。
二、冷加工2.1 工艺流程冷加工是一种在常温下进行的成形加工方法，常用于金属材料。
其工艺流程包括以下几个步骤：1.选材：选择合适的原材料进行冷加工。
2.切削：通过刀具对材料进行切削加工。
3.成型：通过冷加工设备对材料进行压制、弯曲、卷曲等成型操作。
4.精整：通过修整、研磨等方法，使成品达到要求的尺寸和表面质量。
2.2 特点冷加工具有以下特点：•成品尺寸精度高，表面质量好。
•可以加工多种材料，包括金属和非金属材料。
•部件形状复杂度高，适用于精密加工要求较高的产品。
三、锻造3.1 工艺流程锻造是一种通过施加压力将材料压制成所需形状的工艺方法。
其工艺流程包括以下几个步骤：1.选材：选择合适的原材料进行锻造。
2.加热：将材料加热至适当的温度，以提高其塑性。
3.锻造：通过锻造设备施加压力，将材料压制成所需形状。
4.精整：通过修整、热处理等方法，使成品达到要求的尺寸和性能。
3.2 特点锻造具有以下特点：•可以加工各种金属材料，包括高温合金和非金属材料。
•成品强度高，韧性好。
•高生产效率，适用于大批量生产。
四、挤压4.1 工艺流程挤压是一种将材料挤压成所需截面形状的塑性成形工艺。
生活中塑性成型原理的应用
生活中塑性成型原理的应用1. 引言•塑性成型是一种常见的加工工艺，广泛应用于生活中的各个领域。
•塑性成型原理是通过施加力量使材料发生变形，从而得到所需形状的一种加工方法。
•本文将介绍生活中塑性成型原理的几个应用案例。
2. 塑料制品加工•塑料制品加工是塑性成型最常见的应用之一。
•塑料制品可以通过注塑、挤塑、吹塑等工艺进行成型。
•注塑是将熔融的塑料通过高压射向模具中，然后在冷却后取出成型。
•挤塑是将熔融的塑料通过模具挤出，形成所需形状。
•吹塑是将熔融的塑料注入到空气膨胀的模具中，通过气压使塑料膨胀成所需形状。
•这些塑料制品广泛应用于日常生活中，例如家电、玩具、日用品等。
3. 金属加工•塑性成型在金属加工中也有着重要的应用。
•金属材料可以通过锻造、压延等工艺进行塑性成型。
•锻造是将金属材料加热至一定温度后，施加力量使其发生塑性变形。
•锻造可以制备各种金属零件，例如汽车发动机曲轴、工业机械零件等。
•压延是将金属材料通过辊轧等方式使之发生塑性变形。
•压延广泛应用于金属板材的加工，例如汽车车身板、铝合金门窗等。
4. 玻璃加工•塑性成型在玻璃加工中也起到重要的作用。
•热玻璃成型是一种常见的玻璃加工方法。
•热玻璃成型是将玻璃加热至一定温度后进行塑性变形。
•通过在模具中施加压力，使玻璃变形成所需形状。
•热玻璃成型广泛应用于玻璃器皿、灯饰等制品的生产中。
5. 橡胶制品加工•橡胶制品是另一个常见的塑性成型应用领域。
•橡胶材料可以通过压缩成型、挤出成型等工艺进行加工。
•压缩成型是将橡胶材料放置在模具中，施加压力使其发生压缩变形。
•挤出成型是将熔融的橡胶材料挤出模具，形成所需形状。
•这些橡胶制品广泛应用于汽车、家具、医疗器械等领域。
6. 其他应用•塑性成型在生活中还有许多其他应用。
•例如，面团的搓揉、拉伸过程就是一种塑性变形，通过搓揉和拉伸，面团可以变得更加柔软和有弹性。
•塑料瓶的压缩也是一种塑性变形，通过施加力量可以将塑料瓶压缩成较小体积，方便储存和回收利用。
材料成型工艺学 金属塑性加工
二、模锻件的结构工艺性
1. 模锻件上必须具有一个合理的分模面 2. 零件上只有与其它机件配合的表面才需进行机械加工,
其它表面均应设计为非加工表面 (模锻斜度、圆角) 3. 模锻件外形应力求简单、平直和对称。避免截面间差别
过大, 薄壁、高筋、高台等结构 (充满模膛、减少工序) 4. 尽量避免深孔和多孔设计 5. 采用锻- 焊组合结构
自由锻设备：锻锤 — 中、小型锻件 液压机 — 大型锻件
在重型机械中,自由锻是生产大型和特大型锻件的 惟一成形方法。
1.自由锻工序 自由锻工序：基本工序 辅助工序 精整工序
(1) 基本工序 使金属坯料实现主要的变形要求, 达
到或基本达到锻件所需形状和尺寸的工序。 有：镦粗、拔长、冲孔、弯曲、
扭转、错移、切割 (2) 辅助工序
金属的力学性能的变化：
变形程度增大时, 金属的强度及硬度升高, 而塑 性和韧性下降。
原因：由于滑移面上的碎晶块和附近晶格的强烈 扭曲, 增大了滑移阻力, 使继续滑移难于进行所致。
几个现象：
▲ 加工硬化
（冷变形强化）： 随变形程度增大, 强度和硬度上升而塑性下降的现象。
▲回复：使原子得以回复正常排列, 消除了晶格扭曲, 致使
§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。
金属的可锻性好，表明该金属适合于采用压力加工 成形； 可锻性差，表明该金属不宜于选用压力加工方法 成形。
衡量指标：金属的塑性（ψ、δ ）； 变形抗力（σb、HB）。
塑性越好，变形抗力越小，则金属的可锻性好。
金属的可锻性取决于金属的本质和加工条件。
弹复：
金属塑性变形基本规律：
体积不变定律： 金属塑变后的体积与变形前的体积相等。
塑性成形工艺(挤压与拉拔)
（3）进入制品内部，形成中心缩尾。
随着挤压过程进一步进行，径向流动 的金属无法满足中心部位的短缺，于是在 制品中心尾部出现了漏斗状的空缺，即中 空缩尾。
B、环形缩尾
（1）随着挤压过程进行，堆积在挤压 垫与挤压筒角落部位中的带有各种缺陷 和污物的金属会越来越多。
变形（见图2-2）。其变形指数——用填
充系数λc 来表示：
λc =F0 / Fp
（2-1）
2.1.1.2挤压力的变化规律
随着挤压杆的向前移动，挤压力呈直
线上升。
图2-2 填充挤压时金属的变形
2.1.1.3金属受力分析（见图2-3） 图2-3 填充挤压阶段锭坯的受力状态
随着填充过程中锭坯直径增大，在锭 坯的表面层出现了阻碍其自由增大的周 向附加拉应力。
e、挤压速度v 挤压速度快，死区小；
f、金属的变形抗力σs 金属变形抗力 大，死区大；
g、 模孔位置 在多孔模挤压时，模 孔靠近挤压筒内壁，死区减小。
（4）死区的作用：
可阻碍锭坯表面的杂质、氧化物、偏析 瘤、灰尘及表面缺陷进入变形区压缩锥 而流入制品表面，提高制品表面质量。
B 、后端难变形区 产生原因：挤压垫的冷却和摩擦作用。
难点：挤压时的应力与变形分析，挤压缩 尾的产生机理，反向挤压时的挤压力变化 分析，反向挤压时的缩尾、纺锤体核组织、 粗晶芯与粗晶环 。
重要概念：填充系数，挤压比，难变形 区，死区，挤压缩尾，纺锤体核组织， 粗晶芯，变形区压缩锥。
目的和要求：掌握挤压过程三个阶段的 含义、挤压力的变化规律；填充系数的 意义及其对制品质量的影响；挤压时金 属的变形流动特点；挤压缩尾的概念及 产生原因。
金属塑性加工工艺
金属塑性加工工艺金属塑性加工工艺是一种将金属材料通过塑性变形而制成的工艺。
塑性加工是工程领域中较为常见的一种加工方式，可以生产出各种不同形状和尺寸的金属制品，比如机床、船舶、汽车、飞机、电子、家具等等。
本文将从几个方面介绍金属塑性加工工艺的一些基本知识。
1. 塑性加工的分类塑性加工可以大致分为两类：热加工和冷加工。
热加工又分为锻造和轧制两种，冷加工又分为拉伸、压缩、弯曲、挤压等几种。
不同的加工方式适用于不同的金属材料和加工要求，其中最常用的是轧制和拉伸。
2. 加工流程每一种塑性加工方式都有其独特的加工流程，但是每一种流程都包含了几个基本步骤，如下：1) 选材：选择适合加工的材料。
2) 制备：对材料进行清理、切割和热处理（如有必要）。
3) 加工：进行塑性加工，通常包括粗加工和精加工两个阶段。
4) 检测：对加工后的制品进行外观检测、尺寸检查、化学成分检测等。
5) 打磨：对制品进行表面加工，包括研磨、抛光等。
6) 包装：对制品进行包装，以防止损坏。
与锻造等传统加工方式相比，塑性加工有以下优点：1) 可以在较低的温度下进行加工，不会破坏材料的金属结构。
2) 通过加工可以获得更精确、更复杂的形状，可实现高度自动化生产。
3) 相比于锻造等加工方式，塑性加工可以轻松进行大批量生产，并且成本更低。
4. 材料的选择在进行塑性加工之前，需要选择适合加工的材料。
不同金属材料的物理和化学性质都有所区别，对于不同加工工艺的要求也不同。
使用不同材料的加工流程也不同。
如下是常用的几种材料：1) 铝：适合进行拉伸、挤压等冷加工流程。
总之，对于不同的加工工艺都需要选择不同的材料，以便在加工过程中获得最佳效果。
5. 结论。
塑性加工工艺
塑性加工工艺塑性加工工艺是一种将塑料材料加工成各种形状和尺寸的方法。
塑性加工工艺广泛应用于塑料制品的生产中，包括塑料零件、塑料容器和塑料包装等。
首先，塑性加工工艺包括热塑性和热固性两种类型。
热塑性加工工艺是指将塑料材料加热至一定温度后，通过外力使其变形成所需的形状。
这种加工工艺常用于塑料制品的注塑、挤出和吹塑等过程。
热固性加工工艺则是将塑料材料加热至一定温度后，通过化学反应使其固化成为硬质塑料。
这种加工工艺常用于制作热固性塑料制品，如玻璃纤维增强塑料和环氧树脂工件。
其次，塑性加工工艺还包括一系列的步骤和设备。
其中，塑料材料的预处理是塑性加工的重要步骤之一，它包括塑料颗粒的干燥和混合等过程。
此外，塑性加工还需要一系列的设备，如注塑机、挤出机、吹塑机和模具等。
这些设备可以根据不同的塑料制品要求进行调整和控制，以完成塑性加工过程。
再次，塑性加工工艺在实际应用中具有很高的灵活性和适应性。
通过调整加工温度、流量速度和压力等参数，可以控制塑料制品的形状和尺寸。
此外，还可以通过添加填充剂、增塑剂和颜料等辅助材料，改变塑料制品的性能和外观。
最后，塑性加工工艺在现代工业生产中发挥着重要作用。
它具有加工周期短、成本低和生产效率高等优势，广泛应用于汽车、家电、电子、包装和建筑等行业。
随着科学技术的不断发展，塑性加工工艺也在不断创新和改善，以满足人们对塑料制品的多样化需求。
塑性加工工艺在现代工业生产中扮演着重要的角色。
随着科技的进步和人们对塑料制品需求的增加，塑性加工工艺变得越来越复杂和多样化。
下面将继续介绍一些常见的塑性加工工艺。
一种常见的塑性加工工艺是注塑。
注塑是使用注塑机将加热熔化的塑料材料注入模具中，然后在一定的压力和温度下保持一段时间，使塑料快速冷却硬化成型。
注塑工艺适用于制造各种形状和尺寸的塑料零件，如电子产品外壳、汽车零部件和家用电器配件等。
注塑工艺具有生产效率高、成本低、产品质量稳定的优点，因此被广泛应用于各个行业。
精选塑性成形的特点与基本生产方式
②裂纹 板料越厚，内弯曲半径越小，拉应力越大，越容易弯裂。故变形程度不能过大，rmin=(0.25～1)t 。 弯曲线与材料的纤维线垂直时, 允许的rmin较小；若弯曲线与纤维线平行（重合）时, 则易开裂。
2）. 弯曲时容易出锻造：生产各种重要的，承受重载荷的零件毛坯，如：机床主轴、齿轮、炮筒、枪管、起重机吊钩等。冲压：加工板料、垫圈、铆钉、支架、合页等。轧制、拉拔、挤压：板材、管材和线材。
1. 冷变形强化（加工硬化）： 冷变形时，随着变形程度的增加，金属材料的强度、硬度↑，塑性和韧性↓。 利弊：提高强度，但塑性下降，进一步加工造成困难，需中间退火处理。 纯金属、A体不锈钢、形变铝合金的强化，用冷轧、冷挤、冷拔或冷冲压加工。
（二）.锤上模锻
（1）锤上模锻设备：锤上模锻所用设备有蒸汽—空气锤、高速锤等。（2）锻模结构：锤上模锻所用的锻模都由上模和下模组成。如图所示。
（2）锻模结构
1-锤头 2-上模 3-飞边槽 4-下模 5-模垫 6、7、10-紧固楔铁 8-分模面 9-模膛
（3）设计模锻斜度 外壁斜度：5～7 0 内壁斜度：7～12 0
（4）设计模锻圆角 外圆角：r = 1.5～12mm 内圆角：R=（2～3）r
例：绘制齿轮坯模锻件图
零件图
确定分模面
确定加工余量
设计模锻斜度
3.胎模锻的种类
（1）扣模：来生产长杆，非回转体锻件。（2）套筒模：锻模为圆筒形，生产齿轮、法兰、盘等。（4）合模：由上模和下模组成。
精密模锻 play
锻压生产线 play
塑性成形作业一1.自由锻和模锻的特点和应用范围有什么不同？2.预锻模膛和终锻模膛的作用是什么？二者在结 构上有何区别？
金属塑性加工方法——滚压(一)
金属塑性加工方法——滚压(一)简介滚压是一种常用的金属塑性加工方法，通过在金属工件上施加压力，将其通过滚动运动的方式使其形状发生变化。
本文将介绍滚压的基本原理、工艺流程和应用领域。
滚压原理滚压是一种通过挤压金属工件来改变其形状的加工方法。
它利用滚轮施加在金属工件上的压力，将其挤压成所需的形状。
滚压通常使用辊和工件之间的滚动运动来实现，这样可以减少工件与滚轮之间的摩擦，并且更容易控制加工过程中的变形。
滚压可以适用于各种金属材料，包括钢铁、铝合金等，广泛应用于制造业中。
滚压工艺流程滚压的工艺流程通常包括以下几个步骤：1. 准备工作：选择适当的滚轮、加工设备和工件材料，并确保它们的表面光洁度和几何尺寸的精度。
2. 装夹工件：将工件固定在滚压机床上，确保工件与滚轮之间的接触面积足够，并调整滚轮的位置和角度。
3. 加工过程：通过滚压机床施加压力，使滚轮与工件产生相对滚动运动，逐渐将工件挤压成所需形状。
4. 检测和调整：在加工过程中，及时检测工件的形状和尺寸，根据需要进行调整和修正。
5. 完成加工：当工件达到要求的形状和尺寸后，完成滚压加工，并进行后续的处理，如退火等。
滚压的应用领域滚压作为一种重要的金属塑性加工方法，在各个制造领域都得到了广泛应用。
以下是一些常见的滚压应用领域：1. 轧钢厂：在钢铁工业中，滚压被用于生产各种形状和尺寸的钢材，如槽钢、工字钢等。
2. 汽车制造：滚压被广泛应用于汽车制造过程中，用于生产车身零部件、发动机零件等。
3. 金属管道加工：滚压在金属管道加工中是一种常用的方法，用于改变管道的形状和尺寸。
4. 航空航天工业：滚压在航空航天工业中的应用也很广泛，用于制造飞机零部件、零件等。
结论滚压是一种常用且重要的金属塑性加工方法，通过施加压力和滚动运动，可以有效地改变金属工件的形状。
滚压的工艺流程相对简单，广泛应用于各个制造领域。
在实际应用中，需要根据具体需求选择适当的滚压设备和工艺参数，保证加工效果和产品质量。
精确塑性成形工艺技术概念
精确塑性成形工艺技术概念精确塑性成形工艺技术是一种利用柔性金属或热塑性材料经过高温加热和压力加工的成形工艺。
它与传统的冲压工艺相比，具有更高的精度和更广泛的应用领域。
精确塑性成形工艺技术可以实现对材料的局部加热和变形，从而改变材料的形状和尺寸。
它主要包括以下几个步骤：材料的预处理、加热和变形、冷却和修整。
首先，需要对材料进行预处理，包括去除杂质和涂层等。
然后，将材料加热到适当的温度范围，通常是高于其再结晶温度的一半到两倍。
在加热过程中，需要根据材料的性质和形状进行适当的温度控制，并避免材料的过热和过冷。
当材料达到适当的温度时，可以通过加压的方式对其进行变形。
这种加压通常是使用液压机、气动机械或液压液压机等设备来完成的。
在变形过程中，需要根据材料的形状和尺寸来选择合适的变形工具，并根据需要进行多次变形和调整，以达到所需的形状和尺寸。
最后，在冷却和修整过程中，对变形后的材料进行冷却和修整，以使其保持所需的形状和尺寸。
精确塑性成形工艺技术的主要优点是可以实现高精度的成形，并且可以加工各种形状和尺寸的材料。
与传统的冲压工艺相比，精确塑性成形工艺技术可以实现更高的加工精度和更短的加工周期。
它还可以避免材料的破坏和变形，从而提高材料的利用率和成品率。
另外，由于精确塑性成形工艺技术可以实现对材料的局部加热和变形，因此可以降低能耗和设备投资，并减少生产成本。
精确塑性成形工艺技术广泛应用于汽车、航空航天、电子、医疗器械等工业领域。
在汽车工业中，它主要用于生产汽车零部件，如车身、发动机、悬挂系统等。
在航空航天工业中，它主要用于生产飞机和航天器的结构件和连接件。
在电子工业中，它主要用于生产电子元件和电子设备的外壳等。
在医疗器械领域，它主要用于生产人工关节、人工心脏瓣膜等。
综上所述，精确塑性成形工艺技术是一种利用柔性金属或热塑性材料经过高温加热和压力加工的成形工艺。
它具有高精度、灵活性、成本低等优点，被广泛应用于汽车、航空航天、电子、医疗器械等工业领域。
材料成型工艺学3第三篇 金属塑性加工
金属的力学性能的变化：
变形程度增大时, 金属的强度及硬度升高, 而塑 性和韧性下降。
原因：由于滑移面上的碎晶块和附近晶格的强烈 扭曲, 增大了滑移阻力, 使继续滑移难于进行所致。
几个现象：
▲ 加工硬化
（冷变形强化）： 随变形程度增大, 强度和硬度上升而塑性下降的现象。
▲回复：使原子得以回复正常排列, 消除了晶格扭曲, 致使
纤维组织的稳定性很高, 不能用热处理方法加以消 除。只有经过锻压使金属变形, 才能改变其方向和形状。
为了获得具有最好力 学性能的零件, 在设计和 制造零件时, 都应使零件 在工作中产生的最大正应 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。
弹复：
金属塑性变形基本规律：
体积不变定律： 金属塑变后的体积与变形前的体积相等。
最小阻力定律： 塑性变形时金属各质点首先向阻力最小的方向移动。
变法 形线 功方 小向
§2 塑性变形对金属的组织和性能的影响
金属在常温下经过塑性变形后， 内部组织变化:
① 晶粒沿最大变形的方向伸长； ② 晶格与晶粒均发生扭曲；产生内应力； ③ 晶粒间产生碎晶。
变形速度↑↑→ 热效应现象↑→ 塑性 ↑ 、变形抗力↓ → 可锻性↑
3. 应力状态的影响
实践证明：
● 三个方向的应力中, 压应力的数目越多, 则金属的塑性 越好
● 拉应力的数目越多, 则金属的塑性越差 ● 同号应力状态下引起的变形抗力大于异号应力状态下的
变形抗力
第二章 锻 造
锻造：利用冲击力或压力使金属在抵铁间或锻模中 变形, 从而获得所需形状和尺寸的锻件, 这类 工艺方法称为锻造。
塑性成形第17章塑性加工工艺(新技术
塑性加工新技术及发展趋势
塑性加工的一般情况
塑性加工过程是在外力（载荷）和一定的加载方式、 加载速度、约束条件、几何形状、接触摩擦条件、温 度场等作用下对材料进行“力”处理和“热处理”的 过程，使材料发生所希望的几何形状的变化（成形） 与组织性能的变化。
塑性加工具有高效、优质、低耗等特点，是材料加工 和零部件制造的重要手段。据粗略估计，有75%的零 件毛坯和50%的精加工零件是采用塑性成形的方式完 成的。
塑性加工新技术
柔性快速制造技术：无模多点成形和数控渐进 成形，借助于高度可调整的基本体群构成离散 的上、下工具表面，代替传统的上、下模具进 行板材的曲面成形；
复合材料塑性成形技术：双金属复合、铝塑复 合板、管、叠层材料成形；
复合加工方式的技术：连续挤压、连续铸挤、 连铸连轧和连续铸轧等。
新能源的利用---- 激光
改变超声波强度，可改变坯料变形阻力和设备载荷，大 幅度提高产品的质量和材料成形极限；
管材、线材和棒材的拉拔成形、板材拉深成形都可以引 入超声波，形成塑性成形新技术，成为一些特殊新材料 的有效加工途径。
功率超声波成形
柔性成形技术
以软介质（主要是各种液体）代替半边刚性模具， 减小模具制造成本；
显著地提高材料的抗疲劳和抗应力腐蚀等性能，
激光冲击成形原理
吸收层：黑漆、石墨、铝箔 约束层：水、树脂、硅胶
单次激光冲击下板料的典型成形截面
新能源的利用----电磁场力
利用金属材料在交变电磁场中产生感生电流（涡流）， 感生电流又受到电磁场的作用力，当电磁压力达到材料 的屈服强度时，金属材料将发生塑性变形；
凹模的高覆模性， 可控性好：单脉冲冲压变形可控在0.035mm，最大变形可控在若
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角钢
槽钢
工字钢
孔型系统示例
六、线材轧制
• 特点： （1）总的延伸率大，轧件温降快，头尾温差大，轧制速度高。 （2）机架多、分工细，产品比较单一、轧机专业程度高。 （3）高速无扭转轧机具有特殊的孔型系统 。
Y型轧机 机
45轧
第三节 挤压
一、挤压原理、基本方法 及特点
1. 挤压定义：对放在挤压筒内的金属坯料 施加压力，使之从特定的模孔中流出， 获得所需断面形状和尺寸的一种塑性加 工方法。
3. 按轧制生产过程 半成品轧制—开坯 成品轧制—粗轧、精轧
纵轧
斜轧
横轧
三、板带材轧制
特点：宽厚比（B/H）大 规格：中厚板（中板4~20mm，厚板20~60mm，
特厚板60mm以上） 薄板和带材（0.2~4mm） 极薄带材和箔材（0.001~0.2mm） 技术要求： 尺寸精度、板形、表面光洁度、性能
dx
cos
) sin
2 ( Pr
dx
cos
) cos
0
h0
h+Δh
h h1 prcosθ
dθ θ α
σx+dσx
pr
σx
μpr μpr
μprsinθ
pr μprcosθ
prsinθ Rdθ
hd x xdh 2Prtgdx 2Prdx 0
dh 2dxtg
hd x
xdh
Prdh
Pr
2. 挤压方法： 可按挤压方向、变形特征、 润滑状态、挤压温度、挤压速度、模具 种类或结构、坯料形状或数目、制品形 状或数目分类。
常用挤压方法
3. 特点： ① 具有比轧制更为强烈的三向压应力状态图，
金属可以发挥其最大的塑性，获得大变形 量。可加工用轧制或锻造加工有困难甚至 无法加工的金属材料。
② 可生产断面极其复杂的，变断面的管材和 型材。
四、管材轧制
1. 无缝钢管 （1）穿孔
（2）轧管：自动轧管机 （3）均整：带芯棒斜轧 （4）定径和减径：无芯棒连轧
2. 焊管 将管坯（钢板或带钢）弯曲成所需的钢管形 状，然后采用焊接法焊接成钢管。
五、型材轧制
型材轧制主要用于各种型钢生产。大多数有色金属 型材主要采用挤压、拉拔的方法生产。 • 型钢的轧制方法：在轧辊上加工出轧槽，把两个或 两个以上轧辊的轧槽对应装配起来，形成孔型。轧 制时，轧件通过一系列孔型，一般断面积由大变小， 长度由短变长，以达到所要求的形状和尺寸。
1.变形区主要参数 轧件在轧辊作用下产生变形的 区域
叫变形区，变形区以外两端 不 产生变 形的区域叫外区或刚端。
（1）压下量
h h0 h1 h 2R(1 cos)
（2）变形区长度
l2 R2 (R h )2 2
l
Rh
h2 (
)
Rh
4
tg
R
Rh ( h )
h R
2
h 2R
b0
h0
D
R O
塑性加工工艺
第二节 轧制
轧制定义： 靠旋转的轧辊与轧件之间形成
的摩擦力将轧件拖进辊缝之间，并 使之受到压缩产生塑性变形的过程。
一、轧制过程及其基本原理
• 简单理想轧制过程： • 两个轧辊均被驱动、直径相等、转速相同； • 轧制过程中两个轧辊完全对称； • 轧辊为刚性的；轧件除受轧辊作用外，不受
其它外力作用； • 轧件的机械性质均匀。
FHvH＝Fxvx＝Fhvh＝常数
3. 咬入条件
a
R
N T
T
N
θ
咬入后
2
改善咬入条件的途径： （1）降低角： （2）提高角：
4. 轧制压力 （1）轧制压力的基本概念 轧制压力是轧制时轧辊施加于轧件使之变形 的力。但通常把轧件施加于轧辊总压力的垂 直分量称为轧制压力。
会导致所生产的金属板中心厚边缘薄。 c. 轧机弹性或塑性
轧辊分离力使机架产生变形，辊缝增大
5. 轧制力矩
M Pa
P p F p（b0 b1） Rh 2
a Rh
ψ为力臂系数，一 般取ψ=0.3~0.6
M p (b0 b1) Rh
2
M pRh（b0 b1）
二、轧制方法
1. 按轧制温度 热轧 冷轧
③ 灵活性很大，只需更换模具，即可生产出 很多产品。
1. 中厚板轧制 2. 热连轧板带材生产
与中厚板轧制的区别：不用展宽，采用立辊对宽度进 行压缩。
3. 冷带钢生产 厚度：0.1~3mm，宽度为100～2000mm 优点：轧制速度高（可达40m/s以上），道次压下率
大，产品表面光洁、板形平直、尺寸精度高和机械 性能好。
工艺特点：
（1）加工温度低，产生加工硬化，需要中间退火。 （2）采用工艺冷却和润滑 （3）张力轧制
R
α
θ
tθ
dx x
l
H h
P B
a
p
dx
cos B
a
t
dx
sin B
t
dx
sin
0 cos
cos
0 cos
一般通称的轧制压力或实测的轧制总压 力，并非为轧制单位压力之合力，而是轧制 单位压力、单位摩擦力的垂直分量之和。
(2)轧制力的理论计算
( x
d x )(h
dh) h x
2(Pr
a
A
C
B
l
b1
h1
（3）延伸系数 λ=L1/L0
（4）压下率
(h / h0 ) 100 %
（5）宽展
b =b1－b0
2. 轧制过程中的金属流动 前滑区 后滑区 中性面：
轧件运动速度＝轧辊线速度的水平分量 中性角： (1 ) 2 2
秒流量相等原则：单位时间内通过变形区内 任一横断面的金属体积应该为一常数。
cos sin
dh
0
d
(h
x
)
Pr
(1
cos sin
)dh
dh 2Rd sin
d (h x ) 2RPr (sin cos )d
如果假定垂直应力为Pr（主应力1），水平应 力x（主应力3），根据屈服准则，
1－ 3＝1.15s＝ 0*
有： Pr－ x＝ 0*
d
x
d (Pr
0
)
d (h
x)
d
(h
0
hPr
)
2RPr
(sin
cos
)d
——冯.卡尔曼微分方程
积分，采里科夫解，求得Pr与（即h）的关系 式，则影响Pr的主要因素如下：
轧制力的影响：
a. 轧辊弹性压扁 任何一台给定的轧机，都有一个最小可轧制厚度值， 低于这一厚度，轧辊会产生很大变形，而被轧制的材料 无任何塑性变形。 b. 轧辊弯曲
2. 按轧件与轧辊的相对运动关系 纵轧：轧辊的纵轴线相互平行，轧件运动方向 与延伸方向与轧辊纵轴线垂直。 斜轧：轧辊的纵轴线倾斜互成一定角度，轧件 边旋转边沿自身纵轴线方向前进，且前进 方 向与轧辊纵轴线方向成一定角度。 横轧：轧辊的纵轴线相互平行，轧件沿自己的 横轴线方向运动前进，与轧辊纵轴线垂直。