塑性成形的加工方法

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金属的塑性变形

滑移
滑移：在切应力作用下，晶体的一部分相对于另一部分沿着一
定的晶面（滑移面）和晶向（滑移方向）产生相对位移，且不破坏晶体内部原子排列规律性的塑变方式。
τ
τ
a)未变形
bτ )弹性变形
τc)弹塑性变形
单晶体滑移变形示意图
d)塑性变形
孪生
孪生：晶体内的一部分原子（红色）相对另一部分原子沿某个
晶面转动，使未转动部分与转动部分的原子排列成镜面对称关系。
一、金属的可锻性（塑性加工性能）
定义：在锻造过程中，金属通过塑性加工而不开裂，并获得合格零件的能力。衡量指标：金属的塑性和变形抗力塑性越高、变形抗力越低，可锻性越好。
二、影响金属可锻性的因素：
三个主要因素：金属的本质、加工条件、应力状态 1、金属的本质（内在因素）： ①化学成分
➢ 碳钢：钢的含碳量越低，可锻性越好; ➢ 合金钢：合金元素含量越高，可锻性越差； ➢ 纯金属的可锻性优于合金。 ②金属组织
冷变形过程缺点：
①冷变形过程的加工硬化使金属的塑性变差，给进一步塑性变形带来困难。 ②对加工坯料要求其表面干净、无氧化皮、平整。 ③加工硬化使金属变形处电阻升高，耐蚀性降低。
五、纤维组织及其利用
纤维组织（热加工流线）：
塑性加工中，金属的晶粒形状和晶界分布的杂质沿变形方向被拉长，呈纤维状。纤维组织不能热处理消除，只能通过锻压改变其形状和方向。
纯金属或单相固溶体（奥氏体）的可锻性优于多相组织；均匀细晶的可锻性优于粗晶组织和铸态柱状晶；钢中存在网状二次渗碳体时可锻性下降。
影响金属可锻性的因素：
2、加工条件：
①变形温度温度越高，金属塑性提高，
变形抗力降低，可锻性提高。
加热温度过高，产生缺陷：过热：晶粒长大，使综合机械性能下降；过烧：晶粒边界氧化或熔化，一击即碎；脱碳：碳与环境气体反应，使表层含碳量减少；严重氧化：表层与氧反应，生成氧化物。

(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。

金属塑性成形

第四章金属塑性成形在工业生产中，金属塑性成形方法是指：金属材料通过压力加工，使其产生塑性变形，从而获得所需要工件的尺寸、形状以及性能的一种工艺方法。

常用的金属塑性成形方法如下：自由锻造：手工自由锻、机器自由锻锻造成形模型锻造：锤上模锻、压力机上模锻金属塑性成形冲压成形、挤压成形、拉拔成形、轧锻成形金属材料经过塑性成形后，其内部组织更加致密、均匀，承受载荷能力及耐冲击能力有所提高。

因此凡承受重载荷及冲击载荷的重要零件，如机床主轴、传动轴、齿轮、曲轴、连杆、起重机吊钩等多以锻件为毛坯。

用于塑性成形的金属必须具有良好的塑性，以便加工时易于产生永久性变形而不断裂。

钢、铜、铝等金属材料具有良好的塑性，可进行锻压加工；铸铁的塑性很差，在外力作用下易裂碎，不用于锻压。

在金属塑性成形方法中，锻造、冲压两种成形方法合称锻压，主要用于生产各种机器零件的毛坯或成品。

挤压、拉拔、轧锻三种成形方法是以生产金属材料为主，如型材、管材、线材、板料等，也用于制造某些零件，如轧锻齿轮、挤压活塞销等。

第一节锻造锻造是金属热加工成形的一种主要加工方法，通常采用中碳钢和低合金钢作锻件材料，锻造加工一般在金属加热后进行，使金属坯料具有良好的可变形性，以保证锻造加工顺利进行。

基本生产工艺过程如下：下料→坯料加热→锻造成形→冷却→热处理→清理→检验。

一、锻坯的加热和锻件的冷却1．加热的目的锻坯加热是为了提高其塑性和降低变形抗力，以便锻造时省力，同时在产生较大的塑性变形时不致破裂。

一般地说，金属随着加热温度的升高，塑性增加，变形抗力降低，可锻性得以提高。

但是加热温度过高又容易产生一些缺陷，因此，锻坯的加热温度应控制在一定的温度范围之内。

2．锻造温度范围各种金属材料在锻造时允许的最高加热温度，称为该材料的始锻温度。

加热温度过高会产生组织晶粒粗大和晶间低熔点物质熔化，导致过热和过烧现象。

碳钢的始锻温度一般应低于其熔点100～200︒C，合金钢的始锻温度较碳钢低。

塑性成形第14章塑性加工工艺(轧制挤压)

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
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

高分子材料成形工艺--塑性成形

11
五、对模成形
❖ 对模成形:采用彼此配对的模具进行成形 ➢ 特点：制品复制性和尺寸准确性好,结构可以较复杂，
表面甚至可以刻花或刻字，厚度分布很大程度上依赖于制品样式
12
六、双片热成形
❖ 双片热成形:两片热片材放在两片模具的模框中间夹紧,然后插入吹针吹入压缩空气，同时两个闭合模壁处抽真空，使片材贴合于两模内腔而成形制品
➢ 冷坯成形：将压延、挤出或注射坯件加热后放入吹塑模内吹塑成形
20
8.2.1 工艺方法
一、挤出－吹塑工艺
1．挤出－吹塑工艺过程 ❖ 挤出吹塑:挤出制坯进行吹塑成为中空制品的工艺 ❖ 类型：单层直接挤坯－吹塑、多层共挤坯－吹塑、
➢ 速率过大，常因流动不足而制品偏凹或偏凸部位呈现厚薄过度不匀
➢ 速率过小，因片材过度降温使变形能力下降而出现拉伸裂纹
16
❖ 牵伸速率确定应考虑片材成形时的温度
➢ 温度较高时,片材变形能力大，故牵伸速率可高一些
❖ 热压力随塑料品种、片材厚度和成形温度不同而有所不同
➢ 聚合物分子刚性大、相对分子质量高、存在极性基团及片材厚度大、成形温度低等，成形压力应较高
3
8.1 热成形
8.1.1 工艺方法 8.1.2 工艺条件
❖ 热成形:塑料片材（通常1~2mm）裁剪、加热至高弹态 ,然后加压使其紧贴模具型面，冷却定形和修整后得制品
➢ 施加压力方法：片材两面形成气压差或者借助于机械力或液压力
❖ 热成形制品：种类多，应用广（从日用与医用器皿到电子电器仪表外壳、玩具、包装用具、车船构件、化工设备、雷达罩和飞机舱罩等）
➢ 伸长率在某温度处出现极大值，强度随温度提高而逐渐减小（适当强度下伸长率大，制品壁厚可以更薄，可成形的深度较大）

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。

塑性成形的特点与基本生产方式

塑性成形的特点与基本生产方式塑性成形是一种广泛应用于工程领域的加工技术，它通过对热软化塑料材料进行塑性变形，以获得各种复杂的形状和尺寸。

本文将介绍塑性成形的特点以及常见的基本生产方式。

1. 塑性成形的特点塑性成形具有以下几个特点：1.1 灵活性塑性成形可以根据需要灵活地加工出各种复杂形状的产品，例如各种外壳、管道、容器等。

通过改变模具和调整加工参数，可以满足不同产品的加工需求。

1.2 生产效率高相比于其他加工方法，塑性成形具有较高的生产效率。

一次成型可以同时加工多个产品，且生产周期较短。

同时，还可以进行自动化生产，提高生产效率。

1.3 材料利用率高塑性成形能够使材料得到充分利用。

由于材料在加工过程中可以被塑性拉伸、薄化，可以最大限度地减少材料的损耗。

1.4 加工成本低由于塑性成形生产工艺简单，设备投资与维护成本相对较低。

同时，生产过程中材料利用率高，可以降低材料成本。

2. 基本生产方式2.1 挤出成形挤出成形是最常见的塑性成形方式之一。

它通过将塑料材料加热熔融后，通过挤压机将熔融塑料挤出成型。

挤出成形常用于生产管道、板材、型材等产品。

2.2 注塑成形注塑成形是另一种常见的塑性成形方式。

它通过将塑料材料加热熔融后，将熔融塑料注入到闭合的模具中，并施加一定的压力进行冷却固化。

注塑成形适用于生产各种复杂形状的产品，如塑料零件、玩具等。

2.3 吹塑成形吹塑成形是一种特殊的塑性成形方式，常用于生产空心容器，例如瓶子、桶等。

它通过将熔融塑料放置在模具中，通过压缩空气将塑料吹膨为模具形状。

2.4 压延成形压延成形是将塑料热融化后，通过双辊或多辊挤压机将塑料挤压成特定形状和厚度的薄膜或板材。

压延成形适用于生产各种包装薄膜、塑料薄板等产品。

2.5 热压成形热压成形是将加热熔融的塑料放置于模具中，施加一定的压力进行冷却固化。

常用于生产较厚的塑料零件和产品。

总结塑性成形作为一种常见的加工技术，具有灵活性、高生产效率、材料利用率高和加工成本低的特点。

塑性成形技术重点内容

第一部分绪论一、塑性成形工艺分类1一次塑性加工：轧制、挤压、拉拔等工艺，是生产型材、板材、线材、管材的加工方法。

2二次塑性加工：以一次塑性加工获得的型材、板材、线材、管材、棒材为原材料进行再次塑性成形——冲压、锻造。

第二部分冲压工艺一、冲压加工三要素：1冲压设备2模具3原材料二、冲压工艺分类：1按变形性质分：⑴分离工序——被加工材料在外力作用下产生变形，当作用在变形部分的应力达到了材料的抗剪强度，材料便产生剪裂而分离，从而形成一定形状和尺寸的零件。

⑵成形工序——被加工材料在外力作用下仅仅产生塑性变形，得到一定形状和尺寸的零件，这些冲压工序统称成形工序。

2按变形方式分：冲裁、弯曲、拉深、成形。

3按工序组合形式分：⑴复合冲压⑵连续冲压⑶连续-复合冲压三、板料力学性能与冲压成形性能的关系1两种失稳状态：⑴拉伸失稳——板料在拉应力作用下局部出现缩颈或断裂。

⑵压缩失稳——板料在压应力作用下出现起皱。

2衡量冲压成形性能的标准——破裂性、贴模性、定形性。

⑴冲压成形性能——板料对冲压成形工艺的适应能力。

⑵贴模性——板料在冲压过程中取得与模具形状一致性的能力。

影响贴模性的因素是起皱、塌陷。

⑶定形性——零件脱模后保持其在模内既得形状的能力。

影响定形性的主要因素是回弹。

3板平面各向异性指数△γ△γ↑，表示板平面内各向异性↑，拉深时在零件端部出现不平整的凸耳现象，必须进行修边处理。

第三部分锻造工艺第一章热锻（P239）一、锻造分类1按变形温度：热锻、温锻、冷锻2按作用力来源：①手工锻造②机械锻造：自由锻模锻胎膜锻特种锻造胎膜锻——在自由锻设备上采用活动模具成形锻件的方法。

二、锻前加热(P242)1目的：↑塑性，↓变形抗力，使之易于流动成形并获得良好的锻后组织。

2加热方法：⑴火焰加热⑵电加热：①感应电加热②接触电加热③电阻炉加热⑶少无氧化加热：精锻生产中，实现少无氧化加热的加热方法：①快速加热②介质保护加热③少无氧化火焰加热三、锻造温度范围选择原则（P245~246）1始锻温度T始：AE线以下150~250℃，尽可能高，但不能过高2终锻温度T终：①碳钢：T终≧A1线②亚共析钢：T终=A3+15~50℃（800℃左右），尽可能低，但不能过低③共析钢和过共析钢： A1+50~70℃≤T终≤Acm线参见P246图9-9四、加热缺陷（P247）1氧化：生成氧化铁（氧化皮）2脱碳：表面含碳量↓，变软3过热：强度和韧性↓定义：当毛坯加热温度超过始锻温度或毛坯在高温下停留时间过长，都会引起奥氏体晶粒迅速长大，即过热。

常用的塑性成形方法

差为a=10士4，b＝9士3，c=13土 5（a:外径尺寸增加余量，b：厚度方向增加余量，c：内径
方向增加尺寸）。于是便可绘制锻件图，如图 3.2.3所示。
表3.2.2 带孔圆盘类锻件机械加工余量与锻造公差（见下页）
图 3.2.3 齿轮锻件图
2）计算坯料的质量和尺寸坯料质量： m坯料= m锻+ m型芯+ m烧损
应用：适合于大批量生产条件下锻制中、小型锻件。
曲柄压力机传动原理示意
2）摩擦压力机上模锻
摩擦压力机的工作原理见右图。特点：①适应性强。 ②适合于再结晶速度慢的
低塑性金属的模锻。 ③模具设计和制造简化、
节约材料、降低成本。 ④摩擦压力机一般只能进
行单膛锻模进行模锻。应用：适合于中小型锻件的
小批或中批生产，如铆钉、螺钉、螺母、配汽阀、齿轮、三通阀等。
（1）锤上模锻
锤上模锻所用设备为模锻锤，由它产生的冲击力使金属变形。如图3.2.10所示。模锻锤的吨位（落下部分的重量）为l～ 16t 。
图3.2.10 模锻锤
锻模如图3.2.11所
10
1
示。上模和下模分别用楔
铁固定在锤头和模垫上，
9
2
模垫用楔铁固定在砧座上。
8
3
上模随锤头作上下往复运
4
动。8为分模面，3为飞边槽，9为模膛，根据模膛
67
5
的功用的不同，模膛分模
锻模膛和制坯模膛两种。
1）模锻模膛
模锻模膛分终锻模膛和
图3.2.11 锤上模锻用锻模
预锻模膛两种。
1-锤头１;－2锤-上头模２;－3-上飞模边槽３;－4飞-连下槽模;5-模 6,7-楔４铁－下;8模-分模５－面模垫;9-模６膛、７;－10锲-铁楔铁

列举一种塑性成形的方法

列举一种塑性成形的方法
塑性成形是一种常见的加工方法，用于将金属材料加工成所需形状。

以下是一种常见的塑性成形方法：
1. 锻造（Forging）：通过施加压力使金属材料在高温或常温下改变形状。

这种方法适用于各种金属，包括钢铁、铝、铜等。

2. 拉伸（Stretching）：将金属板材或棒材拉伸到所需的形状。

这种方法常用于制造汽车车身、金属罐体等。

3. 冲压（Stamping）：使用模具将金属板材冲压成特定形状。

这是大规模生产金属零件的常见方法，例如汽车零件、电器外壳等。

4. 深冲（Deep Drawing）：将金属板材通过冲压方法深度拉伸，形成较深的形状，例如制造锅具、洗衣机筒等。

5. 滚压（Rolling）：通过使金属材料通过一对辊子，使其在压力下改变形状。

这种方法常用于制造金属板材、棒材等。

这只是几种常见的塑性成形方法之一，实际上还有许多其他方法，根据不同的材料和形状需求选择适合的方法。

金属塑性成形方法

①压弯：即用凸模将坯料压入凹模弯曲成形。弯曲工艺适应性强，最常用；
②拉弯：是使坯料在受拉状态下沿模具弯曲成形。用于弯曲半径较大的工件；
③辊弯：是使坯料受辊轴旋转时摩擦力作用，连续进入辊轴间弯曲成形。常用于圆柱面和圆锥面加工。
2）拉深系数m：
即拉深变形后制件直径d与其毛坯直径D0之比。 m=d/D0 （ m越小，表示变形程度越大）
特别适于重型、大型锻件生产。
（4）自由锻的基本工序分类： 1）辅助工序：为方便基本工序的操作而预先进行局部小变形的工序。如倒棱、压肩等。 2）精整工序：修整锻件最终形状和尺寸、消除表面不平和歪斜的工序。如修整鼓形、校平、校直等。 3）基本工序：锻造过程中直接改变坯料形状和尺寸的工序。如镦粗、拔长、冲孔、扩孔、弯曲、锻接等。
⑶拉深：也称为拉延，是使板料成形为空心件而厚度基本不变的加工方法。
★ 拉深模与冲裁模的主要区别:
d
工作部分不是锋利的刃口而是圆角；
凸模与凹模的间隙显著增加，一般单侧间隙应稍大于板厚。
1）拉深变形过程：
弹性变形
塑性变形。
d
D0
4）弯曲的分类和应用：
按所用设备和工具不同，弯曲可分为压弯，拉弯和辊弯等类型。
锻造锻造是在加压设备及工模具的作用下是在加压设备及工模具的作用下使坯料铸锭产生局部或全部的塑性变形以使坯料铸锭产生局部或全部的塑性变形以获得具有一定几何尺寸形状和质量的锻件的获得具有一定几何尺寸形状和质量的锻件的加工方法
3.2 金属塑性成形方法
主要有锻造、冲压、挤压、轧制、拉拔等。
3.2.1 锻造
锻造是在加压设备及工（模）具的作用下，使坯料、铸锭产生局部或全部的塑性变形，以获得具有一定几何尺寸、形状和质量的锻件的加工方法。

第3章金属材料的塑性成形——压力加工

可锻性的优劣一般常用金属的塑性和变形抗力两个指标来综合衡量。
其优劣主要取决于金属本身和变形时的外部条件。
影响可锻性的因素
(1) 金属的成分：纯金属好于合金，fcc好于bcc好于hcp，低碳钢优于高碳钢，低碳低合金钢优于高碳高合金钢；有害杂质元素一般使可锻性变坏
(2) 金属的组织：单相组织好于多相组织；铸态下的柱状组织、粗晶粒组织、晶界上存在偏析或有共晶莱氏体组织使可锻性变差
2、研究与开发塑性加工过程的计算机模拟技术与模具 CAD/CAE/CAM技术等。
3、研究与开发柔性成形技术、增量成形技术、净成形技术、近净成形技术、复合成形技术等。
4、研究与开发使环境净化的加工技术，如低噪音、小/ 无震动、节省能源、资源或再利用的加工技术。
§3.2 金属的塑性加工成形性
金属的塑性加工成形性/可锻性(Forgeability) ：用来衡量金属在外力作用下发生塑性变形而不易产生裂纹的能力，是金属重要的工艺性能之一；
(3) 加工条件 1) 变形温度：一般变形温度的升高，可提高金属的可锻性；但注意过热、过烧问题
不同合金系8种典型金属的可锻性
Ⅰ—纯金属及单相合金(铅合金、钼合金、镁合金)；Ⅱ—纯金属及单相合金(晶粒长大敏感者)(铍、镁合金、钨合含、钛合金)；Ⅲ—具有不溶解组分的合金(高硫钢，含硒不锈钢)；Ⅳ—具有可溶组分的合金(含氧化物的钼合金，含可溶性碳化物和氮化物的不锈钢)； Ⅴ—加热时形成有塑性第2相的合金(高铬不锈钢)；Ⅵ—加热时形成低熔点第2相的合金(含硫的铁、含锌的镁合金)；Ⅶ—冷却时形成有塑性第2相的合金(碳钢和低合金钢、-钛合金和钛合金)；Ⅷ—冷却时形成脆性第2相的合金(高温合
可显著减小总变形力，用小设备加工大零件。

二篇金属的塑性成形工艺

利用此定律，调整某个方向流动阻力，改变金属在某些方向的流动量→成形合理。
<图6-10）最小阻力定律示意图
在镦粗中，此定律也称——最小周边法则
二、塑性变形前后体积不变的假设
弹性变形——考虑体积变化
塑性变形——假设体积不变<由于金属材料连续，且致密，体积变化很微小，可忽略）
此假设+最小阻力定律——成形时金属流动模型
落料——被分离的部分为成品，而周边是废料
冲孔——被分离的部分为废料，而周边是成品
如：平面垫圈：制取外形——落料
制取内孔——冲孔
1．冲裁变形过程
冲裁件质量、冲裁模结构与冲裁时板料变形过程关系密切，
其过程分三个阶段
<1）弹性变形阶段<图8-1）
冲头接触板料后，继续向下运动的初始阶段，使板料产生弹性压缩、拉伸与弯曲等变形，板料中应力迅速增大。此时，凸模下的材料略有弯曲，凹模上的材料则向上翘，间隙↑→弯曲、上翘↑SixE2yXPq5
§6-1塑性变形理论及假设
一、最小阻力定律
金属塑性成形问题实质，金属塑性流动，影响金属流动的因素十分复杂<定量很困难）。应用最小阻力定律——定性分析<质点流动方向）p1EanqFDPw
最小阻力定律——受外力作用，金属发生塑性变形时，如果金属颗粒在几个方向上都可移动，那么金属颗粒就沿着阻力最小的方向移动。DXDiTa9E3d
[注]按变形的模膛数：单膛锻模<如齿轮坯）
多膛锻模<图7-7）
§7-3锤上模锻成形工艺设计
模锻生产的工艺规程包括：制订锻件图、计算坯料尺寸、确定模锻工步<选模膛）、选择设备及安排修整工序等。
最主要是锻件图的制定和模锻工步的确定
一、模锻锻件图的制定

塑性加工

钳口、压肩、倒棱等
(3)修整工序——为减少锻件表面缺陷（不平、歪扭等）进行的
工序。如校正、滚圆、平整等
SUST
金属工艺学
一、自由锻
基本工序
SUST
金属工艺学
一、自由锻
基本工序
圆截面拔长
SUST
金属工艺学
一、自由锻
基本工序
矩形截面拔长
SUST
金属工艺学
一、自由锻
基本工序
SUST
金属工艺学
一、自由锻
SUST
金属工艺学
二、变形工序(拉深)
拉深：使坯料在凸模的作用下压入凹模，获得空心体零件的冲压工序。
SUST
金属工艺学
二、变形工序(拉深)
变形过程
SUST
金属工艺学
二、变形工序(拉深)
拉深中的废品
拉裂（拉穿）
起皱
SUST
金属工艺学
二、变形工序(拉深)
防止皱折：加压边圈压边力不宜过大能压住工件不致起皱即可。
（2）应变速率:也称变形速度，是应变相对于时间的变化率。
SUST
金属工艺学
三、金属的可锻性
（3）应力状态：通过受力物体内一点的各个截面上的应力状况
简称为物体内一点处的应力状态，常用主应力图来定性地说明。
压应力数量越多，数值越大，金属的塑性就越好。
SUST
金属工艺学
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的工艺方法称为锻造。
一、分离工序(冲裁)
冲裁变形过程
a圆角带 b光亮带 c断裂带 d毛刺
SUST
金属工艺学
一、分离工序(冲裁)
凸凹模间隙考虑到模具制造中的偏差及使用中的磨损，生产中通常是选择一个适当的范围作为合理间隙，这个范围的最小值称为最小合理间隙，最大值称为最大合理间隙。

精选塑性成形的特点与基本生产方式

2）. 弯曲时容易出现的问题
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？

第六章金属塑性成形工艺理论基础

2）金属板料经冷变形强化，获得一定的几何形状后，结构轻巧，强度和刚度较高。
3）冲压件尺寸精度高，质量稳定，互换性好，一般不需机械加工即可作零件使用。 4）冲压生产操作简单，生产率高，便于实现机械化和自动化。
5）可以冲压形状复杂的零件，废料少。
6）冲压模具结构复杂，精度要求高，制造费用高，只适用于大批量生产。
坯料在锻造过程中，除与上下抵铁或其它辅助工具接触的部分表面外，都是自由表面，变形不受限制，锻件的形状和尺寸靠锻工的技术来保证，所用设备与工具通用性强。
自由锻主要用于单件、小批生产，也是生产大型锻件的唯一方法。
1) 自由锻设备
空气锤它由电动机直接驱动，打击速度快，锤击能量小，适
用于小型锻件；65~750Kg
挤压成形是使坯料在外力作用下，使模具内的金属坯料产生定向塑性变形，并通过模具上的孔型，而获得具有一定形状和尺寸的零件的加工方法。
图6-3 挤压
挤压的优点：
1）可提高成形零件的尺寸精度，并减小表面粗糙度。 2）具有较高的生产率，并可提高材料的利用率。 3）提高零件的力学性能。 4）挤压可生产形状复杂的管材、型材及零件。
3）精整工序：修整锻件的最后尺寸和形状，消除表面的不平和歪扭，使锻件达到图纸要求的工序。如修整鼓形、平整端面、校直弯曲。
3）自由锻的特点
优点：
1）自由锻使用工具简单，不需要造价昂贵的模具；
2）可锻造各种重量的锻件，对大型锻件，它是唯一方法
3）由于自由锻的每次锻击坯料只产生局部变形，变形金属的流动阻力也小，故同重量的锻件，自由锻比模锻所需的设备吨位小。
实例：
当采用棒料直接经切削加工制造螺钉时，螺钉头部与杆部的纤维被切断，不能连贯起来，受力时产生的切应力顺着纤维方向，故螺钉的承载能力较弱(如图示 )。