特种塑性成形理论及技术全套教学课件
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¤塑性两字起源于中国，但日本一直沿用“塑性加工”一词，与俄文的“压力加 工”相当，涵盖轧制、拉压、拉拔、锻造与冲压工艺。前三种工艺的产品主要是 管、棒、型、线、板及带材；后两种工艺主要是对前述材料进行再加工(二次加 工)，仍然是利用材料的可塑性，这时产品主要是零件毛坯或直接制成零件。
¤在日本及西欧的高等学校与研究所，对一次加工及二次加工的界限并不明显。 而在俄罗斯，两者分工比较明显：冶金类院校主要从事一次加工，机械类院校则 主要从事二次加工。长期以来，我国也受到其影响。最近，高等学校与研究单位 正在逐步取消一次加工与二次加工的界限。
塑性加工简介
塑性加工是一门方兴未艾的工程科学。塑性加工方法既是材料 制备的主要手段，又是金属加工及制造的重要支柱技术之一。随 着信息时代的到来，与其相关的新兴产业得到迅猛发展，但塑性 加工并未就此沦为“夕阳技术”，反而是与时俱进、充满生机地 不断向前发展。
“特”的含 义
“特种”是相对于“常规”塑性工艺而言，主要是指在特定 应用领域内很有发展前途的塑性工艺方法，不仅能பைடு நூலகம்充常规工 艺，还是其有益的延续及发展。
2
教学定位
课程的主要特点
完成这门课程以后，学生在理论方面应具有以下能力：特种塑性成形理论 及技术是材料成型及控制工程学科的一门专业课，将与塑性加工(压力加工)专业 各基础课和平台课等相关学科知识进行有机结合。
它是一门新兴学科，还有很多的不足和需要加强改进的地方，所以学生需 要在摸索中前进，在实际的学习中深入理解、消化该门课程。
7
1.1 国际塑性加工简介
代表性人物及组织
表1.1 各国塑性加工领域著名的代表性人物
较有代表性的国际会议与组织：
(1) ICTP (International Conference on Technology of Plasticity)
(2) NAMRC ( North American Metalworking Research Conference)
(6) IDDRG (International Deep Drawing Research Group)
(7) CIRP (International Institution for Production Engineering)
8
1.2 塑性成形总的发展趋势
塑性加工既是材料制备的主要手段，又是装备制造的重要环节，它正随着新材料的 出现及对装备性能的不断完善而提出的新要求面临很多挑战与机遇，其发展的总趋 势是：
材料成型及控制工程学科专业课
特种塑性成形理论及技术
主讲人：李 峰
1
能力培养目标
教学定位
完成这门课程以后，学生在理论方面应具有以下能力： • 使学生理解和掌握特种塑性成形理论及技术的基本思想和理念 • 通过对本课程的学习了解特种塑性成形工艺的具体理论知识，掌握其特点并 熟悉其实际应用
除此之外，本课程还要在实践领域培养学生如下三个方面的能力： • 认知和理解能力
相关知识
国际塑性加工领域简 掌握塑性加工的概念
介
了解代表性人物及组织
塑性加工概念及“特”的含义； 各国代表性人物及国际组织
塑性成形的主要发展 了解塑性成形的主要发展趋势。 省力成形、柔性成形、轻量化
趋势
成形、复合成形等趋势。
6
1.1 国际塑性加工简介
塑性加工的概念
¤塑性加工(Technology of Plasticity；Mechanical Working Technology；Metal Forming)，顾名思义就是利用材料的可塑性进行加工的一种方法。
10
习题
1-1 特种塑性成形中的“特”是什么意义？ 1-2 揭示塑性加工一词在各国的区别？ 1-3 塑性成形的发展趋势？ 1-4 举例说明实现省力成形的途径？
11
第二章 超塑性成形
【本章教学要点】
知识要点
掌握程度
超塑性成形的概念及特 掌握超塑性的概念；
点
了解超塑性变形特点。
超塑性的分类及影响因 掌握超塑性的分类；
4
目录
第1章 概 论
第一部分 特种塑性成形
第2章 超塑性成形
第3章 微塑性成形
第二部分 体积成形
第4章 锻造成形
第5章 挤压成形
第6章 摆动辗压
第三部分 板(管)成形
第7章 板材成形
第8章 拼焊成形
第9章 旋压成形
第四部分 高能率成形
第10章 高能率成形
5
第一章 概 论
【本章教学要点】
知识要点
掌握程度
学生通过理论知识的学习，对特种塑性成形工艺及相关知识有一总体了解 • 逻辑思维能力
通过本课程的学习，培养学生的逻辑思维能力，使其对这一新兴学科能较快 的掌握，包括其工艺特点和应用范围 • 分析建模能力
现阶段实际应用本专业问题比较突出的领域，这就要求学生要具有一定的超 前意识、分析和理解能力，才能更快更好的掌握工艺特征，并会应用。
(3) NUMISHEET, NUMIFORM (Numerical Simulation)
(4) ICNFT (International Conference on New Forming Technology)
(5) ICFG (International Cold Forging Group)
素
熟悉超塑性变形的影响因素。
超塑性变形机理
掌握超塑变形过程中的组织变化 及空洞特征； 了解超塑性变形的机理；
超塑性成形的应用及展 望
掌握超塑性成形的基本原理及特 点
熟悉常用超塑性材料超塑成形技 术的应用。 了解超塑性成形的发展趋势。
相关知识
超塑性的定义； 材料超塑性状态下的宏观变形特 征。
省力成形
(1) 减少拘束系数K (2) 降低流动应力σs (3) 减少接触面积A
柔性成形
图1.1 塑性成形中的实际接触面积(阴影部分)
图1.2 多点成形示意图
9
1.2 塑性成形总的发展趋势
轻量化成形
(a)机加工件
复合成形
(b)内高压成形件 图1.3 阶梯轴
图1.4 高强钢板热冲压成形与淬火
教学定位
通过本课程的学习，要求学生理解和掌握特种塑性成形理论及技术的基本 思想和理念，了解工艺特点和应用范围的具体理论知识，掌握各特种塑性成形 工艺。能运用理论知识指导实际工作，开阔学生的视野，拓宽学生的知识面， 培养学生学习专业知识及先进技术的兴趣，从而提高学生的综合素质及就业竞 争能力。
3
引言
¤在日本及西欧的高等学校与研究所，对一次加工及二次加工的界限并不明显。 而在俄罗斯，两者分工比较明显：冶金类院校主要从事一次加工，机械类院校则 主要从事二次加工。长期以来，我国也受到其影响。最近，高等学校与研究单位 正在逐步取消一次加工与二次加工的界限。
塑性加工简介
塑性加工是一门方兴未艾的工程科学。塑性加工方法既是材料 制备的主要手段，又是金属加工及制造的重要支柱技术之一。随 着信息时代的到来，与其相关的新兴产业得到迅猛发展，但塑性 加工并未就此沦为“夕阳技术”，反而是与时俱进、充满生机地 不断向前发展。
“特”的含 义
“特种”是相对于“常规”塑性工艺而言，主要是指在特定 应用领域内很有发展前途的塑性工艺方法，不仅能பைடு நூலகம்充常规工 艺，还是其有益的延续及发展。
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教学定位
课程的主要特点
完成这门课程以后，学生在理论方面应具有以下能力：特种塑性成形理论 及技术是材料成型及控制工程学科的一门专业课，将与塑性加工(压力加工)专业 各基础课和平台课等相关学科知识进行有机结合。
它是一门新兴学科，还有很多的不足和需要加强改进的地方，所以学生需 要在摸索中前进，在实际的学习中深入理解、消化该门课程。
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1.1 国际塑性加工简介
代表性人物及组织
表1.1 各国塑性加工领域著名的代表性人物
较有代表性的国际会议与组织：
(1) ICTP (International Conference on Technology of Plasticity)
(2) NAMRC ( North American Metalworking Research Conference)
(6) IDDRG (International Deep Drawing Research Group)
(7) CIRP (International Institution for Production Engineering)
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1.2 塑性成形总的发展趋势
塑性加工既是材料制备的主要手段，又是装备制造的重要环节，它正随着新材料的 出现及对装备性能的不断完善而提出的新要求面临很多挑战与机遇，其发展的总趋 势是：
材料成型及控制工程学科专业课
特种塑性成形理论及技术
主讲人：李 峰
1
能力培养目标
教学定位
完成这门课程以后，学生在理论方面应具有以下能力： • 使学生理解和掌握特种塑性成形理论及技术的基本思想和理念 • 通过对本课程的学习了解特种塑性成形工艺的具体理论知识，掌握其特点并 熟悉其实际应用
除此之外，本课程还要在实践领域培养学生如下三个方面的能力： • 认知和理解能力
相关知识
国际塑性加工领域简 掌握塑性加工的概念
介
了解代表性人物及组织
塑性加工概念及“特”的含义； 各国代表性人物及国际组织
塑性成形的主要发展 了解塑性成形的主要发展趋势。 省力成形、柔性成形、轻量化
趋势
成形、复合成形等趋势。
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1.1 国际塑性加工简介
塑性加工的概念
¤塑性加工(Technology of Plasticity；Mechanical Working Technology；Metal Forming)，顾名思义就是利用材料的可塑性进行加工的一种方法。
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习题
1-1 特种塑性成形中的“特”是什么意义？ 1-2 揭示塑性加工一词在各国的区别？ 1-3 塑性成形的发展趋势？ 1-4 举例说明实现省力成形的途径？
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第二章 超塑性成形
【本章教学要点】
知识要点
掌握程度
超塑性成形的概念及特 掌握超塑性的概念；
点
了解超塑性变形特点。
超塑性的分类及影响因 掌握超塑性的分类；
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目录
第1章 概 论
第一部分 特种塑性成形
第2章 超塑性成形
第3章 微塑性成形
第二部分 体积成形
第4章 锻造成形
第5章 挤压成形
第6章 摆动辗压
第三部分 板(管)成形
第7章 板材成形
第8章 拼焊成形
第9章 旋压成形
第四部分 高能率成形
第10章 高能率成形
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第一章 概 论
【本章教学要点】
知识要点
掌握程度
学生通过理论知识的学习，对特种塑性成形工艺及相关知识有一总体了解 • 逻辑思维能力
通过本课程的学习，培养学生的逻辑思维能力，使其对这一新兴学科能较快 的掌握，包括其工艺特点和应用范围 • 分析建模能力
现阶段实际应用本专业问题比较突出的领域，这就要求学生要具有一定的超 前意识、分析和理解能力，才能更快更好的掌握工艺特征，并会应用。
(3) NUMISHEET, NUMIFORM (Numerical Simulation)
(4) ICNFT (International Conference on New Forming Technology)
(5) ICFG (International Cold Forging Group)
素
熟悉超塑性变形的影响因素。
超塑性变形机理
掌握超塑变形过程中的组织变化 及空洞特征； 了解超塑性变形的机理；
超塑性成形的应用及展 望
掌握超塑性成形的基本原理及特 点
熟悉常用超塑性材料超塑成形技 术的应用。 了解超塑性成形的发展趋势。
相关知识
超塑性的定义； 材料超塑性状态下的宏观变形特 征。
省力成形
(1) 减少拘束系数K (2) 降低流动应力σs (3) 减少接触面积A
柔性成形
图1.1 塑性成形中的实际接触面积(阴影部分)
图1.2 多点成形示意图
9
1.2 塑性成形总的发展趋势
轻量化成形
(a)机加工件
复合成形
(b)内高压成形件 图1.3 阶梯轴
图1.4 高强钢板热冲压成形与淬火
教学定位
通过本课程的学习，要求学生理解和掌握特种塑性成形理论及技术的基本 思想和理念，了解工艺特点和应用范围的具体理论知识，掌握各特种塑性成形 工艺。能运用理论知识指导实际工作，开阔学生的视野，拓宽学生的知识面， 培养学生学习专业知识及先进技术的兴趣，从而提高学生的综合素质及就业竞 争能力。
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引言