完整版金属工艺学压力加工

模膛按其功能分模锻模膛、 制坯模膛。
模锻模膛:包括预锻模膛和终 锻模膛，
⑴终锻模膛-最终成形的模膛. 尺寸应比实际锻件尺寸放大 一个收缩量。
⑵预锻模膛-用于预锻的模膛 称为预锻模膛。 预锻模膛和终锻模膛的主要 区别是前者的圆角和模锻斜 度较大，高度较大，一般不 设飞边槽。
飞边槽用以增加金属从模膛中流出的阻力，促使金属充满整个模膛，同时容纳多余 的金属，还可以起到缓冲作用，减弱对上下模的打击，防止锻模开裂。
②拔长 ③冲孔
拔长 弯曲
墩粗
错移
扭转
⑵ 辅助工序 为使基本工序操作方便而进行的预变形工序 称为辅助工序（压钳口、切肩等）。
⑶ 修整工序 用以减少锻件表面缺陷而进行的工序（如校 正、滚圆、平整等）。
锻件分类及所需锻造工序
二、模锻
1.模锻定义: 使金属坯料在模膛内受压产生塑性变形，而获得所需形状、尺寸 以及内部质量锻件的加工方法。
拔长：Y锻=A0/A（A0、A分别表示拔长前后金属坯料的横截面积）。 镦粗：Y锻=H0/H（H0、H分别表示镦粗前后金属坯料的高度）。
在设计时应使零件工作时的正应力方向与纤维方向应一致，纤维的分布与零 件的外形轮廓应相符合。
锻造齿轮毛坯，应对棒料镦粗加工，使其纤维呈放射状，有利于齿轮的受力。 曲轴毛坯的锻造，应采用拔长后弯曲工序，使纤维组织沿曲轴轮廓分布，这样曲轴
工作时不易断裂。
第三节 金属的可锻性
金属的可锻性是衡量材料在经受压力加工时获得优质制品难 易程度的工艺性能。
可锻性常用塑性和变形抗力来衡量 。金属的可锻性取决于金属 的本质和加工条件。
一、 金属的本质
1.化学成分的影响 纯金属的可锻性比合金好；碳钢的含碳量越低，可锻性
越好。 2.金属组织的影响
纯金属及单相固溶体比金属化合物的可锻性好;细小的 晶粒粗晶粒 好；面心立方晶格比体心立方晶格好 。
第一章 金属的塑性变形
?第一节 金属塑性变形的实质 ?第二节 塑性变形对金属组织和性能的影响 ?第三节 金属的可锻性
第一节 金属塑性变形的实质
一、金属的塑性变形 1、单晶体塑性变形 何谓塑性变形？塑性变形的实质？
单晶体的塑性变形？---滑移 滑移是晶体在切应力的作用下, 晶体的一部分沿一定的晶面
? 金工动画 \压力加工 \视 频\挤压.avi
金工动画\压力加工\视频\镦粗.avi
三、压力加工的特点 （1）改善金属的组织、提高力学性能。 （2）材料的利用率高。 （3）较高的生产率。 （4）毛坯或零件的精度较高。 钢和非铁金属可以在冷态或热态下压力 加工。可用作承受冲击或交变应力的重要零 件，但不能加工脆性材料（如铸铁）。
1.定义: 利用冲击力，使金属在上、下砧铁之间，产生塑性 变形而获得所需形状、尺寸以及内部质量锻件的一种加工方 法。
特点：工具简单、通用性强，生产准备周期短。对于大型锻件， 自由锻是唯一的加工方法。 锻件的精度较低，加工余量大， 劳动强度大，生产率低。
应用:单件、小批量生产，以及大型锻件的生产。
2.自由锻工序：基本工序、辅助工序和修整工序。 ⑴ 基本工序：使金属坯料产生一定程度的塑性变形，以得到所需形状。 如镦粗、拔长、 弯曲、冲孔、 切割、扭转和错移等。实际生产中最常用 的是镦粗、拔长和冲孔三个工序。 ①镦粗
3. 应力状态的影响 在三向应力状态下， 压应力的数目越多， 则其塑性越好；拉 应力的数目越多， 则其塑性越差。
第二章 锻造
?第一节 锻造方法 ?第二节 锻造工艺规程的制订 ?第三节 锻件结构的工艺性
第一节 锻造方法
自由锻 模锻 设备
锤上模锻 曲柄压力机模锻 摩擦压力机模锻 胎模锻
一、自由锻 ---分为手工锻造和机器锻造
三、金属的回复与再结晶
四、热加工与冷加工 热加工: 在金属的再结晶温度以上的塑性变形加工称为热加工,例如钢 材的热锻和热轧。 冷加工： 在金属的再结晶温度以下的塑性变形加工称为冷加工。
五、纤维组织
金属发生塑性变形后, 晶粒发生变形, 沿形变方向被拉长或压扁。
纤维组织具有各向异性。变形程度越大，纤维组织越明显。 锻造比Y锻：锻造加工工艺中，用锻造比Y锻来表示变形程度的大小。
二、加工条件
1.变形温度的影响 热变形可锻性提高.但温度过高将发生过热、过烧、脱
碳、氧化缺陷。所以变形温度在一定的范围内.
锻造温度范围： 始锻温度和 终锻温度 之间的温度区间。 碳钢: 始锻温度:AE线下200Baidu Nhomakorabea 终锻温度:800℃
2.变形速度的影响 变形速度：单位时间内变形程度的大 小。
变形速度的增大，金属在冷变形时 的加工硬化严重，可锻性差； 当变形速度很大时，热能来不及散发， 会使变形金属的温度升高，可锻性变 好。
(滑移面)上的一定方向(滑移方向)相对于另一部分发生滑动。
滑移的观察
2、多晶体的塑性变形 （实际金属的塑性变形）
⑴ 变形阻力更大。 ⑵ 变形过程也更复杂。
第二节 塑性变形对金属组织和性能的影响
一、变形后金属组织的变化：晶粒变形-晶粒破碎-位错密度增 加。
二、变形后金属的性能变化：金属的各向异性、残余内应力、 加工硬化
2.模锻特点： (1) 生产效率较高。 (2) 能锻造形状复杂的锻件，并可使金属流线分布更为合理，提高零件的使 用寿命。 (3) 模锻件的尺寸较精确，表面质量较好，加工余量较小。 (4) 节省金属材料，减少切削加工工作量。 (5) 模锻操作简单，劳动强度低。
3.应用 :大批量生产.模锻件的质量一般在 150kg以下 .
金属工艺学
主讲：孔晓玲
安农大工学院
第三篇 金属压力加工
?第一章 金属的塑性变形 ?第二章 锻造 ?第三章 板料冲压
一、金属的压力加工:
利用金属在外力的作用下所产生的塑性变形 ,来获得具有一定形状、尺 寸和力学性能的原材料、毛坯或零件的方法 .
二、常用的压力加工方法：
a）轧制 b）挤压 c）拉拔 d）自由锻 e）板料冲压 f）模锻
㈠.锤上模锻
⑴ 模锻锤: 主要是:蒸汽-空气模锻锤;吨 位:1t-16t;可锻0.5-150kg的 锻件. ⑵ 锻模 : 锤上模锻用的锻模由带燕尾的 上模和下模两部分组成，上 下模通过燕尾和楔铁分别紧 固在锤头和模垫上，上、下 模合在一起在内部形成完整 的模膛。..\课件\金属工艺 学\金工动画\模锻锤原理 1.exe