第三篇 金属塑性成形（压力加工）
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课程名称 ：金属材料成形基础 任课教师：徐晓峰 第三篇 金属塑性成形 （压力加工） 计划学时： 8
教学目的和要求：
本篇主要介绍了压力加工的基本原理、各种压力加工方法及压力加工 先进工艺；
学完本篇要求学生了解并掌握压力加工的基本原理、各种压力加工方法、零件的结构工艺性和锻件及冲压件工艺设计。
重点：重点为压力加工的基本原理和各种压力加工方法。
难点：难点为各种压力加工方法和压力加工基本原理。
思考题：
1．锻件与铸件相比，最显著的优点是什么？机器上的重要零件应选用何种制件做毛坯？为什么？
2．何为加工硬化？如何消除或利用它？
3．金属可锻性的衡量指标是什么？其主要影响因素有哪些？
4．锻造前对坯料加热的目的是什么？加热温度过高时会产生什么缺陷？
5．自由锻工艺规程包括哪些内容？如何绘制自由锻件图？需要考虑哪些因素？ 6．成批生产外径为40mm、内径为20mm、厚度为2mm的垫圈时，应选用何种模具结构才能保证孔与外圆的同轴度？为什么？
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第三篇 金属塑性成形（压力加工）
第三篇 金属塑性成型
概 述
一、金属塑性成形（压力加工）
金属材料在外力作用下产生塑性变形，获得具有一定形状、尺寸和力学性能的毛坯或零件的生产方法。 二、塑性成形的基本生产方式
1．轧制 ；2．挤压；3．拉拔；4．自由锻造；5．模型锻造；6．板料冲压 上砥铁
坯料
下砥铁
三、塑性成形（压力加工）的特点 1．力学性能高
1）组织致密；2）晶粒细化；3）压合铸造缺陷； 4）使纤维组织合理分布。 2．节约材料
1）力学性能高，承载能力提高；
2）减少零件制造中的金属消耗（与切削加工相比）。 3．生产率高 4．适用范围广
1）零件大小不受限制；2）生产批量不受限制。
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第三篇 金属塑性成形（压力加工）
第一章 金属塑性成形工艺基础 §1 金属的塑性成形原理
一、金属塑性变形的实质 1.单晶体的塑性变形 1）滑移：
晶体的一部分相对一部分沿一定的晶面发生相对滑动。 τ τ τ τ
2）孪晶：
晶体的一部分相对一部分沿一定的晶面发生相对转动。
2. 多晶体的塑性变形
多晶体塑性变形的实质：
晶内变形 滑移 孪晶
晶粒内部发生滑移和孪晶；同时晶粒之间 滑动
晶间变形 发生滑移和转动。
转动
二、塑性变形后金属的组织和性能 1.冷变形及其影响 1）组织变化的特征：
①晶粒沿变形最大方向伸长；②晶格与晶粒均发生畸变； ③晶粒间产生碎晶。 2）性能变化的特征： 加工硬化：随着变形程度的增加，其强度和硬度不断提高，塑性和韧性不断下降。 有利：强化金属材料。
不利：进一步的塑性变形带来困难。 2. 回复
T回 = （0.25~0.3）T熔 （K）
3. 再结晶
T再 = （0.35~0.4）T熔 （K）
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热变形
以上 T再
以下
冷变形
4 . 热变形及其影响 1）不产生加工硬化
2）使组织得到改善，提高了力学性能
① 细化晶粒；② 压合了铸造缺陷；③ 组织致密。 3）形成纤维组织 5 . 纤维组织
塑性变形时所形成的杂质带。使材料性能具有了方向性。
（1）在平行于纤维组织的方向上：材料的抗拉强度提高
（2）在垂直于纤维组织的方向上：材料的抗剪强度提高
§2 金属塑性成形工艺基础
一、金属的可锻性
是金属材料在压力加工时成形的难易程度。 1 . 可锻性的衡量指标
1）塑性：材料的塑性越好，其可锻性越好。
2）变形抗力：材料的变形抗力越小，其可锻性越好。 2 . 影响可锻性的因素 1）金属的本质
①化学成分：Me越低，材料的可锻性越好。
②组织状态：纯金属和固溶体具有良好的可锻性。 2）变形条件
①变形温度：T温越高，材料的可锻性越好。 ②变形速度：V变越小，材料的可锻性越好。
③应力状态：三向压应力 — 塑性最好、变形抗力最大。 三向拉应力 — 塑性最差、变形抗力最大。 二、锻造温度范围
始锻温度：过热、过烧 缺陷 终锻温度：加工硬化 45: 1200℃~800℃ 三、金属的变形规律 1. 体积不变定律 2. 最小阻力定律
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第二章 金属的塑性成形方法
§2-1 自由锻造
一、自由锻设备
空气锤 65~750Kg
锻锤 蒸汽空气锤 630Kg~5T
水压机
压力机 油压机
锻锤吨位 =落下部分总重量 = 活塞+锤头+锤杆。
压力机吨位 =滑块运动到下始点时所产生的最大压力。
二、自由锻基本工序
基本工序 — 完成锻件基本变形和成形的工序。 1. 礅粗：H减小；F增大。1.25≤H0/D0≤2.5 2. 拔长：F减小；L增大。 3. 冲孔： 4. 弯曲： 5. 扭转： 6. 错移：
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（情绪管理）材料课件授课教案第三篇 金属塑性成形（压力加工）
