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文档简介

金属塑性成形原理 Principle of Metal Plastic Forming,本课程的性质和教学目的,性质:本课程为材控专业模具方向的专业基础课 目的:金属产生塑性变形时在金属学和力学等方面有着共同的基础和规律。因此,金属塑性成形原理课程的是研究和探讨金属在各种塑性加工过程中可遵循的基础和规律的一门学科。其目的在于科学地、系统地阐明这些基础和规律,为学习后续的工艺课程作理论准备,也为合理制订塑性成形工艺规范及选择设备、设计模具奠定理论基础。,第一章 绪论,主要内容 1.1 金属塑性成形的特点及分类 1.2 金属塑性成形原理课程的目的和任务 1.3 金属塑性成形理论的发展概况,1.1 金属塑性成形的特点及分类,图1-1 塑性材料拉伸时拉力与伸长之间的关系,金属试样的拉深试验,当PPe时的一段小曲线上,应力基本保持不变,应变显著增加,材料的这种现象称为屈服或流动 过了屈服阶段,在到达b点之前阶段,材料又恢复抵抗变形的能力,处于强化阶段 过了b点之后,试样出现颈缩现象,处于局部变形阶段,随着颈缩横截面积减小,材料最终被拉断,基本概念,塑性:在外力作用下使金属材料发生塑性变形而不破坏其完整性的能力称为塑性。是指材料的永久变形能力。 弹性:材料的可恢复变形的能力 塑性成形:使材料在一定的外力作用下,利用其塑性而使其成形并获得一定力学性能的加工方法,称为塑性成形(塑性加工或压力加工) 弹塑性:弹性+塑性,金属塑性成形的特点,组织、性能好 材料利用率高 尺寸精度高 生产效率高,适于大批量生产,应用,1、航空航天,2、武器装备,应用,3、交通工具,应用,4、建筑,应用,5、家用电器,应用,金属的塑性加工广泛应用于航空航天、武器装备、交通工具、建筑、家用电器等各行各业,各式各样的覆盖件、支撑件以及重要的承压受力部件,都是应用塑性成形工艺获得。 塑性成形在加工工业中有着极其重要的地位,它在成形加工中具有极大优势,是其他工艺所无法替代的。,应用,塑性成形的分类,塑性成形,成型特点,块料成形,板料成形(冲压):分为分离工序和成形工序,一次加工,二次加工,成形时工件的温度,冷成型、热成形和温成形,一次加工,一次加工用于提供型材、管材、板材和线材等。,轧制(多辊轧制),成形轧制,轧制(斜轧),块料成形,挤压(正挤、反挤),卧式挤压机,锻造,万吨级水压机模锻的飞机大梁、火箭捆挷环,飞豹拉弯件,板料成形(冲压工艺的分类),拉深,压力机及成形工件,按加工温度分,热成形:充分结晶的温度以上 冷成形:产生回复和再结晶的温度以下 温成形:介于热成形和冷成形之间,返回,1.2 本课程的目的和任务,性质:本课程为材控专业模具方向的专业基础课 任务:研究和探讨金属在各种塑性加工过程中可遵循的基础和规律的一门学科。 目的:科学地、系统地阐明这些基础和规律,为学习后续的工艺课程作理论准备,也为合理制订塑性成形工艺规范及选择设备、设计模具奠定理论基础。,对金属塑性成形工艺的要求,使金属具有良好的塑性 使变形抗力小 保证塑性成形件的质量 了解变形力,具体任务,阐明金属塑性变形的物理基础 阐明金属塑性变形的力学基础 阐明金属塑性成形时的金属流动规律和变形特点 对成形件质量进行定性分析,返回,1.3 金属塑性成形原理的发展概况,物理基础位错理论 金属学及金属物理范畴 物理化学化学成分、织构与塑性变形的关系 塑性成形力学 1864,H.Tresca提出最大剪应力屈服准则; 1870,B.Saint-Venant 应力应变速率方程; 1871,M.Levy 提出了应力应变增量关系 1913,Von.Mises 提出了新的屈服准则 1923,H.Hencky&L.Prandtl平面塑性变形的滑移线几何性质 1930,A Reuss弹塑性应力应变关系,应用,1925,卡尔曼,用初等方法建

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