材料成形第六章塑性技术32

1、材料塑性成形技术材料塑性成形技术之之体积成形体积成形材料成形原理材料成形原理王经涛王经涛一、金属材料塑性加工 成材的技术二、板料成形三、体积成形四、塑性成形中的计算机应用材料成形原理材料成形原理何为体积成形？何为体积成形？材料成形原理材料成形原理材料成形原理材料成形原理 使用成形设备通过模具对金属块料、棒料或厚板在高温或室温下加压，通过金属“流动”实现其体积转移和分配来达到成形目的的加工方法。为使金属在较好的塑性(流动性)易于成形，体积成形经常在加热状态下进行，有明甚至在液态存在的情况下进行(如液态模锻、铸轧等)。材料成形原理材料成形原理 体积成形主要有：锻造、轧制、挤压、拉拔等方法。 其中锻

2、造通常为零件成形方法，也用于难加工合金成材加工的第一阶段开坯； 轧制、挤压、拉拔等通常为成材加工的方法，也可用于零件的成形。 本课程重点介绍锻造成形。锻造成形件举例锻造成形件举例锻造成形件举例锻造成形件举例体积成形体积成形锻造锻造体积成形体积成形轧制轧制体积成形体积成形挤压挤压体积成形体积成形拉拔拉拔体积成形体积成形锻造锻造锻锻 造造自由锻自由锻：使用自由锻设备及通用工具，如砧子、型：使用自由锻设备及通用工具，如砧子、型砧、胎模等，使坯料变形获得所需几何形状和内部砧、胎模等，使坯料变形获得所需几何形状和内部质量的锻件。质量的锻件。模锻模锻：利用模具使坯料变形获得锻件的锻造方法。：利用模具使坯料

3、变形获得锻件的锻造方法。二者的主要区别在于，前者形状信息主要靠锻造过二者的主要区别在于，前者形状信息主要靠锻造过程中工具的运动，而后者则主要靠预制在锻模上的程中工具的运动，而后者则主要靠预制在锻模上的形状信息来赋予工件。形状信息来赋予工件。锻锻 造造模锻，模锻，按所用设备的不同，可分为锤上模锻和按所用设备的不同，可分为锤上模锻和压力机上模锻两种。压力机上模锻两种。还可分为开式模锻和闭式模锻、普通模锻和精还可分为开式模锻和闭式模锻、普通模锻和精密模锻。密模锻。模锻，模锻，的工艺流程是：下料、加热、模锻、切的工艺流程是：下料、加热、模锻、切边、冲孔、热校正、热处理、清理、冷校正、边、冲孔、热校正、

4、热处理、清理、冷校正、和检验等。和检验等。自由锻自由锻最基本最基本变形工序是变形工序是镦镦粗和拔长粗和拔长。镦粗镦粗就是坯料就是坯料在锤头和砧的在锤头和砧的作用下高度减作用下高度减小，截面增大小，截面增大的过程。的过程。锻造锻造自由锻自由锻镦粗镦粗镦镦粗粗不不均均匀匀变变形形单鼓形单鼓形I I 区：区：难变形区；难变形区；II II 区区 易变形区；易变形区；III III 区区自由变形区自由变形区镦粗不均匀变形镦粗不均匀变形IIII区区IIIIII区区应力应力应变应变I I区区向向四四周周沿沿径径向向递递减减镦粗时单位压力分布镦粗时单位压力分布中中心心最最高高镦粗不均匀变形镦粗不均匀变形镦粗

5、不均匀变形镦粗不均匀变形镦粗试样镦粗试样- -翻平区翻平区镦粗试样镦粗试样- -翻平区翻平区IIIIIIIIIIIIIIIIIVII双鼓形双鼓形和和单鼓形单鼓形镦粗不均匀变形镦粗不均匀变形双鼓形双鼓形和和单鼓形单鼓形镦粗不均匀变形镦粗不均匀变形失稳弯曲 双鼓形 单鼓形 难变形区相遇镦粗不均匀变形镦粗不均匀变形双鼓形和单鼓形变形区形状因子/几何因子自由锻自由锻的基本工序的基本工序拔长拔长。拔长拔长是使坯料在锤头压缩作用下横截面减小，是使坯料在锤头压缩作用下横截面减小，长度增加的过程。长度增加的过程。锻造锻造自由锻自由锻拔长拔长拔长拔长送进量送进量la宽度时，变形沿宽向宽展多沿纵宽度时，变形沿宽向

6、宽展多沿纵向延伸少。送进量向延伸少。送进量l 2.5，再变形困难，再变形困难拔长变形拔长变形锻造锻造自由锻自由锻其他其他锻造锻造自由锻自由锻其他其他锻造锻造自由锻自由锻其他其他锻造锻造自由锻自由锻其他其他模锻模锻时，坯料在锻时，坯料在锻模的一系列模膛中模的一系列模膛中变形。变形。锻造锻造模锻模锻主要有制坯、模锻、切断等工步。主要有制坯、模锻、切断等工步。模锻件可分为饼类和轴类两类。模锻件可分为饼类和轴类两类。锻锻造造|模模锻锻Hope you Enjoy!1.绘制锻件图：绘制锻件图：2.确定坯料尺寸：确定坯料尺寸：3.选择锻造工序：选择锻造工序：4.填写工艺卡片：填写工艺卡片：自由锻工艺规程制订自由锻工艺规程制订1.1.绘制锻件绘制锻件图：图： 以零件以零件图为基础，图为基础，考虑考虑加工加工余量、锻余量、锻造公差和造公差和工艺余块工艺余块等，绘出等，绘出锻件图锻件图自由锻工艺规程制订自由锻工艺规程制订自由锻工艺规程制订自由锻工艺规程制订2. 2. 确定坯料尺寸：确定坯料尺寸： 根据锻件质量、烧损和