金属加工-塑性成形

1、金属加工-塑性成形压力加工成型工艺（塑性成型工艺）：利用金属在外力作用下产生塑性变形，从而获得具有一定几何形状、尺寸和力学性能的原材料、毛坯或零件的加工方法。作用力可分为冲击力和压力两类；压力加工的主要方法有锻造、轧制、拉拔、挤压和冲压等锻造比：金属的变形程度拔长时的锻造比：Y拔=F0/F （式中F0为坯料变形前的截面积，F为坯料变形后的截面积）墩粗时的锻造比：Y锻=H0/H（式中H0为坯料变形前的高度，H为坯料变形后的高度）金属纤维组织：纤维组织的存在使金属的性能表现出方向性(各向异性)，沿纤维方向(平行于纤维方向)的力学性能优于横向的力学性能，特别是塑性和韧性更为明显。热变形：金属在再结晶

2、温度以上的塑性变形；热变形后金属的组织和力学性能明显改善。金属的锻造性能:衡量金属材料在经受塑性成型时获得合格零件难易程度的工艺性能影响金属锻造性能的主要因素是金属的本质和加工条件。金属的本质：化学成分的影响+内部组织的影响变形温度+变形速度+应力状态（当金属处于三向压应力状态时表现出很高的塑性。）金属塑性变形基本规律：体积不变定律：金属塑性变形后的体积等于其塑性变形前的体积。铸锭经锻造后其致密度增加，体积略有减少，但可忽略不计。最小阻力定律:金属塑性变形时，首先向阻力最小的方向流动。自由锻造：金属坯料在锻造设备的上、下砧铁或简单的工具之间，受冲击力或压力产生塑性变形的工艺。（墩粗+拔长+冲孔

3、）自由锻设备：自由锻造主要靠坯料局部变形，所以需要的设备能力小。通常几十公斤的小锻件采用空气锤，两吨以下的中小型件采用蒸汽-空气锤，大钢锭和大锻件则在水压机上锻造。模型锻造(模锻)：利用模具使毛坯变形而获得锻件。模锻时，金属的流动受到模具模膛的限制，迫使金属在模膛内塑性流动成形。锤上模锻：在模锻锤上进行的模锻。所用设备主要是蒸汽-空气模锻锤(模锻锤)。制坯模膛：拔长模膛、滚压模膛和弯曲模膛模锻模膛：预锻模膛和终锻模膛胎模锻造：在自由锻设备上使用可移动模具生产模锻件。胎模不固定在锤头或砧座上，只有在需使用时才将胎模放上去。胎模锻一般用自由锻方法制坯，在胎模中最后成形。胎模种类：扣模+套筒模（开式

4、套模+闭式套模）+合模与自由锻相比，胎模锻具有较高的生产率，锻件尺寸精度高、表面粗糙度小、余块少、节约金属及降低成本。与模锻相比，胎模锻具有模具制造简单，不需要贵重模锻设备，成本低，使用方便等特点。但胎模锻的锻件尺寸精度和生产率不如模锻高，且胎模寿命短，工人劳动强度大。板料冲压:利用装在冲床上的冲压模具使板料产生分离或变形，从而获得零件或者毛坯。拉深：利用拉深模使冲裁后得到的平板毛坯(或拉深半成品)形成开口的杯形零件的工艺。拉深过程中的常见缺陷有拉裂与起皱。弯曲：利用弯曲模的作用，使坯料的一部分相对于另一部分弯曲成一定角度的工艺。翻边：利用冲模的作用，在带孔的平板料上用扩孔的方法获得凸缘的工艺

5、。成形：通过局部变形使坯料或半成品按要求改变形状的工艺。轧制：坯料在旋转轧辊的压力作用下，产生连续塑性变形，获得要求的截面形状并改变其性能。按轧辊轴线与坯料轴线间的相对空间位置和轧辊的转向不同可分为纵轧、斜轧和横轧三种。轧钢：将钢锭(或钢坯)送入一对反向旋转的轧辊中间辗压，轧制成各种形状和尺寸规格钢材。将钢锭(或钢坯)先加热到一定温度后再进行轧制，称为热轧；二是将钢坯在常温下轧制，称为冷轧。由钢锭轧制成钢材，一般需要开坯和成材两个阶段，即首先将钢锭在均热炉中均匀加热到所需的温度后，在初轧机上轧成断面较小的半成品，然后将钢坯送到各个成材车间轧制成各种钢材。挤压：坯料在挤压模内受压变形而获得所需制

6、件正挤压：挤压时坯料流动方向与凸模运动方向相同，用于制造各种截面形状的实心件、各种型材和管材。反挤压：挤压时坯料流动方向与凸模运动方向相反。该方法一般用于制造不同截面形状的杯形件。复合挤压：挤压时坯料一部分顺凸模运动方向流动，一部分则向相反方向流动，即同时兼有正挤压和反挤压时坯料的流动特征。该方法常用于制造带有凸起部分的复杂形状空心件。径向挤压：挤压时坯料流动方向与凸模运动方向垂直。该方法一般用于制造在径向有凸起部分的零件。热挤压：挤压时坯料的加热温度与锻造温度相同。这种方法的变形抗力小，允许每次的变形量大，但表面质量差(表面粗糙，有氧化皮或脱碳层)，精度低。它广泛用于生产管材、型材以及各种零件和毛坯。冷挤压：挤压时坯料不加热，在室温下进行。这种方法的变形抗力大，但制品的精度高，表面光滑，且由于加工硬化使制件的强度得到提高。广泛应用于挤制零件及半成品毛坯。温挤庄：介于热挤与冷挤之间的一种挤压方法。一般是把金属加热到再结晶温度以下的合适温度