塑性加工金属学课件

第一章金属塑性成形的物理基础材料成形力学加哩研究的对象金属塑性成形基本问题第一章金属塑性成形的物理基础1第一节绪论塑性材料在外力的作用下产生一定的永久变形而不破坏其完整性的能力。塑性成形材料成形的基本方法之一,它是利用材料的塑性,在外力作用下获得所需尺寸和形状的工件的一种加工方法,又称为塑性加工。第一节绪论2金属塑性成形的特点生产效率高,适用于大批量生产中硅钢片的高速冲床的速度可达2000次/m锻造一根汽车发动机曲轴只需要405M12螺栓的冷锻210件/min。改善了金属的组织和结构和性能钢锭内部的组织缺陷,如疏松、晶粒粗大,经塑性变形后组织变得致密,夹杂物被击碎与机械加工相比,金属的纤维组织不会被切断,因而结构性能得到提高金属塑性成形的特点3同时,由于金属塑性变形后性能提高,在相同服役条件下,零件的截面可以减小材料利用率高金属塑性成形主要靠金属的体积转移来获得一定的形状和尺寸,无切削,只有少量的工艺废料,因此材料利用率高,一般可达75%~85%,最高可达98%以上。尺寸精度高精密锻造、精密挤压、精密冲裁零件,可以达到不需机械加工就可以使用的程度。同时,由于金属塑性变形后性能提高,在相同服役条件4二、塑性成邢工艺的分类自由锻造锻造模体积成形挤压锻(热加工)轧制拉拔板料成形分离工序(冷加工)成形工序二、塑性成邢工艺的分类5轧制挤压拉拔自由锻酬P闭式模锻开式模锻冲裁拉深轧制6塑性变形成形理论的发展概况塑性成形力学,是塑性理论(或塑性力学)的发展和应用中逐渐形成的1864年法国工程师H.Tresca首次提出最大切应力屈服准则1925年德国卡尔曼用初等应力法建立了轧制时的应力分布规律萨克斯和齐别尔提出了切块法即主应力法;再后来,滑移线法、上限法、有限元法等相继得到发展。塑性变形成形理论的发展概况7四、本课程的任务目的科学系统地阐明金属塑性成形的基础和规律,为合理制订塑性成形工艺奠定理论基础任务:掌握塑性成形时的金属学基础,以便使工件在成形时获得最佳的塑性状态,最高的变形效率和优质的性能四、本课程的任务8掌握应力、应变、应力应变关系和屈服准则等塑性理论基础知识,以便对变形过程进行应力应变分析,并寻找塑性变形物体的应力应变分布规律;·掌握塑性成形时的金属流动规律和变形特点分析影响金属塑性流动的各种因素,以合理地确定坯料尺寸和成形工序,使工件顺利成形掌握塑性成形力学问题的各种解法及其在具体艺中的应用,以便确定变形体中的应力应变分布规律和所需的变形力和功,为选择成形设备和设计模具提供依据。掌握应力、应变、应力应变关系和屈服准则等9此节一、二、三部分不讲材料科学基础已讲过!第二节金属在冷态下的塑性变形金属的晶体结构和组织合金:由两种或两种以上的金属构成,按组织特征分为单相合金(以基体金属为基的单相固溶体组织)和多相合金(除基体外,还有第二相)。多晶体:由许多大小、形状和位向都不同的晶粒组成,晶粒之间存在晶界。变形的不均匀性和各晶粒变形的相互协调性是其变形的主要特点。此节一、二、三部分不讲材料科学基础已讲过!10塑性加工金属学课件11塑性加工金属学课件12塑性加工金属学课件13塑性加工金属学课件14塑性加工金属学课件15塑性加工金属学课件16塑性加工金属学课件17塑性加工金属学课件18塑性加工金属学课件19塑性加工金属学课件20塑性加工金属学课件21塑性加工金属学课件22塑性加工金属学课件23塑性加工金属学课件24塑性加工金属学课件25塑性加工金属学课件26塑性加工金属学课件27塑性加工金属学课件28塑性加工金属学课件29塑性加工金属学课件30塑性加工金属学课件31塑性加工金属学课件32塑性加工金属学课件33塑性加工金属学课件34塑性加工金属学课件35塑性加工金属学课件36塑性加工金属学课件37塑性加工金属学课件38塑性加工金属学课件39塑性加工金属学课件40塑性加工金属学课件41塑性加工金属学课件42塑性加工金属学课件43塑性加工金属学课件44塑性加工金属学课件45塑性加工金属学课件46第一章金属塑性成形的物理基础材料成形力学加哩研究的对象金属塑性成形基本问题第一章金属塑性成形的物理基础47第一节绪论塑性材料在外力的作用下产生一定的永久变形而不破坏其完整性的能力。塑性成形材料成形的基本方法之一,它是利用材料的塑性,在外力作用下获得所需尺寸和形状的工件的一种加工方法,又称为塑性加工。第一节绪论48金属塑性成形的特点生产效率高,适用于大批量生产中硅钢片的高速冲床的速度可达2000次/m锻造一根汽车发动机曲轴只需要405M12螺栓的冷锻210件/min。改善了金属的组织和结构和性能钢锭内部的组织缺陷,如疏松、晶粒粗大,经塑性变形后组织变得致密,夹杂物被击碎与机械加工相比,金属的纤维组织不会被切断,因而结构性能得到提高金属塑性成形的特点49同时,由于金属塑性变形后性能提高,在相同服役条件下,零件的截面可以减小材料利用率高金属塑性成形主要靠金属的体积转移来获得一定的形状和尺寸,无切削,只有少量的工艺废料,因此材料利用率高,一般可达75%~85%,最高可达98%以上。尺寸精度高精密锻造、精密挤压、精密冲裁零件,可以达到不需机械加工就可以使用的程度。同时,由于金属塑性变形后性能提高,在相同服役条件50二、塑性成邢工艺的分类自由锻造锻造模体积成形挤压锻(热加工)轧制拉拔板料成形分离工序(冷加工)成形工序二、塑性成邢工艺的分类51轧制挤压拉拔自由锻酬P闭式模锻开式模锻冲裁拉深轧制52塑性变形成形理论的发展概况塑性成形力学,是塑性理论(或塑性力学)的发展和应用中逐渐形成的1864年法国工程师H.Tresca首次提出最大切应力屈服准则1925年德国卡尔曼用初等应力法建立了轧制时的应力分布规律萨克斯和齐别尔提出了切块法即主应力法;再后来,滑移线法、上限法、有限元法等相继得到发展。塑性变形成形理论的发展概况53四、本课程的任务目的科学系统地阐明金属塑性成形的基础和规律,为合理制订塑性成形工艺奠定理论基础任务:掌握塑性成形时的金属学基础,以便使工件在成形时获得最佳的塑性状态,最高的变形效率和优质的性能四、本课程的任务54掌握应力、应变、应力应变关系和屈服准则等塑性理论基础知识,以便对变形过程进行应力应变分析,并寻找塑性变形物体的应力应变分布规律;·掌握塑性成形时的金属流动规律和变形特点分析影响金属塑性流动的各种因素,以合理地确定坯料尺寸和成形工序,使工件顺利成形掌握塑性成形力学问题的各种解法及其在具体艺中的应用,以便确定变形体中的应力应变分布规律和所需的变形力和功,为选择成形设备和设计模具提供依据。掌握应力、应变、应力应变关系和屈服准则等55此节一、二、三部分不讲材料科学基础已讲过!第二节金属在冷态下的塑性变形金属的晶体结构和组织合金:由两种或两种以上的金属构成,按组织特征分为单相合金(以基体金属为基的单相固溶体组织)和多相合金(除基体外,还有第二相)。多晶体:由许多大小、形状和位向都不同的晶粒组成,晶粒之间存在晶界。变形的不均匀性和各晶粒变形的相互协调性是其变形的主要特点。此节一、二、三部分不讲材料科学基础已讲过!56塑性加工金属学课件57塑性加工金属学课件58塑性加工金属学课件59塑性加工金属学课件60塑性加工金属学课件61塑性加工金属学课件62塑性加工金属学课件63塑性加工金属学课件64塑性加工金属学课件65塑性加工金属学课件66塑性加工金属学课件67塑性加工金属学课件68塑性加工金属学课件69塑性加工金属学课件70塑性加工金属学课件71塑性加工金属学课件72塑性加工金属学课件73塑性加工金属学课件74塑性加工金属学课件75塑性加工金属学课件76塑性加工金属学课件77塑性加工金属学课件