材料成型工艺基础课件：特种塑性成形技术

特种塑性成形技术一、轧制成形二、挤压成形三、精密模锻成形四、超塑性成形一、轧制成形1.辊锻

将坯料在装有扇形模块的一对相对旋转的轧辊中间通过，使坯料受压发生塑性变形，从而获得锻件或锻坯的方法。1─上轧辊2─辊锻上模3─毛坯4─辊锻下模5─下轧辊辊锻录像26二月202522.横轧

轧辊轴线与轧件轴线互相平行，且轧辊与轧件作相对转动的轧制方法热轧齿轮示意图

轧制前，齿轮坯料外缘被高频感应加热，然后将带有齿形的轧辊作径向进给，迫使轧辊与齿轮坯料对辗。在对辗过程中，毛坯上一部分金属受轧辊齿顶挤压形成齿谷，相邻的部分被轧辊齿部“反挤”而上升，形成齿顶。26二月202533.斜轧

两个带有螺旋槽的轧辊相互倾斜配置，轧辊轴线与坯料轴线相交成一定角度，以相同方向旋转。坯料在轧辊的作用下绕自身轴线反向旋转，同时还作轴向向前运动，即螺旋运动，坯料受压后产生塑性变形，最终得到所需制品。斜轧录像26二月20254二、挤压成形挤压（extruding）对挤压模具中的金属坯料施加强大的压力，使其发生塑性变形从挤压模具的模口中流出，或充满凸、凹模型腔，而获得所需形状与尺寸制品的方法动画根据金属流动方向和凸模运动方向的不同按照挤压时金属坯料所处的温度不同动画动画示意图冷挤压录像热挤压录像26二月20255挤压成形特点：①塑性好、变形程度大，可一次挤压断面形状复杂的管材和型材。②可加工难于用其它塑性成形方法加工的脆性材料。③变形抗力大,挤压设备需要吨位大,故型材和管材等常采用热挤压成形。挤压件示例相关链接：挤压机与挤压模具26二月20256三、精密模锻成形在模锻设备上锻造出形状复杂、高精度锻件的模锻工艺。锻件无需进行切削加工即可直接使用。示例精密模锻工艺过程：先将原始坯料普通模锻成中间坯料→再对中间坯料进行严格的清理，除去氧化皮或缺陷→最后采用无氧化或少氧化加热后精锻。26二月20257工艺要求非常严格：1）精确计算原始坯料的尺寸，精确下料，并采用喷砂、酸洗等方法清除坯料表面的氧化皮；2）采用少、无氧化方式加热，减少坯料表面的氧化和脱碳现象；3）采用精度高、刚度好的摩擦压力机、曲柄压力机等设备进行锻造；4）锻模上、下模之间需采用导向装置，保证上、下模精确合模。26二月20258四、超塑性成形某些金属及合金在特定的组织条件、温度条件及变形速度下进行变形时，可呈现出异乎寻常的塑性（延伸率可超过100%，甚至1000%以上），而变形抗力则大大降低（常态的1/5左右，甚至更低），这种现象称为超塑性。利用这一性能可以成形各种形状复杂、用其它方法难以成形的零件。超塑性成形录像应用示例1应用示例2应用示例3应用示例426二月20259TheEndofThisPart径向挤压金属流动方向与凸模运动方向成90°角26二月202511挤压机与挤压模具26二月202512导纱槽筒

26二月202513超塑成形的波形膨胀节用钛合金波纹管26二月202514双相不锈钢超塑性成形的航天器件26二月202515高温合金INCONEL718的超塑性成形航天器件26二月202516挤压件示例26二月202517精密模锻件示例26二月2025