内蒙古科技大学：《金属工艺学》课程教学课件（PPT讲稿）第三篇 金属压力加工 3.5 金属的塑性成型新工艺

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3.5金属的塑性成型新工艺 3.5.1零件的挤压 3.5.2零件的轧制 3.5.3液态模锻 3.5.4液态模锻 3.5.5粉末锻造 3.5.6超塑性成型 3.5.7高能高速成型

2 3.5 金属的塑性成型新工艺 3.5.1 零件的挤压 3.5.2 零件的轧制 3.5.3 液态模锻 3.5.4 液态模锻 3.5.5 粉末锻造 3.5.6 超塑性成型 3.5.7 高能高速成型

3.5.1零件的挤压 挤压是施加强大压力作用于模具，迫使放在模 具内的金属坯料产生定向塑性变形并从模孔中挤出， 从而获得所需零件或半成品的加工方法。 零件挤压的类型： 1、正挤压 金属流动方向与凸模运动方向相同 2、反挤压 金属流动方向与凸模运动方向相反 3、复合挤压 挤压过程中，坯料上一部分金属的流动方向与凸模运动方 向相同，而另一部分金属流动方向与凸模运动方向相反 4、径向挤压 金属运动方向与凸模运动方向成90° 3

3 3.5.1 零件的挤压 挤压是施加强大压力作用于模具，迫使放在模 具内的金属坯料产生定向塑性变形并从模孔中挤出， 从而获得所需零件或半成品的加工方法。 零件挤压的类型： 1、正挤压 金属流动方向与凸模运动方向相同 2、反挤压 金属流动方向与凸模运动方向相反 3、复合挤压 挤压过程中，坯料上一部分金属的流动方向与凸模运动方 向相同，而另一部分金属流动方向与凸模运动方向相反 4、径向挤压 金属运动方向与凸模运动方向成90°

挤压过程动画仿真 正挤压 反挤压 4

4 挤压过程动画仿真 正挤压 反挤压

挤压过程动画仿真 复合挤压 径向挤压 5

5 挤压过程动画仿真 复合挤压 径向挤压

3.5.2零件的轧制 >定义：轧制是使金属坯料通过两个旋转轧辊之间 的间隙而产生塑性变形，生产各种型材、管材 、板材等的金属塑性成形的一种工艺方法 >原理 板材轧制原理动画模拟 6

6 ➢ 定义:轧制是使金属坯料通过两个旋转轧辊之间 的间隙而产生塑性变形，生产各种型材、管材 、板材等的金属塑性成形的一种工艺方法. ➢ 原理 3.5.2 零件的轧制 板材轧制原理动画模拟

零件的轧制方法 1、纵轧 纵轧是轧辊轴线与还料轴线互相垂直的轧制 方法。包括型材和板料轧制、辗环轧制、车 辊锻 轧制等。 2、横轧 横轧是轧辊轴线与坯料轴线互相平行的轧制 方法。 3、斜轧 斜轧是两轧辊轴线与坯料轴线相交成一定角 度的轧制方法。 影片《辊锻》 动画：横轧 动画：斜轧

7 零件的轧制方法 1、纵轧 纵轧是轧辊轴线与坯料轴线互相垂直的轧制 方法。包括型材和板料轧制、辗环轧制、辊锻 轧制等。 2、横轧 横轧是轧辊轴线与坯料轴线互相平行的轧制 方法。 3、斜轧 斜轧是两轧辊轴线与坯料轴线相交成一定角 度的轧制方法。 影片《辊锻》 动画：横轧 动画：斜轧

零件轧制的特点： 设备结构简单，吨位小。 √劳动条件好，易于实现机械化和自动化，生产率高。 √轧制时模具可用价廉的球墨铸铁或冷硬铸铁来制造， 节约贵重的模具钢材，加工也较容易。 √锻件质量好。材料利用率高，可达到90%以上，即达 到少切屑，甚至无切屑。 影片《麻花钻的轧制》

8 ✓设备结构简单，吨位小。 ✓劳动条件好，易于实现机械化和自动化，生产率高。 ✓轧制时模具可用价廉的球墨铸铁或冷硬铸铁来制造， 节约贵重的模具钢材，加工也较容易。 ✓锻件质量好。材料利用率高，可达到90％以上，即达 到少切屑，甚至无切屑。 零件轧制的特点： 影片《麻花钻的轧制》

3.5.3精密模锻 精密模锻是在模锻设备上锻造出形状复杂、锻 件精度高的模锻工艺。如精密模锻伞齿轮，其齿形 部分可直接锻出而不必再经切削加工。模锻件尺寸 精度可达T12~T15,表面粗糙度为Ra3.2~1.6。 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（如图）。 a)下料 6)普通模辙 )精密模服

9 精密模锻是在模锻设备上锻造出形状复杂、锻 件精度高的模锻工艺。如精密模锻伞齿轮，其齿形 部分可直接锻出而不必再经切削加工。模锻件尺寸 精度可达IT12～IT15，表面粗糙度为Ra3.2～1.6。 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(如图)。 3.5.3 精密模锻

精密模锻工艺特点： >需要精确计算原始坯料的尺寸，严格按坯料质量下 料。 >需要精细清理坯料表面，除净坯料表面的氧化皮、 脱碳层及其它缺陷等。 >应采用无氧化或少氧化加热法，尽量减少坯料表面 形成的氧化皮。 >精密模锻的锻件精度很大程度上取决于锻模的加工 精度。为排除模膛中的气体，减小金属流动阻力，使 金属更好地充满模膛，在凹模上应开有排气小孔。 >模锻时要很好地进行润滑和冷却锻模。 >精密模锻一般都在刚度大、精度高的模锻设备上进 行。如曲柄压力机、摩擦压力机或高速锤等

10 ➢需要精确计算原始坯料的尺寸，严格按坯料质量下 料。 ➢需要精细清理坯料表面，除净坯料表面的氧化皮、 脱碳层及其它缺陷等。 ➢应采用无氧化或少氧化加热法，尽量减少坯料表面 形成的氧化皮。 ➢精密模锻的锻件精度很大程度上取决于锻模的加工 精度。为排除模膛中的气体，减小金属流动阻力，使 金属更好地充满模膛，在凹模上应开有排气小孔。 ➢模锻时要很好地进行润滑和冷却锻模。 ➢精密模锻一般都在刚度大、精度高的模锻设备上进 行。如曲柄压力机、摩擦压力机或高速锤等。 精密模锻工艺特点：