北京交通大学：《材料成型技术基础》课程教学资源（课件讲稿）特种塑性成形

AOTON材料成形工艺基础2.4特种塑性成形

1.轧制成形 2.挤压成形 3.精密模锻 成形 4.超塑性成 形 2.4 特种塑性成形 2.4 特种塑性成形 主讲人：蔡刚毅 材料成形工艺基础

2.4特种塑性成形1090JIAOTONG1.轧制成形主要内容2.挤压成形轧制成形3.精密模锻成形二、挤压成形4.超塑性成三、精密模锻成形形四、超塑性成形

1.轧制成形 2.挤压成形 3.精密模锻 成形 4.超塑性成 形 2.4 特种塑性成形 主要内容 一、轧制成形 二、挤压成形 三、精密模锻成形 四、超塑性成形

2.4特种塑性成形1190JIAOTONG轧制成形一、1.轧制成形1.辊锻2.挤压成形将坏料在装有扇形3.精密模锻模块的一对相对旋转的成形使坏料轧辊中间通过，4.超塑性成形受压发生塑性变形，从而获得锻件或锻坏的方法。视频

1.轧制成形 2.挤压成形 3.精密模锻 成形 4.超塑性成 形 2.4 特种塑性成形 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

特种塑性成形2.41090JIAOTON轧制成形一、1.轧制成形2.横轧轧辊轴线与轧件轴线互相平行，且轧辊与2.挤压成形轧件作相对转动的轧制方法轧制前,齿轮料3.精密模锻高频感应器齿轮坏料成形外缘被高频感应加热然后将带有齿形的轧辑4.超塑性成作径向进给，迫使轧辊形与齿轮坏料对辗。在对辗过程中，毛坏上一部分金属受轧辊齿顶挤压形成齿谷，相邻的部分轧耗被轧辊齿部“反挤”而热轧齿轮示意图上升，形成齿顶

1.轧制成形 2.挤压成形 3.精密模锻 成形 4.超塑性成 形 2.4 特种塑性成形 一、轧制成形 2.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

2.4特种塑性成形1090JIAOTON轧制成形一、车1.轧制成形3.斜轧2.挤压成形3.精密模锻成形4.超塑性成形两个带有螺旋槽的轧辊相互倾斜配置，轧辊轴线与坏料轴线相交成一定角度，以相同方向旋转。坏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，环料受压后产生塑性变形，量最终得到所需制品

1.轧制成形 2.挤压成形 3.精密模锻 成形 4.超塑性成 形 2.4 特种塑性成形 一、轧制成形 3.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

2.4特种塑性成形1090二、JIAOTON挤压成形挤压(extruding)1.轧制成形使其发生对挤压模具中的金属坏料施加强大的压力，2.挤压成形凹模型塑性变形从挤压模具的模口中流出，或充满凸、3.精密模锻腔，而获得所需形状与尺寸制品的方法成形按照挤压时金属坏料凸模运动方向的不同根据金属流动方向和挤压挤压所处的温度不同4.超塑性成形正挤压热挤压动画反挤压冷挤压动画温挤压复合挤压动画径向挤压示意图

1.轧制成形 2.挤压成形 3.精密模锻 成形 4.超塑性成 形 2.4 特种塑性成形 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 正挤压 动画 反挤压 复合挤压 径向挤压 挤压 热挤压 冷挤压 温挤压 根 挤压 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

2.4特种塑性成形1190JIAOTON挤压成形特点：1.轧制成形塑性好、变形程度大，可一次挤压断面形2.挤压成形状复杂的管材和型材3.精密模锻可加工难于用其它塑性成形方法加工的脆成形性材料。4.超塑性成形变形抗力大，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：挤压机与模具

1.轧制成形 2.挤压成形 3.精密模锻 成形 4.超塑性成 形 2.4 特种塑性成形 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：挤压机与模具

特种塑性成形2.4山1090JIAOTONG三、精密模锻成形1.轧制成形高精度锻件的模在模锻设备上锻造出形状复杂、示锻工艺。锻件无需进行切削加工即可直接使用。2.挤压成形例3.精密模锻精密模锻工艺过程成形先将原始坏料普通模锻成中间坏料→4.超塑性成形再对中间坏料进行严格的清理，除去氧化皮或缺陷→最后采用无氧化或少氧化加热后精锻。c)精密模锻a）下料b）普通模锻

1.轧制成形 2.挤压成形 3.精密模锻 成形 4.超塑性成 形 2.4 特种塑性成形 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

2.4特种塑性成形山1190JIAOTON工艺要求非常严格：1.轧制成形并采用喷精确计算原始坏料的尺寸，精确下料，2.挤压成形砂、酸洗等方法清除坏料表面的氧化皮；3.精密模锻2）采用少、无氧化方式加热，减少坏料表面的氧化成形和脱碳现象；4.超塑性成形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；锻模上、下模之间需采用导向装置，保证上、下模精确合模

1.轧制成形 2.挤压成形 3.精密模锻 成形 4.超塑性成 形 2.4 特种塑性成形 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

特种塑性成形2.41090JIAOTON四、超塑性成形1.轧制成形某些金属及合金在特定的组织条件、温度条件及变2.挤压成形(延形速度下进行变形时，可呈现出异乎寻常的塑性3.精密模锻伸率可超过100%，甚至1000%以上），而变形抗力则大成形大降低（常态的1/5左右，甚至更低），这种现象称为4.超塑性成超塑性。形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应用示例1应用示例2应用示例3应用示例4

1.轧制成形 2.挤压成形 3.精密模锻 成形 4.超塑性成 形 2.4 特种塑性成形 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。 应用示例1 应用示例2 应用示例3 应用示例4