武汉理工大学：《金属工艺学》第三章（3-5） 金属的塑性成型新工艺

wuhan univerity of technology 金属工学 多媒体课件 武汉理工大学《金减工艺学》开发组

3.5金属的塑性成型新工艺 351零件的挤压 352零件的轧制 353液态模锻 35.4液态模锻 35粉末锻造 356超塑性成型 357高能高速成型

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: 、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°

3.5.1 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

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

挤压过程动画仿真 复合挤压 径向挤压

3.5.2零件的轧制 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

3.5.2 零件的轧制 ✓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：

板材轧制原理动画模拟

板材轧制原理动画模拟

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m12~T15,表面粗糙度为Ra32~16 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 b)普通模锻c)猜密模锻

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

➢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：

3.5.4液态模锻 液态模锻的工艺流程: 原材料配制→熔炼→浇注→加压成型→脱 模→冷却→热处理→检验→入库。 液态模锻原理仿真

原材料配制→熔炼→浇注→加压成型→脱 模→冷却→热处理→检验→入库。 液态模锻原理仿真 3.5.4 液态模锻 液态模锻的工艺流程：