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 3.1 概述 3.2 塑性成型的理论基础 3.3 锻造方法与工艺

卫 出山 内蒙古科技大学 金属工艺学 压力加工（一）

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卫 第三篇金属压力加工 本章重点： 1.了解金属压力加工的理论基础； 2.掌握金属压力加工的方法及工艺； 3.掌握薄板冲压成形工艺，包括各种成形模具 结构、基本工序和典形零件的工艺制定

2 第三篇 金属压力加工 1. 了解金属压力加工的理论基础； 2. 掌握金属压力加工的方法及工艺； 3. 掌握薄板冲压成形工艺，包括各种成形模具 结构、基本工序和典形零件的工艺制定。 本章重点：

3.金属压力加工 。3.1概述 。3.2塑性成型的理论基础 。3.3锻造方法与工艺 。3.4薄板的冲压成型 。3.5塑性成型新工艺

3 3.1 概述 3.金属压力加工 3.2 塑性成型的理论基础 3.4 薄板的冲压成型 3.5 塑性成型新工艺 3.3 锻造方法与工艺

3.1概述 金属塑性成型：由利用金属在外力作用下所产生的塑 性变形，来获得具有一定形状、尺寸和机械性能的原 材料、毛坯或零件的生产方法，也称为压力加工。 金属塑性成型的基本生产方法 轧辊 坯料 轧制动画 挤压动画

4 金属塑性成型的基本生产方法 金属塑性成型：由利用金属在外力作用下所产生的塑 性变形，来获得具有一定形状、尺寸和机械性能的原 材料、毛坯或零件的生产方法，也称为压力加工。 3.1 概述 轧制动画 挤压动画

NKD 上砥铁 下模 坯料 上模 压板 凸模 坯料 凹模 坯料 下砥铁 a)自由锻 b)模锻 c)板料冲压 锻压生产方式示意图

5 锻压生产方式示意图

3.2塑性成型理论的理论基础 3.2.1塑性变形理论及假设 3.2.2金属变形过程中的组织与性能 3.2.3冷变形及热变形 3.2.4影响塑性变形的因数 本节的重点： 1.金属塑性成型的原理； 2.纤维组织的形成及利用； 3.金属可锻性及其影响因素

6 3.2 塑性成型理论的理论基础 3.2.1 塑性变形理论及假设 3.2.2 金属变形过程中的组织与性能 3.2.3 冷变形及热变形 3.2.4 影响塑性变形的因数 本节的重点： 1. 金属塑性成型的原理； 2. 纤维组织的形成及利用； 3. 金属可锻性及其影响因素

K① 3.2.1塑性变形理论及假设 1最小阻力定律 如果金属颗粒在几个方 向上都可移动，那么金属颗 粒就沿着阻力最小的方向移 b】 动，这就叫做最小阻力定律。 变形小时 圆形、方形、矩形截面上各 质点在镦粗时的流动方向， 变形大时 d) 方形截面镦粗后的截面形状。 最小阻力定律示意图

7 3.2.1 塑性变形理论及假设 1 最小阻力定律 如果金属颗粒在几个方 向上都可移动，那么金属颗 粒就沿着阻力最小的方向移 动，这就叫做最小阻力定律。 圆形、方形、矩形截面上各 质点在镦粗时的流动方向， 方形截面镦粗后的截面形状

方形变柱形动画模拟

8 方形变柱形动画模拟

K 2塑性变形前后体积不变的假设 3变形程度的计算 在压力加工过程中，常用锻造比（锻）来表示变形 度。锻造比的计算公式与变形方式有关。 拔长时的锻造比为：Y拔=F0/E, 镦粗时的锻造比为：Y墩=H0/H. 根据锻造比即可得出坯料的尺寸。例如采用拔长锻 造时，坯料所用的截面坯料的大小应保证满足技术要 求规定的锻造比拔，即坯料截面积应为：坯料=拔 F锻件

9 在压力加工过程中，常用锻造比(Y锻)来表示变形 度。锻造比的计算公式与变形方式有关。 拔长时的锻造比为:Y拔＝F0/F, 镦粗时的锻造比为:Y镦＝H0/H. 根据锻造比即可得出坯料的尺寸。例如采用拔长锻 造时，坯料所用的截面F坯料的大小应保证满足技术要 求规定的锻造比Y拔，即坯料截面积应为：F坯料= Y拔 F锻件 3 变形程度的计算 2 塑性变形前后体积不变的假设

3.2.2金属变形过程中的组织与性能 纤维组织的利用原则： 播放影片 1、将铸锭加热进行压力加工后，由于金属经过 塑性变形及再结晶，从而改变了粗大的铸造组织， 获得细化的再结晶组织。 2、同时还可以将铸锭中的气孔、缩松等结合在 一起，使金属更加致密，其机械性能会有很大提高。 3、此外，铸锭在压力加工中产生塑性变形时， 基体金属的晶粒形状和沿晶界分布的杂质形状都发 生了变形，它们将沿着变形方向被拉长，呈纤维形 状。这种结构叫纤维组织

10 纤维组织的利用原则： 1、将铸锭加热进行压力加工后，由于金属经过 塑性变形及再结晶，从而改变了粗大的铸造组织， 获得细化的再结晶组织。 2、同时还可以将铸锭中的气孔、缩松等结合在 一起，使金属更加致密，其机械性能会有很大提高。 3、此外，铸锭在压力加工中产生塑性变形时， 基体金属的晶粒形状和沿晶界分布的杂质形状都发 生了变形，它们将沿着变形方向被拉长，呈纤维形 状。这种结构叫纤维组织。 3.2.2 金属变形过程中的组织与性能 播放影片