塑性加工工艺课件.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,塑性加工工艺,第二节 轧制,轧制定义：,靠旋转的轧辊与轧件之间形成的摩擦力将轧件拖进辊缝之间，并使之受到压缩产生塑性变形的过程,。,一、轧制过程及其基本原理,简单理想轧制过程：,两个轧辊均被驱动、直径相等、转速相同；,轧制过程中两个轧辊完全对称；,轧辊为刚性的；轧件除受轧辊作用外，不受其它外力作用；,轧件的机械性质均匀。,变形区主要参数,轧件在轧辊作用下产生变形的 区域叫变形区，变形区以外两端 不 产生变形的区域叫外区或刚端。,（1）压下量,（2）变形区长度,（3）延伸系数,=L,1,/L,0,（4）压下率,（5）宽展,=,b,1,b,0,3.咬入条件,咬入时 咬入后,4 实现轧制过程的条件,轧制过程是否能建立，决定于轧件能否被旋转的轧辊咬入因此，研究分析轧辊咬入轧件的条件，具有非常重要的实际意义,1 咬入条件,1)咬入:依靠回转的轧辊与轧件之间的摩擦力,轧辊将轧件拖入轧辊之间的现象.,2)咬入条件的确定,(分析金属刚被咬入时的受力),受力分析,结论,物理概念,根据物理概念:,摩擦系数可用摩擦角表示.即摩擦角的正切就是摩擦系数f.,tg=f,则 tgtg,轧制过程中的咬入条件为摩擦角大于咬入角,=为临界条件,3.咬入条件,咬入时 咬入后,改善咬入条件的途径：,（1）降低,角：,（2）提高角：,二、轧制方法,按轧制温度 热轧,冷轧,按轧件与轧辊的相对运动关系,纵轧：轧辊的纵轴线相互平行，轧件运动方向与延伸方向与轧辊纵轴线垂直。,斜轧：轧辊的纵轴线倾斜互成一定角度，轧件边旋转边沿自身纵轴线方向前进，且前进 方向与轧辊纵轴线方向成一定角度。,横轧：轧辊的纵轴线相互平行，轧件沿自己的横轴线方向运动前进，与轧辊纵轴线垂直。,灵活性很大，只需更换模具，即可生产出很多产品。,（3）均整：带芯棒斜轧,T530，为液相,08:00:4108:00:4108:0010/26/2022 8:00:41 AM,则 tgtg,薄板和带材（0.,13、不知香积寺，数里入云峰。,在生产断面复杂的或薄壁的管材和型材，直径与壁厚之比趋近于2的超厚壁管材，以及脆性的有色金属和钢铁材料方面，挤压法是唯一可行的压力加工方法。,10月-2210月-22Tuesday,October 25,2022,半成品轧制开坯,在空气锤和蒸汽-空气锤上进行。,（2）变形程度，挤压力。,r m0，管壁增厚,咬入时 咬入后,轧件在轧辊作用下产生变形的 区域叫变形区，变形区以外两端 不 产生变形的区域叫外区或刚端。,一、拉拔原理、方法、特点,慢速加工，温度为350400时,值和M都有最大值，不论轧制或挤压，都可在此温度范围内以较慢的速度加工。,纵轧：轧辊的纵轴线相互平行，轧件运动方向与延伸方向与轧辊纵轴线垂直。,应用：合理选择加工方法,毛坯直径D增大，拉深力增加。,拉拔成形原理示意图,2.拉拔方法,实心材拉拔棒材、型材、线材,空心材拉拔管材,3.特点,（1）拉拔制品尺寸精度高，表面光洁度好。,（2）工具与设备简单，维护方便。,（3）最适合于连续高速生产断面尺寸小的长制品。,（4）拉拔道次变形量和两次退火间的总变形量受到限制，工艺过程长。过大的道次加工率将导致制品尺寸、形状不合格，甚至被拉断。原因是变形区内为两压一拉应力状态，不利于充分发挥金属的塑性。,二、拉拔基本原理,圆棒拉拔时的应力与变形,2.管材拉拔时的应力与变形,（1）空拉,空拉时的主应力：,1,轴向应力,l,2,径向应力,r,3,切向应力,空拉时的壁厚变化取决于,r,m,m,（,1,+,2,+,3,）/3,r,m,0，管壁增厚,r,m,=0，管壁不变,r,m,0，管壁变薄,空拉能起到自动纠正管坯偏心的作用。,特 点：,芯头表面与管子内表面产生摩擦，拉拔力增大。,内壁上径向应力不为零，管子内外层径向应力差值小，变形比较均匀。,三、实现拉拔过程的必要条件,由于拉拔是通过施加在制品上的拉力实现的，施加在制品断面上的拉力,L,必须小于金属出模口处的屈服强度,s,。否则，将会产生制品细颈、甚至拉断等现象。,K,=1.42.0，即,L,=(0.70.5),b,。,K,过小，意味着加工率过大，容易产生断头、拉断等现象；,K,过大，表示道次加工率过小，没有充分发挥金属的变形能力。,制品直径越小，壁厚越薄，,K,值应越大些。,第五节 锻造,1 定义：,是借助锻锤、压力机等设备对坯料施加压力，使其产生塑性变形，获得所需形状、尺寸和一定组织性能的锻件。,2 特点：,在塑性变形中，能使坯料的粗晶粒破碎、疏松、孔隙被压实、焊合，锻件的内部组织和性能得到较大改善。,第五节 锻造,一、自由锻,用简单通用的工具，或是在锻压设备的上、下砧之间直接使坯料产生塑性变形，获得具有一定形状、尺寸和性能锻件的加工方法。,特点：,不需专用模具，由人工掌握，比较灵活，适合单件、小批及大型锻件的生产。,在空气锤和蒸汽-空气锤上进行。大型锻件的加工通常是在油压机或水压机上进行。,主要工序有：,镦粗、拔长、冲孔、扩孔、弯曲、错移等。轴类和杆件以拔长变形为主，曲轴类还要加错移和扭转工序；饼类件以镦粗变形为主，孔心件还得加冲孔工序。复杂形状的锻件必须采用组合变形方法。,镦粗：使毛坯高度减少，截面增大的工序,齿轮、法兰等饼类锻件,锻件类型,二、模型锻造,定义：在专用锻造设备上采用专用模具，使金属坯料产生塑性变形，获得所需形状、尺寸和性能锻件的加工方法。,特点：需专用锻模，生产率及锻件精度较高。一般处于三向压应力状态，有利于塑性较差材料的成形。材料的变形抗力较大，设备吨位要求较高。主要用于中小锻件的生产。批量足够大时才经济。,锤上模锻：速度高、金属流动速度快，f降低，金属流动的惯性和变形的热效应突出，有利于挤入方式成形。,压力机上模锻：在一次行程中坯料内外层同时变形，变形深透均匀、流线分布连续、锻件力学性能一致性较好。,第六节 板材成形,定义：通过模具和冲压设备，使板材产生塑性变形，获得具有一定形状、尺寸和性能的冲压件的加工方法。,特点：生产效率高，产品尺寸精度稳定，材料利用率高，操作简便，易实现自动化。,分类：,分离（冲裁）落料、冲孔、切割,成形弯曲、拉深、胀形、翻边,一、剪切和冲裁,二、弯曲,在弯曲力矩作用下，,使平板毛坯、型材或,管材等产生一定曲率,和角度，形成一定形,状冲压件的方法。,相对弯曲半径：r/t,三、拉深,把冲裁后得到的平板毛坯成形成开口空心零件的冲压加工方法称为拉深。,拉深件示意图,加工硬化使拉深力增大；法兰面积减小使拉深力降低,毛坯直径D增大，拉深力增加。,拉深系数：,d-,零件的平均直径，,D-,毛坯直径,拉深比：,R,1/mD/d,拉深加工极限：,m,min,，R,max,，一般首次m,min,为0.5。,四、胀形,定义：,使金属板料或毛坯件中间位置产生鼓凸变形，从而获得表面积增大的零件的一种冲压成形方法。,局部胀形：压筋条、凹坑、花纹，波纹管,整体胀形：飞机蒙皮,特点：,（1）胀形结束后，坯料外径不变，变形区不断扩大，变形区材料不向外转移；,（2）胀形过程中，材料厚度减薄，表面积增大，并在凹模内形成凸包。,（3）由于变形区在变形过程中一直受双向拉应力的作用，不易产生变形起皱。,（4）胀形不适用于深形件加工。,（5）胀形力单调增加。,塑性状态图及其应用,概念：表示金属塑性指标与变形温度及加载方式的关,系曲线图形，简称塑性图。,应用：合理选择加工方法,制定冷热变形工艺,确定MB5镁合金热加工工艺步骤,根据产品确定加工方式（慢速、快速等）,根据相图确定合金的相组成,根据塑性图确定热变形温度范围,根据力学性能要求确立MB5主要成分为：,Al 5.5 7.0%,Mn 0.15 0.5%,Zn 0.5 1.5%.,温度,T530，为液相,270，为,两相组织,270 T530，为单一的,相,根据塑性图进一步确定热变形温度范围,从塑性图上获取的信息,慢速加工，温度为350400时,值和,M,都有最大值，不论轧制或挤压，都可在此温度范围内以较慢的速度加工。,锻锤下加工，在350左右有突变，变形温度应选择在400450。,工件形状比较复杂，变形时易发生应力集中，应根据,K,曲线来判定。从图中可知，在相变点270附近突然降低，因此，锻造或冲压时的工作温度应在250以下进行为佳。,某轧钢厂在三机架连轧机列上生产,h,b,l,=1.92mm500mm100000mm的带钢产品（见下图），第1、3机架上的压下率为20%，第2机架上为25%，若整个轧制过程中带材的宽度,b,保持不变，试求带钢在该连轧机上每机架前后带钢的尺寸为多少及总压下量？,9,、静夜四无邻，荒居旧业贫。,10月-26,10月-26,Saturday,October 3,2026,10,、雨中黄叶树，灯下白头人。,23:14:55,23:14:55,23:14,10/3/2026 11:14:55 PM,11,、以我独沈久，愧君相见频。,10月-26,23:14:55,23:14,Oct-26,03-Oct-26,12,、故人江海别，几度隔山川。,23:14:55,23:14:55,23:14,Saturday,October 3,2026,13,、乍见翻疑梦，相悲各问年。,10月-26,10月-26,23:14:55,23:14:55,October 3,2026,14,、他乡生白发，旧国见青山。,03 十月 2026,11:14:55 下午,23:14:55,10月-26,15,、比不了得就不比，得不到的就不要。,。,十月 26,11:14 下午,10月-26,23:14,October 3,2026,16,、行动出成果，工作出财富。,2026/10/3 23:14:55,23:14:55,03 October 2026,17,、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。,11:14:55 下午,11:14 下午,23:14:55,10月-26,9,、没有失败，只有暂时停止成功！。,10月-26,10月-26,Saturday,October 3,2026,10,、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。,23:14:55,23:14:55,23:14,10/3/2026 11:14:55 PM,11,、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。,10月-26,23:14:55,23:14,Oct-26,03-Oct-26,12,、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限完美。,23:14:55,23:14:55,23:14,Saturday,October 3,2026,13,、不知香积寺，数里入云峰。,10月-26,10月-26,23:14:55,23:14:55,October 3,2026,14,、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。,03 十月 2026,11:14:55 下午,23:14:55,10月-26,15,、楚塞三湘接，荆门九派通。,。,十月 26,11:14 下午,10月-26,23:14,October 3,2026,16,、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。,2026/10/3 23:14:55,23:14:55,03 October 2026,17,、空山新雨后，天气晚来秋。,11:14:55 下午,11:14 下午,23:14:55,10月-26,9,、杨柳散和风，青山澹吾虑。,10月-26,10月-26,Saturday,October 3,2026,10,、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。,23:14:55,23:14:55,23:14,10/3/2026 11:14:55 PM,11,、越是没有本领的就越加自命不凡。,10月-26,23:14:55,23:14,Oct-26,03-Oct-26,12,、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。,23:14:55,23:14:55,23:14,Saturday,October 3,2026,13,、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。,10月-26,10月-26,23:14:55,23:14:55,October 3,2026,14,、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。,03 十月 2026,11:14:55 下午,23:14:55,10月-26,15,、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。,十月 26,11:14 下午,10月-26,23:14,October 3,2026,16,、业余生活要有意义，不要越轨。,2026/10/3 23:14:55,23:14:55,03 October 2026,17,、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。,11:14:55 下午,11:14 下午,23:14:55,10月-26,MOMODA POWERPOINT,Lorem ipsum dolor sit amet,consectetur adipiscing elit.Fusce id urna blandit,eleifend nulla ac,fringilla purus.Nulla iaculis tempor felis ut cursus.,感谢您的下载观看,专家告诉,