塑性加工原理1

1、金屬塑性加工緒 論塑性加工原理塑性加工工藝 金屬塑性加工的定義、特點、應(yīng)用狀況 金屬塑性加工分類 本章目的及內(nèi)容緒 論金屬塑性加工原理 一、金屬塑性加工的定義、特點、應(yīng)用狀況 1. 定義： 塑性： 固體金屬在外力作用下能穩(wěn)定地產(chǎn)生永久變形而不破壞其完整性的性能。 指標(biāo)： 伸長率，斷面收縮率，壓下率，扭轉(zhuǎn)數(shù)等 2. 定義： 塑性： 金屬塑性加工是利用金屬的塑性，通過外力使金屬鑄錠、金屬粉末或各種金屬坯料發(fā)生塑性變形，成為具有所需形狀、尺寸和性能的制品的加工方法。 3. 金屬塑性變形的基本理論 1：彈塑性共存定律 2：體積不變定律 3：最小阻力定律 4.特點 材料利用率高。 生產(chǎn)效率高。 產(chǎn)品質(zhì)量

2、高，性能好，缺陷少。 加工精度和成形極限有限。 模具、設(shè)備費用昂貴。 二、金屬塑性加工分類 軋制 體積成形 擠壓 拉拔 鍛造 剪切 板料成形 彎曲 拉深 脹形 體積成形：坯料一般為棒材或扁坯，坯料經(jīng)受很大的塑性變形，坯料的形狀或橫截面以及表面積與體積之比發(fā)生顯著的變化。 板料成形：坯料是各種板材或用板材預(yù)先加工成的中間坯料，板材的形狀發(fā)生顯著變化，但其橫截面形狀基本上不變。軋制示意圖板 材管 材拉拔示意圖實心空心擠壓示意圖正擠反擠復(fù)合擠鍛造示意圖鐓粗開式閉式鐓頭拔長拉深示意圖脹形示意圖彎曲示意圖形彎脹彎輥彎剪切示意圖修 邊切 斷剁 切剝 皮三、本章目的及內(nèi)容目 的 掌握基本理論、基本知識，能夠

3、正確選擇加工方法。內(nèi) 容1. 塑性加工基本理論：應(yīng)力、應(yīng)變狀態(tài)分析，屈服準(zhǔn)則等。2. 軋制、擠壓、拉拔、鍛造和板材成形簡介。第一節(jié) 塑性加工基礎(chǔ) 任務(wù)：闡明金屬在各種塑性成型時的共同性； 目的：為下面的工藝分析作理論準(zhǔn)備，也為合理制訂塑性成型工藝規(guī)范及選擇設(shè)備、設(shè)計模具奠定理論基礎(chǔ)。對金屬塑性成型工藝應(yīng)提出如下要求：(1)使金屬具有良好的塑性；(2)使變形抗力小；(3)保證塑性成型件質(zhì)量：組織均勻、晶粒細(xì)小、強度高、殘余應(yīng)力小等；(4)能了解變形力，以便為選擇成型設(shè)備、設(shè)計模具提供理論依據(jù)。要求：講述塑性成型的物理基礎(chǔ)和力學(xué)基礎(chǔ)，即掌握金屬塑性變形體內(nèi)的應(yīng)力場、應(yīng)變場、應(yīng)力應(yīng)變之間的關(guān)系及塑性

4、變形時的力學(xué)條件。一、金屬在塑性加工過程中的塑性行為 1. 影響金屬塑性的因素： （1）金屬的化學(xué)成分和組織 （2）變形溫度 （3）應(yīng)變速率 （4）變形力學(xué)條件： 應(yīng)力狀態(tài)：在主應(yīng)力狀態(tài)下，壓應(yīng)力個數(shù)越多、數(shù)值越大，金屬的塑性越好。應(yīng)變狀態(tài)：壓縮應(yīng)變有利于塑性的發(fā)揮，拉伸應(yīng)變對塑性不利。2. 提高金屬塑性的基本途徑（1）提高材料成分和組織的均勻性（2）合理選擇變形溫度和應(yīng)變速率（3）選擇三向壓縮性較強的變形方式 擠壓、開式模鍛、自由鍛（4）減少變形的不均勻性二、塑性加工過程受力分析1.正壓力的分析要點 正壓力是指工具與工件接觸面上的垂直作用力。 注意：塑性變形過程中接觸面的變化以及約束 面上存在著的反壓力。同時注意塑性變形整個過程中的受力, 而不是僅關(guān)注瞬時的受力。2.摩擦力的分析要點（1）塑性加工過程中摩擦的特點 a. 伴隨有變形金屬的塑性流動 b. 各處摩擦力方向可能不同 c. 接觸面上壓強高 d. 真實接觸面積大 e. 不斷有新的摩擦面產(chǎn)生 f. 常在高溫下發(fā)生摩擦 （2）摩擦對塑性加工過程的影響 有利的一面：軋制咬入、開式模鍛金屬充填、板料拉深防裂 不利的一面： a. 增加能量消耗 b. 改變應(yīng)力狀態(tài)，增加變形抗力，影響金屬流動性及其充填過程 c. 引起變形不均勻 d. 加劇模具的磨損，降低了模具的壽命（3