压力加工复习
金属工艺 第三章压力加工
Hale Waihona Puke ③产生内应力定义：外力去处后，残留且平衡于金属内部的应力。 产生原因：各部分及各晶粒之间变形不均匀和晶格畸变所产生 的。
内应力分为三类：
第一类指由于金属表面与心部变形量不同而形成的平 衡于表面与心部之间的宏观内应力（通常0.1%）
例如纯铁、低碳钢和高合金钢，它们的可锻性是依次 下降的。
金属组织的影响 纯金属及固溶体(如奥氏体)的可锻性好。而碳化物( 如渗碳体)的可锻性差。 铸态柱状组织和粗晶粒结构不如晶粒细小而又均匀的
组织的可锻性好
2.加工条件的影响(外因)
1）变形温度的影响
在一定的变形温度范围内，随着温度升高，原子动 能升高，从而塑性提高，变形抗力减小，有效改善了 可 锻性。
一.单晶体的塑性变形方式：
τ
τ
a)未变形
bτ)弹性变形
τc)弹塑性变形
单晶体滑移变形示意图
d)塑性变形
滑移：在切应力的作用下，晶体的一部分相对 另一部分沿着一定的晶面产生相对滑动。
单晶体塑性变形的实质是： 晶体内部产生滑移的结果
τ
a)未变形
b)弹性变形
c)弹塑性变形
τ 位错引起滑移变形示意图
d)塑性变形
合金铸造性能 对铸件结构工 艺性的要求
壁厚的设计 合理设计铸件壁厚
铸件壁与壁 连接的设计
铸件的结构圆角； 避免铸件壁的锐角连接； 厚壁与薄壁 间的连接要 逐步过渡；
其它
1.对于较长易挠曲的梁形铸件， 应将其截面设计成对称截面。
2.铸件上易产生变形或裂纹的部 位，设计加强筋结构，防止变形。
压力加工及基础
切削加工螺钉
局部镦粗加工螺钉
二、金属的锻造性能
金属的锻造性能是衡量材料经受压力加工难易程度的工 艺性能，它包括塑性和变形抗力两个因素。塑性高，变 形抗力小，则锻造性能好；反之，锻造性能差。 影响金属锻造性能的因素主要包括金属的本质和变形 条件两个方面：
1. 金属的本质
1) 化学成分的影响：
一般纯金属的锻造性能优于合金的锻造性能。 低碳钢比高碳钢好，碳钢比合金钢好。
4) 选择锻压设备：
根据坯料的种类、质量以及锻造基本工序、设备 的锻造能力等因素，并结合工厂现有设备条件综 合确定锻造设备。
5) 汽车半轴的自由锻造工序：
二、模型锻造
模型锻造是金属在外力作用下产生塑性变形并充满模膛 而获得锻件的方法，
常用模锻设备：模锻锤、热模锻压力机、平锻机和摩擦 压力机等。
过热：
加热温度过高或加热时间过长而引起晶粒粗大 的现象，从而使其锻造性能变坏。可通过反复 锻造和正火来细化晶粒
过烧：
加热温度过高，接近金属的熔点时，使晶界出现 氧化或熔化的现象。过烧后金属失去了锻造性能， 不能挽回。
必须合理控制锻造温度范围：
也就是确定始锻温度与终锻温度范围
始锻温度：锻造所允许的最高加热温度， 不能产生过热和过烧缺陷
按所用设备类型的不同，模型锻造可分为：锤上模锻、 压力机上模锻等。
1. 锤上模锻
锤上模锻所用的设备：蒸汽—空气模锻锤、无砧 座模锻锤和高速锤等。
1) 锻模结构：
锻模有带有燕尾的上模和下模组成。 燕尾和斜楔配合分别安装在锤头和模座上； 键槽和键配合，起定位作用，防止锻模前后移动； 锁扣与上模凹入的部分配合，防止锤击时上、下模产生 错移； 起重孔是为安装锻模方便而设置的。
[从业资格考试]第3篇金属压力加工
![[从业资格考试]第3篇金属压力加工](https://img.taocdn.com/s3/m/9140b66665ce05087732130f.png)
第三篇金属压力加工概述一、什么是压力加工？在外力作用下使金属产生塑性变形，从而获得具有一定形状、尺寸和力学性能的毛坯或零件的加工方法。
外力——冲击力：锤类静压力：压力机各类钢和大多数有色金属及其合金都具有一定的塑性，因此，都能在热态或冷态下进行压力加工。
应用广泛：运输工具96%；汽车拖拉机95%航天、航空90%；农用机械工业80%。
二、分类1、轧制：金属坯料在两个回转轧辊的缝隙中受压变形以获得各种产品的加工方法。
靠摩擦力，坯料连续通过轧辊间隙而受压变形。
主要产品：型材、圆钢、方钢、角钢、铁轨等。
a2、挤压：金属坯料在挤压模内受压被挤出模孔而变形的加工方法。
正挤：金属流动方向与凹模运动方向相同。
反挤：金属流动方向与凹模运动方向相反。
3、拉拔：将金属坯料拉过拉拔模的模孔而变形的加工方法。
产品尺寸精度、表面光洁度较高，所以，常用于轧制件的再加工，提高产品质量。
坯料：低碳钢、有色金属及合金。
外力：拉力。
4、自由锻：金属坯料在上、下抵铁间受冲击力或压力而变形。
外力：压力。
5、模锻：金属坯料在具有一定形状的模膛内受冲击力或压力而变形的加工方法。
6、冲压：金属板料在冲模之间受压产生分离或成形。
1-5 立体变形（三维）；6 平面变形（二维）；三、特点：（与铸造比）1 优点：（1）结构致密，组织改善，性能提高，强、硬、韧↑（2）少无切削加工，材料利用率高。
（3）可以获得合理的流线分布（金属塑变是固体体积转移过程）。
（4）生产效率高。
（如：曲轴、螺钉）2 缺点：（1）一般工艺表面质量差（氧化）。
（2）不能成型形状复杂件（相对）（3）设备庞大、价格昂贵。
（4）劳动条件差（强度↑、噪音↑）第一章金属塑性变形§1 金属塑性变形的实质塑性：金属在外力作用下，产生永久变形而不破坏的能力。
金属变形过程：a）金属材料在外力作用下发生弹性变形b）当外力超过一定值后产生塑性变形c）外力继续加大，发生断裂金属塑性变形的实质：a）晶粒内部滑移和孪生b）晶间滑移和晶粒转动一、晶体：1 晶体：物质中的原子按一定规律在三维空间周期重复排列。
第二编 金属的压力加工总作业题
第九章
其它压力加工方法作业
• 1：精密模锻是怎样提高锻件精度的？如何 ：精密模锻是怎样提高锻件精度的？ 进行少无氧化加热？ 进行少无氧化加热？ • 2：扎制有哪些方式？辊锻有什么特点？ ：扎制有哪些方式？辊锻有什么特点？ • 3：金属材料如何获得超塑性？超塑性成型 ：金属材料如何获得超塑性？ 有何优点？ 有何优点？
第五章金属的压力 加工工工艺基础作业
• 1：冷变形（冷加工）与热变形（热加工） ：冷变形（冷加工）与热变形（热加工） 的根本区别是什么？各有什么优缺点？ 的根本区别是什么？各 属变形后组织和性能各发生怎样的变化？ • 2：何谓金属可锻性，影响因素有哪些？ ：何谓金属可锻性，影响因素有哪些？ • 3：锻造比对以铸锭为坯料锻造的零件的力 ： 学性能有何影响？ 学性能有何影响？
第七章 冲压作业
• 1：试述冲压生产特点和应用。 ：试述冲压生产特点和应用。 • 2：冲压的基本工序包括哪些最基本的形式？ ：冲压的基本工序包括哪些最基本的形式？ • 3：落料和冲孔凹、凸模尺寸确定有什么区别？落 ：落料和冲孔凹、凸模尺寸确定有什么区别？ 料模磨损后是否可改为同样直径的冲孔模？ 料模磨损后是否可改为同样直径的冲孔模？ • 4：为什么一次拉深不能成型的工件，改用几道工 ：为什么一次拉深不能成型的工件， 序拉深即可成型？拉深系数过小时， 序拉深即可成型？拉深系数过小时，会出现哪些 现象？拉深时采用压边圈的目的是什么？ 现象？拉深时采用压边圈的目的是什么？
第六章
锻造作业
• 1：何谓自由锻？它在应用上有何特长特点？ ：何谓自由锻？它在应用上有何特长特点？ • 2：何谓胎模锻？有哪几种常用形式？它在 ：何谓胎模锻？有哪几种常用形式？ 应用上有何特长特点？ 应用上有何特长特点？ • 3：锻模有哪些模膛？各有什么作用？ ：锻模有哪些模膛？各有什么作用？ • 4：模锻锤与自由锻锤相比，其结构和性能 ：模锻锤与自由锻锤相比， 的主要区别是什么？ 的主要区别是什么？
有色金属压力加工原理考试复习资料(题)
有色金属压力加工原理绪论1、★★★金属压力加工与切削加工、铸造等方法相比，具有哪些主要优点？答：1、可改善金属的组织和性能2、因无（少）废屑，可节约大量的金属3、上产率高4、产品规格多2、金属压力加工方法主要有哪些？答：1、锻造分自由锻和模锻2、轧制分纵扎、横轧和斜扎3、挤压分正挤压和反挤压4、拉伸★★★★名词解释：锻造：利用外力，通过工具或模具使金属变形的加工方法。
轧制：坯料通过两个旋转轧辊间的特定空间（平的或成型的），以获得一定截面形状的产品的加工方法。
挤压：对挤压筒内的锭坯一端施加压力，使其通过模空以实现塑性变形的方法。
拉伸：对金属坯料一端施加压力，使其模孔产生塑性变形的加工方法。
3、塑性成形方法轧制（纵扎）、拉拔、正挤压、反挤压和镦粗？P3 图第一章金属压力加工的力学和热力学条件1-1 力和应力4、★★什么叫做外力？以及外力分类？答：在压力加工过程中，作用在金属表面上的力，叫做外力。
外力分为作用力和约束反力作用力：它是使金属产生塑性变形的力，也称为主动力。
约束反力：工件在主动力作用下，其运动受到工具阻碍而产生的力，成为约束反力。
5、★★什么叫做内力？什么是第一种内力和第二种内力？答：由外力而引起金属内各质点间产生相互作用的力，成为内力。
第一种内力：为平衡外力的机械作用将产生内力，这是第一种内力。
第二种内力：在某些条件下，由于金属工件各部分变形的大小不同，在金属内部产生的自相平衡的内力，称为第二种内力。
6、★什么叫做应力？分类和单位？答：在外力作用下，金属内部产生了内力，单位面积上的内力称为应力。
分为正应力（垂直分量）和切向应力（切向分量）。
帕Pa和兆帕MPa 1MPa=10^6Pa=0.1kg/mm^2=1N/mm^21-2 应力状态和变形状态7、★什么是金属处于应力状态？答：所谓金属处于应力状态就是金属内的原子被迫偏离其平衡位置的状态。
8、★★★绘制应力状态图P079、★什么是主应力状态、主应力、主平面、主切平面、主切应力？答：金属在实际变形过程中，存在着这样的应力状态，即在变形区某点的单元六面体上只作用着正应力，没有切应力，我们把这样的应力状态称之为主应力状态。
金属压力加工工艺学复习资料(板带、钢管)
板带部分板带钢生产特点：1）平辊轧制，规格简单，易于实现自动化，2）带钢形状简单，成卷轧制，易于实现高速化，3）宽厚比大，表面积大，轧制难度大产品标准一般包括有品种（规格）标准、技术条件、试验标准及交货标准等方面内容。
轧钢工作者的任务：按产品标准组织生产，并不断提高生产技术水平以满足用户对产品质量的更高要求。
产品的技术要求可归纳为：尺寸精确板形好，表面光洁性能高。
具体表现在如下四个方面：1）尺寸精度，2）板形，3）表面质量，4）性能要求。
板带热轧机通常可分为特厚板轧机（或宽厚板轧机）、中厚板轧机、中板轧机、叠轧薄板轧机、炉卷轧机、行星轧机、窄带钢热轧机和热带钢连轧机等。
板带钢轧制时易于变形的途径：1）降低金属变形抗力（内阻）：加热并在轧制过程中抢温和保温，使轧件温度均匀。
2）降低应力状态系数（外阻）：减小工作辊直径，采用合理的润滑工艺，采取张力轧制。
3)减少和控制轧机变形：减小轧制力，增加轧机的刚度。
中厚板的生产特点：批量小，品种多，性能高，生产环节瓶颈多。
中厚板轧机从机架结构来看有二辊可逆式（原料适应性强，刚度差，精度低，多用于初轧）、三辊劳特式（转向不变，升降设备复杂）、四辊可逆式（轧制压力低，刚性好，精度高，但造价高）、万能式（金属收得率高，操作复杂，受宽厚比限制）和复合式等几种形式。
从机架布置来看，有单机架、串列或并列双机架及多机架连续式或半连续式轧机之别。
万能式轧机：在机前或机后具有一对或两对立辊的可逆式轧机。
中厚板轧机布置形式有单机架、双机架、多机架布置。
双机架轧机布置是现代中厚板轧机的主要形式。
中厚板所用的原料形式可分为扁钢锭、初轧板坯、连铸板坯和压铸坯四种。
中厚板用的加热炉形式有连续式加热炉、室状炉和均热炉三种。
目前厚板连续式加热炉多为热滑轨式（推钢式）或步进式。
中厚板加热的目的：1）降低变形抗力。
2）均匀温度。
3）改善组织性能。
氧化铁皮由外到内：Fe2O3，Fe3O4，FeO。
第8章 压力加工
x x √
8.2
常用锻压方法
8.2.2 模锻
锤上模锻
模锻工艺规程
制定模锻件图 2.余量、公差、敷料、冲孔连皮 余量：1~4mm 公差： (0.3 ~ 3)mm 冲孔连皮：d>25mm
8.2
常用锻压方法
8.2.2 模锻
锤上模锻
模锻工艺规程
3.模锻斜度 制定模锻件图
8.2
常用锻压方法
8.2.2 模锻
2. 塑性变形对金属组织和性能的影响
２)性能变化 (１）加工硬化： 随金属冷变形程度的增 加，金属材料的所有强 度、硬度指标都有所提 高，塑性、韧性的指标 有所下降的现象。 加工硬化使金属锻 造性能恶化。
加工硬化（变形温度< Tm） 塑性变形后的组织结构
8.1 压力加工理论基础
２)性能变化
摩擦压力机上模锻
8.2
常用锻压方法
8.2.2 模锻
压力上模锻
（二）曲柄压力机上模锻
8.2
常用锻压方法
8.2.2 模锻
压力上模锻
特点：
滑块行程固定 采用组合模 有导向、顶杆装置 可以一次成形
（二）曲柄压力机上模锻
适用于大批量生产
8.2
常用锻压方法
5、平锻机上模锻
特点： 1）坯料多为棒料 和管材，可锻长杆类锻 件，并能锻出孔； 2）锻模有两个分 模面，可锻出侧面带有 凸台和凹槽的锻件。锻 件无飞边，精度高； 3）高效率、高质 量、便于实现机械化和 自动化；
8.1 压力加工理论基础
2. 塑性变形对金属组织和性能的影响
热变形及其影响
1）不产生加工硬化 2）使组织得到改善，提高了力学性能 ① 细化晶粒； 3）形成纤维组织 （1）在平行于纤维组织的方向上：材料的抗拉强度提高 （2）在垂直于纤维组织的方向上：材料的抗剪强度提高 ② 压合了铸造缺陷；
压力加工资料
1.轧制是指轧件由于摩擦力的作用被拉入旋转轧辊之间，受到压缩进行塑形变形的过程。
轧制方法目前大致可分为纵轧、斜轧和横轧等。
2.纵扎：轧件在相互平行且旋转方向相反的平直轧辊或带孔槽轧辊缝隙间进行的塑性变形，轧件的前进方向与轧辊轴线垂直。
3.斜轧：轧件在同向旋转且轴心线相互成一定角度的轧辊缝隙间进行塑性变形的过程。
4.横轧：轧件在同向旋转且轴心线相互平行的轧辊缝隙间进行塑性变形的过程。
5.原料加热的目的是使原料具有足够的塑形，减小变形抗力，改善金属内部组织。
一般情况下，把金属加热到单相奥氏体区进行轧制。
6.改善轧材性能主要是改善钢材机械性能（强度、塑形、韧性等）、工艺性能（弯曲、冲压、焊接性能等）以及特殊物理化学性能（磁性、抗腐蚀性能等）。
7.车间平面布置是根据制定的生产工艺流程及其设备绘制的生产车间蓝图。
8.咬入角（α）：轧件与轧辊相接触的圆弧所对应的圆心角称为咬入角（亦称接触角），计算α=RΔh 9.接触弧长（l ）：轧件与轧辊相接触的圆弧的水平投影长度称为接触弧长。
①上下两个轧辊直径相等时接触弧长度计算：l=4Δh -Δh 2R ;②上下两个轧辊直径不等时接触弧长度计算：l=21212Δh R R R R +;③轧辊和金属产生弹性压缩时接触弧长度计算：金属在辊间发生塑性变形时，也伴随产生弹性压扁变形，此变形在金属出辊后即开始恢复，这也会增大接触弧长度。
因此，在热轧薄板和冷轧薄板时，必须考虑轧辊和金属的弹性压扁变形对接触弧长度的影响。
10.变形系数：用轧制前、后轧件尺寸的比值表示变形程度，此比值称为变形系数。
压下系数：η=h H ；宽展系数：β=B b ；延伸系数：μ=Ll 。
11.咬入条件：摩擦角β大于咬入角α，β越大于α，轧件越易被曳入轧辊内。
12.稳定轧制条件：随轧件逐渐填充辊间，水平曳入力逐渐增大，水平推出力逐渐减小，越容易咬入。
开始咬入条件一经建立起来，轧件就能自然地向辊间填充，建立稳定轧制过程。
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选择题填空题判断题简答题计算题改错题
第三篇金属压力加工复习重点内容
绪论
1）适用于压力加工的材料有哪些？请列出名称。
2）压力加工有哪些基本工艺方法，请列出名称。
3）压力加工的主要特点有哪些？
第九章金属压力加工基础
9.1 金属塑性变形的实质
1）金属的塑性参数指标有哪些？
2）金属塑性变形的实质是什么？用文字描述多晶体塑性变形时晶粒内的运动方式。
3）名词解释：什么叫滑移？什么叫孪生？
9.2 塑性变形对金属组织和性能的影响
1）性变形后金属产生了哪些组织和力学性能的变化？请一一列出。
2）金属的力学性能指标有哪些？用文字和图形描述金属冷塑性变形时，其力学性能变化趋势，并用微观变形实质进行解释。
3）结合加工硬化对产品力学性能的影响，分析消除加工硬化的方法及其原因。
4）名词解释：冷塑性变形、热塑性变形
5）什么叫纤维组织？纤维组织的力学性能有何特点？
9.3 金属的可锻性
1）什么叫金属的可锻性?其性能指标参数有哪些？
2）分析影响金属可锻性的主要因素有哪些？
3）比较几种常见金属材料的可锻造性好坏：低碳钢、中碳钢、高碳钢、合金钢。
复习思考题
P142 9.1，9.2，9.3，9.4，9.5，9.6
第十章常用的锻造方法
绪论
1）名词解释：什么叫锻造？
1）名词解释：什么叫自由锻？
2）自由锻锻前坯料准备有哪些辅助工序？自由锻造时坯料形状有哪些？如何得到？
坯料加热的目的是什么？加热方法有哪些？选择金属坯料锻造温度时应注意哪些事项？3）自由锻工序有哪些？用文字写出各自的定义。
4）自由锻锻后冷却有何要求？
5）自由锻结构工艺性分析。
分析图10.1-10.2的零件结构，为什么不合理及如何改进。
10.2 模锻
1）名词解释：什么叫模锻？模锻有哪些主要特点？
2）名词解释：什么叫胎膜锻？
3）固定模锻根据压力机的不同，分为哪几种？
4）比较锤上模锻与曲柄压力机上模锻的区别。
5）分析模锻工艺过程制定包含哪些内容？（P151-152）
6）按照模膛功能，锤上模膛有哪几种类型？
7）模锻结构工艺性分析。
分析图10.27-10.32的零件结构，为什么不合理及如何改进。
第十一章板料冲压
1）名词解释：什么叫冲压？
2) 冲压冲压的材料有哪些？设备有哪些？
3）冲压的基本工序有哪几类？各举几例说明名称。
4）分离工序：什么叫分离工序?分析冲裁件断面质量分为哪几部分？比较修整工序与冲裁工序的区别。
什么叫排样？
5）什么叫变形工序？弯曲、拉深工序的质量问题主要有哪些？防止拉深拉裂的主要措施有哪些？
6）冲压模具有哪些类型？
复习思考题
P176: 11.1~11.4
补充整理（平时成绩加分项目，推荐做）1、听写动画，整理文字材料。