金属工艺学压力加工上课
第二节 塑性变形对金属组织和性能的影响
一、加工硬化
金属发生塑性变形, 随变形度的增大, 金属的强度和硬度显 著提高, 塑性和韧性明显下，这种现象称为加工硬化, 也叫形变 强化。
产生加工硬化的原因是：金属发生塑性变形时, 位错密度增 加, 位错间的交互作用增强, 相互缠结, 造成位错运动阻力的增 大, 引起塑性变形抗力提高。 另一方面由于晶粒破碎细化, 使 强度得以提高。
锻造齿轮毛坯，应对棒料镦粗加工，使其纤维呈放 射状，有利于齿轮的受力。
曲轴毛坯的锻造，应采用拔长后弯曲工序，使纤维 组织沿曲轴轮廓分布，这样曲轴工作时不易断裂。
第三节 金属的可锻性
金属的可锻性是衡量材料在经受压力加工时获得优质制品 难易程度的工艺性能。可锻性常用塑性和变形抗力来衡量。金属 的可锻性取决于金属的本质和加工条件。 一、 金属的本质 1.化学成分的影响
纯金属可锻性比合金好；碳钢的含碳量越低，可锻性越好。 合金元素含量越高，可锻性越差。 杂质元素可锻性差。 2.金属组织的影响 纯金属及单相固溶体的合金塑性成形性能较好；钢中有碳化 物和多相组织时，塑性成形性能变差；具有均匀细小等轴晶粒的 金属，其塑性成形性能比晶粒粗大的柱状晶粒好；网状二次渗碳 体，钢的塑性将大大下降。
二、加工条件 1.变形温度的影响 温度升高，塑性提高，变形温度升高到再结晶 温度以上时，加工硬化消除，金属的塑性成形性能 进一步提高。但温度过高将发生过热、过烧、脱碳、 氧化缺陷。 过热：加热温度过高，会使晶粒急剧长大，导 致金属塑性减小，塑性成形性能下降，这种现象称 为“过热”。 过烧：如果加热温度接近熔点，会使晶界氧化 甚至熔化，导致金属的塑性变形能力完全消失，这 种现象称为“过烧”，坯料如果过烧将报废。 脱碳：钢表面的碳被烧掉。 氧化：钢加热时，表面形成一层氧化皮。
3. 应力状态的影响 在三向应力状态下，压应力的数目越多，则其
塑性越好；拉应力的数目越多，则其塑性越差。
第二章 锻造
❖ 第一节 锻造方法 ❖ 第二节 锻造工艺规程的制订 ❖ 第三节 锻件结构的工艺性
第一节 锻造方法
一、自由锻 自由锻：利用冲击力，使金属在上、下砧铁之间，
产生塑性变形而获得所需形状、尺寸以及内部质量锻件 的一种加工方法。
锻造温度范围：始锻温度和终锻温度之间的温度区 间。
2.变形速度的影响 变形速度：单位时间内变形程度的大小。 变形速度的增大，金属在冷变形时的加工硬化严重，
可锻性差；当变形速度很大时，热能来不及散发，会使 变形金属的温度升高，可锻性变好。
在锻压加工塑性较差的合金钢或大截面锻件时，都 应采用较小的变形速度，若变形速度过快会出现变形不 均匀，造成局部变形过大而产生裂纹。
纤维组织具有各向异性。 变形程度越大，纤维组织越明显。 锻造比Y锻：锻造加工工艺中，用锻造比Y锻来表示变形程度 的大小。 拔长：Y锻=A0/A （A0、A分别表示拔长前后金属坯料的横截面积）。 镦粗：Y锻=H0/H （H0、H分别表示镦粗前后金属坯料的高度）。
在设计时应使零件工作时的正应力方向与纤维方向 应一致，纤维的分布与零件的外形轮廓应相符合。
冷加工：在金属的再结晶温度以下的塑性变形加工 称为冷加工。如低碳钢的冷轧、冷拔、冷冲等。冷加工 会产生加工硬化的现象导致强度和硬度升高，塑性和韧 性下降，工件表面质量, 晶粒发生变形, 沿形变方向被拉长或
压扁。当变形量很大时, 晶粒变成细条状(拉伸时), 金属中的夹 杂物也被拉长, 形成纤维组织。
压力加工的特点 （1）改善金属的组织、提高力学性能。 （2）材料的利用率高。 （3）较高的生产率。 （4）毛坯或零件的精度较高。
钢和非铁金属可以在冷态或热态下压力加工。 可用作承受冲击或交变应力的重要零件，但不能加 工脆性材料（如铸铁）。
二、单晶体塑性变形 单晶体的塑性变形的基本方式：滑移和孪生。
位借运动造成滑移 (3)滑移总是沿着晶体中原子密度最大的晶面(密排面) 和其上密度最大的晶向(密排方向)进行。 (4)滑移必伴随着晶体向外力方向转动。
三、多晶体的塑性变形 1.金属晶粒越细，强度就越大,塑韧性越好。
因此细晶强化是金属的一种很重要的强韧化手段。 2.多晶体塑性变形不均匀。
多晶体中每个晶粒位向不一致。 一些晶粒的滑移面和滑移方向接近于最大切应力方 向(称晶粒处于软位向),另一些晶粒的滑移面和滑移方 向与最大切应力方向相差较大(称晶粒处于硬位向)。在 发生滑移时，软位向晶粒先开始，同时位向转动变为硬 位向，停止滑移，促进另一批晶粒滑移。
1. 滑移 滑移是晶体在切应力的作用下, 晶体的一部分
沿一定的晶面(滑移面)上的一定方向(滑移方向)相 对于另一部分发生滑动。
滑移的观察
2.滑移特点 (1)滑移只能在切应力作用下才会发生。 (2)滑移是通过位错的运动来实现的。
切应力作用下,一个多余半原子面从晶体一侧到另 一侧运动, 即位错自左向右移动时, 晶体产生滑移。
在生产中可通过冷轧、冷拔提高钢板或钢丝的强度。
二、热加工与冷加工 金属塑性变形的加工方法有热加工和冷加工两种。 热加工:在金属的再结晶温度以上的塑性变形加工
称为热加工,例如钢材的热锻和热轧。 由于温度处于再结晶温度以上，发生再结晶过程。
因此加工硬化效应随即被再结晶过程的软化作用所消除， 使材料保持良好的塑性状态。由于热变形是在高温下进 行的，金属在加热过程中表面易产生氧化皮，使精度和 表面质量较低。自由锻、热模锻、热轧、热挤压等工艺 都属于热变形加工。
自由锻造时，除与上、下砧铁接触的金属部分受到 约束外，金属坯料朝其它各个方向均能自由变形流动， 不受外部的限制，故无法精确控制变形的发展。
金属工艺学压力加工上课
第三篇 金属压力加工
❖ 第一章 金属的塑性变形 ❖ 第二章 锻造 ❖ 第三章 板料冲压
第一章 金属的塑性变形
❖ 第一节 金属塑性变形的实质 ❖ 第二节 塑性变形对金属组织和性能的影响 ❖ 第三节 金属的可锻性
第一节 金属塑性变形的实质
一、金属的压力加工
图3-1 常用的压力加工方法 a）轧制 b）挤压 c）拉拔 d）自由锻 e）模锻 f）板料冲压
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金属工艺学热压力加工PPT课件
内侧受压缩，外侧受拉伸。 最小弯曲半径 回弹
.
12
第二节 变形工序
三、翻边 是在带孔的平坯料上用扩孔的方法获得凸缘的工序。 翻边系数 四、成形（胀形） 利用局部变形使坯料或半成品改变形状的工序。
.
13
第三节 冲模简介
简单模、连续模、复 合模三类
一、简单冲模 在冲床的一次行程中
（6）成形零件质量好；
.
34
超塑性的分类
微晶组织超塑性(即恒温超塑性或结构超塑性)
第一个条件：是材料具有均匀的微细等轴晶粒，晶粒尺 寸通常小于10 微米，并且在超塑性温度下晶粒不易长 大，即所谓热稳定性好；
第二个条件：是变形温度T＞0.5Tm(Tm为材料熔点温 度）；
第三个条件：是应变速率比较低， 一
是使坯料的一部分相对于 另一部分产生位移而不破 裂的工序，如拉深、弯曲、 翻边、成形等。
一、拉深
1 拉深过程
拉深是利用模具使冲裁后 得到的平板变形成开口空 心零件的工序。
.
8
第二节 变形工序
2 拉深过程中的废品
拉裂和起皱
拉裂与下列因素有关：
（1）凸凹模的圆角半径
（2）凸凹模间隙
（3）拉深系数
四、冲压件的精度和表面质量
对冲压件的精度要求，不应超过冲压工艺能达到 的一般精度。
冲压工艺一般精度：
落料件不超过IT10;冲孔件不超过IT9，弯曲件不 超过IT10-IT9 IT10-IT9,拉深件高度尺寸精度 IT10-IT8，直径尺寸精度IT10-IT9
冲压件的表面质量要求一般不要超过原材料的表
辊锻轧制是使坯料通过装有弧形模块 的一对作相反旋转的轧辊，受压变形 的生产方法。
（1）扁断面的长杆件 扳手、链环
.
12
第二节 变形工序
三、翻边 是在带孔的平坯料上用扩孔的方法获得凸缘的工序。 翻边系数 四、成形（胀形） 利用局部变形使坯料或半成品改变形状的工序。
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13
第三节 冲模简介
简单模、连续模、复 合模三类
一、简单冲模 在冲床的一次行程中
（6）成形零件质量好；
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34
超塑性的分类
微晶组织超塑性(即恒温超塑性或结构超塑性)
第一个条件：是材料具有均匀的微细等轴晶粒，晶粒尺 寸通常小于10 微米，并且在超塑性温度下晶粒不易长 大，即所谓热稳定性好；
第二个条件：是变形温度T＞0.5Tm(Tm为材料熔点温 度）；
第三个条件：是应变速率比较低， 一
是使坯料的一部分相对于 另一部分产生位移而不破 裂的工序，如拉深、弯曲、 翻边、成形等。
一、拉深
1 拉深过程
拉深是利用模具使冲裁后 得到的平板变形成开口空 心零件的工序。
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8
第二节 变形工序
2 拉深过程中的废品
拉裂和起皱
拉裂与下列因素有关：
（1）凸凹模的圆角半径
（2）凸凹模间隙
（3）拉深系数
四、冲压件的精度和表面质量
对冲压件的精度要求，不应超过冲压工艺能达到 的一般精度。
冲压工艺一般精度：
落料件不超过IT10;冲孔件不超过IT9，弯曲件不 超过IT10-IT9 IT10-IT9,拉深件高度尺寸精度 IT10-IT8，直径尺寸精度IT10-IT9
冲压件的表面质量要求一般不要超过原材料的表
辊锻轧制是使坯料通过装有弧形模块 的一对作相反旋转的轧辊，受压变形 的生产方法。
（1）扁断面的长杆件 扳手、链环
金属工艺学压力加工上课
3.模锻斜度
模锻件上平行于锤击方向 ( 垂直于分模面 ) 的外表必须具有斜度 ，以便于从模膛中取出锻件。
工作时，上模与锤头一起作上下往复运动，以迫使 模膛内的金属受压变形，从而获得锻件。
上下模的接触面叫分模面－8。
模膛按其功能分模锻模膛、制坯模膛。
〔一〕模锻模膛:包括预锻模膛和终锻模膛
⑴终锻模膛：使金属坯料最终变形到所要求的形状与尺 寸。
特点：
a.由于模锻需要加热后进展，锻件冷却后尺寸会有 所缩减，所以终锻模膛的尺寸应比实际锻件尺寸放大一 个收缩量。
三、多晶体的塑性变形 1.金属晶粒越细，强度就越大,塑韧性越好。
因此细晶强化是金属的一种很重要的强韧化手段。 2.多晶体塑性变形不均匀。
第二节 塑性变形对金属组织和性能的影响
一、加工硬化
金属发生塑性变形, 随变形度的增大, 金属的强度和硬度显 著提高, 塑性和韧性明显下，这种现象称为加工硬化, 也叫形变 强化。
3. 应力状态的影响 在三向应力状态下，压应力的数目越多，那么
其塑性越好；拉应力的数目越多，那么其塑性越差。
第二章 锻造
❖ 第一节 锻造方法 ❖ 第二节 锻造工艺规程的制订 ❖ 第三节 锻件构造的工艺性
第一节 锻造方法
一、自由锻 自由锻：利用冲击力，使金属在上、下砧铁之间，
产生塑性变形而获得所需形状、尺寸以及内部质量锻件 的一种加工方法。
(2)滚挤模膛
减小坯料某局部的横截面积，以增大另一局部 的横截面积。主要是使金属坯料能够按模锻件的形 状来分布。
⑶弯曲模膛 使坯料弯曲，弯曲后坯料将翻转90°。
⑷切断模膛 在上模与下模的角部组成一对刃口，用来切断金属。
可用于从坯料上切下锻件或从锻件上切钳口，也可用于 多件锻造后别离成单个锻件。
(本科)金属工艺学基础(上)第11章 金属压力加工ppt课件(全)
金属工艺学基础（上）第11章 金属压 力加工
第11章 金属压力加工
设计制作人：陈妙婷
第十一章 思考题参考答案或提示 11.1．何谓塑性加工?其特点是什么?它有哪些加工方式? 答；参见p201 11.2．举例说明适于锻压生产的金属及零件，或毛坯。 答；碳素钢、低合金钢、铜合金、铝合金 11.3. 钢经过锻造后为什么能改善其力学性能? 答；参见p202 11.4．何谓塑性变形?其机理是什么? 答；参见p203 11.5．何谓加工硬化(形变强化)?其利、弊各是什么? 答；参见p203 *11.6．在室温下，可否对低碳钢和紫铜连续进行塑性加工?为什么? 答；可以
*11.20．何谓锻造比(变形比)?其他塑性加工方式有变形比吗? 答；坯料高度与直径的比，或坯料截面积与锻件截.面积的比称为锻造比。其 他塑性加工方式没有变形
11.21．模锻与自由锻比较有哪些特点?其应用范围如何? 答；模锻与自由锻比锻件的精度高，表面粗糙度小，加工余量小，生产效率 高可以锻造形状比较复杂的锻件。生产周期长，成本高。模锻适用用于大批 量生产的中、小型锻件。
11.23．胎模锻属于模锻吗?其实质是什么?应用如何? 答；胎模锻属于模锻，其实质是在自由锻设备上，使用可移动的胎模具生产 锻件。胎模锻适用于中小批量的小型锻件的生产。
*11.24.举例说明压力机模锻机模锻的应用。 答；压力机模锻适宜于锻造高度和宽度比小的工件,如齿轮，发动机摇臂，连 杆等。平锻机模锻适宜于锻造高度和宽度比较大的工件，如汽车半轴，气门 挺杆，齿轮轴等。
Hale Waihona Puke (10)实际生产中最常采用的自由锻基本工序是 拔长 、 镦粗 和 冲孔 。 (11) 冷冲压件通常选用的金属材料是 低 碳钢。 (12)冲裁包括 分离 和 变形 两种分离工序。 (13)．当拉深件因拉深系数太小不能一次拉深成型时，应采用多次拉深。多 次拉深中间须进行 退火 。 (14).冷变形时会使金属的 强度 和 硬度 升高， 塑性和 韧性下降，这种现象 称为加工硬化。 (15). 拉深零件时的拉深系数越小，说明变形程度越 大 。 (16). 弯曲时应尽可能使弯曲线与坯料纤维方向垂直 ，以防止坯料产生裂纹。 (17). 落料件的尺寸取决于 凸模刃口尺寸，冲孔件的尺寸取决于凹 模刃口
第11章 金属压力加工
设计制作人：陈妙婷
第十一章 思考题参考答案或提示 11.1．何谓塑性加工?其特点是什么?它有哪些加工方式? 答；参见p201 11.2．举例说明适于锻压生产的金属及零件，或毛坯。 答；碳素钢、低合金钢、铜合金、铝合金 11.3. 钢经过锻造后为什么能改善其力学性能? 答；参见p202 11.4．何谓塑性变形?其机理是什么? 答；参见p203 11.5．何谓加工硬化(形变强化)?其利、弊各是什么? 答；参见p203 *11.6．在室温下，可否对低碳钢和紫铜连续进行塑性加工?为什么? 答；可以
*11.20．何谓锻造比(变形比)?其他塑性加工方式有变形比吗? 答；坯料高度与直径的比，或坯料截面积与锻件截.面积的比称为锻造比。其 他塑性加工方式没有变形
11.21．模锻与自由锻比较有哪些特点?其应用范围如何? 答；模锻与自由锻比锻件的精度高，表面粗糙度小，加工余量小，生产效率 高可以锻造形状比较复杂的锻件。生产周期长，成本高。模锻适用用于大批 量生产的中、小型锻件。
11.23．胎模锻属于模锻吗?其实质是什么?应用如何? 答；胎模锻属于模锻，其实质是在自由锻设备上，使用可移动的胎模具生产 锻件。胎模锻适用于中小批量的小型锻件的生产。
*11.24.举例说明压力机模锻机模锻的应用。 答；压力机模锻适宜于锻造高度和宽度比小的工件,如齿轮，发动机摇臂，连 杆等。平锻机模锻适宜于锻造高度和宽度比较大的工件，如汽车半轴，气门 挺杆，齿轮轴等。
Hale Waihona Puke (10)实际生产中最常采用的自由锻基本工序是 拔长 、 镦粗 和 冲孔 。 (11) 冷冲压件通常选用的金属材料是 低 碳钢。 (12)冲裁包括 分离 和 变形 两种分离工序。 (13)．当拉深件因拉深系数太小不能一次拉深成型时，应采用多次拉深。多 次拉深中间须进行 退火 。 (14).冷变形时会使金属的 强度 和 硬度 升高， 塑性和 韧性下降，这种现象 称为加工硬化。 (15). 拉深零件时的拉深系数越小，说明变形程度越 大 。 (16). 弯曲时应尽可能使弯曲线与坯料纤维方向垂直 ，以防止坯料产生裂纹。 (17). 落料件的尺寸取决于 凸模刃口尺寸，冲孔件的尺寸取决于凹 模刃口
第一章有色金属压力加工PPT课件
• 学习本章应掌握以下几点： 1、有色金属及合金熔炼的目的 2、知道有色金属熔炼的基本过程。 3、在炉料溶炼过程中，要注意哪些问题 4、在炉前为什么要分析熔炼后的金属液的化学成分 5、什么叫静置炉，它有什么作用 6、熔炼炉在开炉前要进行哪些工作 7、在熔炼过程中，为什么要对熔体进行保护 8、在进行炉料配比时，要注意哪几个原则 9、在有色金属熔炼时，为什么要进行洗妒，怎样洗炉
4.清炉
24
熔炼工艺
• （一）、熔炼方法 • （二）、熔炼工艺过程 • （三）、炉料及组成 • （四）、熔体的精炼工艺
25
熔炼方法
• 分批熔炼法（质量高的成品） • 半分批熔炼法（减少烧损、减少夹杂物、炉温波动
特性、状态和温度等。氧化速度与金属氧化膜 的性质有关。 • 完整保护性氧化膜是指能够完全把金属表面包 装起来，而旦没有裂纹、孔洞或脱皮，又能够 阻止金属氧化反应继续进行的氧化膜。 • 熔炼时选用微氧化性气氛（微蓝色）
11
熔体的烧损 • 合金在熔炼过程中，由于氧化、挥发以及与炉
墙、精炼剂相互作用而造成的不可回收的金属 损失叫烧损。烧损和渣中含有的金属总称为熔 损。 • 烧损的大小除与合金元素有关外，还与炉型、 炉料状态、生产工艺、炉内气氛、熔炼温度及 时间等有关。比如：炉料的表面积越大，其烧 损也越大等
1
第一章熔炼
• 1.1 熔炼原理 • 1.2 熔炼设备与操作 • 1.3 熔炼工艺
2
1.1熔炼原理
• 一、目的 • 二、有色金属料的熔化 • 三、熔体的氧化、烧损及保护 • 四、有色金属及合金熔体的精炼及净化
3
目的 • 将金属原料按要求配成合金并铸成适宜于
压力加工尺寸、形状和质量要求的合金铸 锭，为以后的压力加工做准备。
4.清炉
24
熔炼工艺
• （一）、熔炼方法 • （二）、熔炼工艺过程 • （三）、炉料及组成 • （四）、熔体的精炼工艺
25
熔炼方法
• 分批熔炼法（质量高的成品） • 半分批熔炼法（减少烧损、减少夹杂物、炉温波动
特性、状态和温度等。氧化速度与金属氧化膜 的性质有关。 • 完整保护性氧化膜是指能够完全把金属表面包 装起来，而旦没有裂纹、孔洞或脱皮，又能够 阻止金属氧化反应继续进行的氧化膜。 • 熔炼时选用微氧化性气氛（微蓝色）
11
熔体的烧损 • 合金在熔炼过程中，由于氧化、挥发以及与炉
墙、精炼剂相互作用而造成的不可回收的金属 损失叫烧损。烧损和渣中含有的金属总称为熔 损。 • 烧损的大小除与合金元素有关外，还与炉型、 炉料状态、生产工艺、炉内气氛、熔炼温度及 时间等有关。比如：炉料的表面积越大，其烧 损也越大等
1
第一章熔炼
• 1.1 熔炼原理 • 1.2 熔炼设备与操作 • 1.3 熔炼工艺
2
1.1熔炼原理
• 一、目的 • 二、有色金属料的熔化 • 三、熔体的氧化、烧损及保护 • 四、有色金属及合金熔体的精炼及净化
3
目的 • 将金属原料按要求配成合金并铸成适宜于
压力加工尺寸、形状和质量要求的合金铸 锭，为以后的压力加工做准备。
第三篇 金属压力加工
第三篇《金属压力加工》
轧制的基本操作是平板轧制，即简单轧制，轧出来的 是平板和薄板。
6 mm 300 mm
6
大锅炉支撑 反应容器 坦克装甲 波音747蒙皮 饮 料 罐 香烟铝箔
平 板
150 mm 100～125 mm
平 板 轧 制
< 6 mm
1.8 mm
薄 板
0.1 mm
0.008 mm
河北工程大学《金属工艺学》电子课件
§
1.1 金属塑性变形的实质 § 1.2 塑性变形对金属组织和性能的影响 § 1.3 金属的可锻性 重点：金属塑性变形的实质、塑性变形对金 属组织和性能的影响、影响可锻性的因素 难点：金属塑性变形的实质、塑性变形对金 属组织和性能的影响
河北工程大学《金属工艺学》电子课件
第三篇《金属压力加工》
河北工程大学《金属工艺学》电子课件
第三篇《金属压力加工》
3
主要内容
综
述 第一章 金属的塑性变形 第二章 锻造 第三章 板料冲压
河北工程大学《金属工艺学》电子课件
第三篇《金属压力加工》
4
河北工程大学《金属工艺学》电子课件
第三篇《金属压力加工》
5
轧 制
河北工程大学《金属工艺学》电子课件
P
金属内部有了应力就会发生弹性变形，外力去除后，弹 性变形将恢复，称“弹复”，对有些压力加工件的变形 和工件质量有很大影响，必须采取工艺措施来保证 河北工程大学《金属工艺学》电子课件
第三篇《金属压力加工》
22
§1.2 塑性变形对金属组织和性能影响
● 金属在常温下经塑性变形后，内部组织将发 生变化。 ⑴ 晶粒沿最大变形的方向伸长； ⑵ 晶格与晶粒发生扭曲，产生内应力； ⑶ 晶粒产生碎晶。 ● 冷作硬化
金属工艺学 第3版 单元七 金属压力加工
（2）金属的冷变形强化。 随着金属冷变形程度的增加，金属的强度指标和硬度都有所提高，但塑性有所下降， 这种现象称为冷变形强化。
当加热温度较高时，塑性变形后的金属中被拉长了的晶粒重新生核、结晶，变为等轴晶粒的过程 称为再结晶.
开始产生再结晶现象的最低温度称为再结晶温度。
T再≈0.4T熔(K) 式中T熔──是纯金属的开氏温度熔点。 3．
三、金属压力加工基础知识 金属的可锻性是指金属在锻造过程中经受塑性变形而不开裂的能力。 可锻性与金属的塑性和变形抗力有关，塑性愈好，变形抗力愈小，则金属的可锻性愈好，反之，则
1
（1）金属塑性变形的实质。 金属单晶体的变形方式主要有滑移和孪晶两种，在大多数情况下滑移是金属塑性变形的主要方式。 金属在滑移变形过程中，一部分旧的位错消失，又大量产生新的位错，总的位错数量是增加的，大 量位错运动的宏观表现就是金属的塑性变形过程。 位错运动观点认为：晶体缺陷及位错相互纠缠会阻碍位错运动，导致金属的强化，即产生冷变形强 化现象。
（2）拔长。 ●拔长是指使毛坯横断面积减小，长度增加的锻造工序。 拔长常用于锻造截面小而长度大的杆类锻件，如轴、拉杆、连杆、曲轴等。 （3）冲孔。 ●冲孔是指在坯料上冲出透孔或不透孔的锻造工序。
（4）切割。 ●切割是指将坯料分成几部分或部分地割开或从坯料的外部割掉一部分或从内部割掉一部 分的锻造工序。 切割常用于下料、切除锻件的料头、钢锭的冒口等。 （5）弯曲。 ●弯曲是指采用一定的工模具将毛坯弯成所规定的外形的锻造工序。 弯曲常用于锻造角尺、弯板、吊钩、链环等轴线弯曲的锻件。 （6）锻接。 ●锻接是指坯料在炉内加热至高温后用锤快击使两者在固相状态结合的锻造工序。 锻接的方法有搭接、对接、咬接等。
从金属学的观点来讲，划分冷加工与热加工的界限是再结晶温度。在再结晶温度以上进行的塑性 变形属于热加工；而在再结晶温度以下进行的塑性变形称为冷加工。 4． 热锻后的金属组织具有一定的方向性，通常将这种组织称为锻造流线。
金属压力加工ppt课件
此外还有成型模镗，镦粗台，
击膛，图3-18是多镗模锻。 ⒉曲柄压力机上模锻
⒊摩擦压力机上模锻
⒋胎模锻 ＊ 胎模锻是在自在锻设备上运用胎模消费模锻件的工艺方法，
普通采用自在锻方法制坯，然后在胎模中成型。 ⑴扣模 图3-22 ⑵筒模 图3-23 ⑶合膜 图3-24
§2.2 锻造工艺规程的制定
一、绘制锻件图 绘制锻件图是以零件图为根底， 结合锻造工艺特点绘制而成的。
⒈敷料、余量及公差 ＊ 敷料：为简化零件的外形和构造，便于
锻造而添加的一部分金属为敷料。 ＊ 余量：零件外表为切削加工而添加的尺
寸称余量。 ＊ 锻件公差：是锻件名义尺寸的允许变动
量。查表而定。 ＊ 自在锻锻件图：图2-25 ⒉分模面 ＊ 分模面：上下模锻在模锻件上的分界面，关
系到锻件成型，锻件出模，资料利 用率，锻模加工等一系列问题。 ＊ 选分模面原那么： 1)应保证模锻件能从模腔中取出来。图3-26a-a 2)应使上、下两模沿分模面的模腔轮廓一致。 图3-26 b-b 3)分模面应选在能使模腔深度最浅的位置上。 图3-26 b-b 4)使敷料最少。 5)分模面最好是一个平面。图3-26中d-d面最合理。
二、加工条件 ⒈变形温度的影响 ＊ 温度↑→原子的运动才干↑→容易滑移→塑性↑→ 变形抗力↓→可锻性改善. 过热：超越一定温度，晶粒急剧长大，锻造性能↓， 机械性能↓。已过热工件可经过锻造，控制冷 却速度，热处置，使晶粒细化。
过烧：接近资料熔化温度，晶间的低熔点物质开场熔 化，且晶界上构成氧化层。金属失去锻造性 能，一击便碎，无法挽回。
⑴ 模锻模膛 i)终锻模膛 —作用：使坯料最后变形到锻件所要求的外形、尺寸。 —尺寸比锻件尺寸放大一个收缩量，钢件约为1.5%。 —周围有飞边槽，用以添加金属从模膛中流出阻力，促 使金属充溢模膛，包容多余的金属。 —冲孔连皮：无法加工通孔而留下的一薄层金属。 ii) 预锻模膛 —作用：使坯料变形到接近于锻件的外形尺寸，使终锻 时，金属容易充溢终锻模膛。延伸终锻模膛的运用寿命。 —批量不大，外形简单时可不设预锻模膛。 —区别：预锻模膛的圆角、斜度较大，没有飞边槽。 终锻模膛的圆角、斜度较小，有飞边槽。
击膛，图3-18是多镗模锻。 ⒉曲柄压力机上模锻
⒊摩擦压力机上模锻
⒋胎模锻 ＊ 胎模锻是在自在锻设备上运用胎模消费模锻件的工艺方法，
普通采用自在锻方法制坯，然后在胎模中成型。 ⑴扣模 图3-22 ⑵筒模 图3-23 ⑶合膜 图3-24
§2.2 锻造工艺规程的制定
一、绘制锻件图 绘制锻件图是以零件图为根底， 结合锻造工艺特点绘制而成的。
⒈敷料、余量及公差 ＊ 敷料：为简化零件的外形和构造，便于
锻造而添加的一部分金属为敷料。 ＊ 余量：零件外表为切削加工而添加的尺
寸称余量。 ＊ 锻件公差：是锻件名义尺寸的允许变动
量。查表而定。 ＊ 自在锻锻件图：图2-25 ⒉分模面 ＊ 分模面：上下模锻在模锻件上的分界面，关
系到锻件成型，锻件出模，资料利 用率，锻模加工等一系列问题。 ＊ 选分模面原那么： 1)应保证模锻件能从模腔中取出来。图3-26a-a 2)应使上、下两模沿分模面的模腔轮廓一致。 图3-26 b-b 3)分模面应选在能使模腔深度最浅的位置上。 图3-26 b-b 4)使敷料最少。 5)分模面最好是一个平面。图3-26中d-d面最合理。
二、加工条件 ⒈变形温度的影响 ＊ 温度↑→原子的运动才干↑→容易滑移→塑性↑→ 变形抗力↓→可锻性改善. 过热：超越一定温度，晶粒急剧长大，锻造性能↓， 机械性能↓。已过热工件可经过锻造，控制冷 却速度，热处置，使晶粒细化。
过烧：接近资料熔化温度，晶间的低熔点物质开场熔 化，且晶界上构成氧化层。金属失去锻造性 能，一击便碎，无法挽回。
⑴ 模锻模膛 i)终锻模膛 —作用：使坯料最后变形到锻件所要求的外形、尺寸。 —尺寸比锻件尺寸放大一个收缩量，钢件约为1.5%。 —周围有飞边槽，用以添加金属从模膛中流出阻力，促 使金属充溢模膛，包容多余的金属。 —冲孔连皮：无法加工通孔而留下的一薄层金属。 ii) 预锻模膛 —作用：使坯料变形到接近于锻件的外形尺寸，使终锻 时，金属容易充溢终锻模膛。延伸终锻模膛的运用寿命。 —批量不大，外形简单时可不设预锻模膛。 —区别：预锻模膛的圆角、斜度较大，没有飞边槽。 终锻模膛的圆角、斜度较小，有飞边槽。
第九章 压力加工精品PPT课件
常称为锻造流线，又叫纤维组织。
2）锻造比
工
锻造比是锻造时变形程度的一种表示方法。通
程 常用变形前后的截面比、长度比或高度比来表示。
材
锻造比对锻件的锻透程度和力学性能有很大
料 影响。 锻造比越大，热变形程度越大，金属的组
及 织、性能的改善越明显。但当锻造比达到一定值
成 时，锻件的力学性能不再上升，而且增加各向异
2）热变形
工
热变形—T再以上发生的变形。
程
热变形可得到再结晶组织，变形程度大，无加
材 工硬化，获得良好的机械性的组织。
料
热加工的特点：塑性良好，变形抗力小，容
及 易加工变形；但易氧化，制件的尺寸精度差，表
成 面粗糙，劳动条件差，需专门加热设备。
形 5.锻造流线及锻造比
工 艺 基 础
1）锻造流线：锻造时，金属的脆性杂质被打 碎，顺着金属主要伸长方向呈碎粒状或链状分布； 塑性杂质随着金属变形沿主要伸长方向呈带状分 布，这种热锻后具有一定方向性的金属组织，通
成 及金属的性能变化不大），原子获得能量。震
形 工
动加剧，回复正常排列。 T回＝（0.25～0.3）T熔 （室温＋273）
艺
T回、T熔分别为金属回复、熔化的绝对温
基 度。
础
2）再结晶：温度再增加，金属原子获得更多能
工 量，则以碎晶和杂质为核结晶成新的晶粒。
程
实质：无畸变组织代替变形组织，完全消除加
程 锻压使金属变形，才能改变其方向和形状。
材
锻造流线使金属的力学性能呈各向异性，当
料 分别沿着流线方向和垂直流线方向拉伸时，前者
及 有较高的抗拉强度；当分别沿着流线方向和垂直
成 流线方向剪切时，后者有较高的抗剪强度。故为
最新金属工艺学(机工版)教案：特种铸造(加工制造类)金属压力加工技术)
临汾职业技术学院教案授课教师：班级：汽修131 授课日期：2014年05 月05日课时：2课题： 5.4 特种铸造教学目的：通过学习了解熔模、金属型、压力、离心铸造的原理及特点；掌握各特种铸造工艺原理。
教学重点和难点：重点：熔模、金属型、压力、离心铸造的原理及特点。
难点：熔模、金属型、压力、离心铸造的铸造工艺原理。
教学方法：讲授法、分析法、举例法授课内容：5.4 特种铸造一、熔模铸造熔模铸造又称失蜡铸造，它是在蜡模表面包以造型材料，待其硬化后，再将其中的蜡模熔去，从而获得无分型面铸型的铸造方法。
1、蜡模铸造工艺过程（1）母模（2）压型：易熔合金压型，利用母模作模样，由易熔合金（Sn、Pb、Bi等的合金）直接浇注制成的。
（3）蜡模的制作模料：分低温模料、中温模料和高温模料。
压蜡：将调好的模料压入压型中，待其凝固后取出蜡件，放入水中冷却。
修蜡模：修去飞边毛刺。
组合：将多个蜡件粘到蜡质浇棒上。
（4）铸型的制造制壳脱蜡焙烧浇注2、熔模铸造的特点及应用范围（1）铸件精度高，表面光洁。
（2）能够铸造各种合金铸件。
（3）铸件形状可以比较复杂。
（4）铸件质量不宜太大。
熔模铸造主要用于制造形状复杂、精度要求较高的小型零件，如涡轮机叶片和叶轮、高速钢刀具等。
二、金属型铸造金属型铸造的特点及应用范围（1）实现了一型多铸（2）铸件的力学性能高（3）铸件的精度高（4）局限性：铸型制造成本高，周期长；透气性差，无退让性，铸件易产生浇不足、冷隔、裂纹等缺陷；铸造合金的熔点不能太高，质量不能太大；（5）应用金属型主要用于制造有色合金铸件，如铝活塞、汽缸体、缸盖等。
三、压力铸造特点及应用（1）铸件尺寸精度高（2）铸件的强度和表面硬度高（3）可压铸形状复杂的薄壁铸件，可嵌铸其他材料（4）生产效率高（5）设备投资大，压型制造成本高（6）铸件内部有大量气孔（7）压铸件不能大余量加工和热处理（8）适宜压铸低熔点合金压力铸造主要用于熔点较低的锌、铝镁及铜合金铸件的生产。
金属压力加工培训教材
只用简单的通用性工具．或在锻造设备的上、下砧间直接使 坯料变形而获得所需锻件的锻造方法。
优点：设备工具简单、通用性大，成本低，工艺灵活性，使 用范围广，特别适用于单件、小批量生产。自由锻是大型件唯一 的锻造方法。
缺点：生产率低，劳动强度大，锻件精度差、表面粗糙、加 工余量大。
2023/5/22
自由锻分自由锻分为手工自由锻和机器自由锻两种，目前大 多采用机器锻造。
2023/5/22
1、自由锻的工序
基本工序：使金属坯料实现较大变形，达到或基本达到锻 件所需形状和尺寸的工序。主要包括：镦粗、拔长、冲 孔、弯曲、错移、扭转等。
辅助工序：进行基本工序之前的预变形工序。如压钳口、 倒棱、压肩等。
精整工序：在完成基本工序之后，用以提高锻件尺寸及位 置精度的工序。如修整鼓形、平整端面、校直弯曲。
2023/5/22
三、塑性成形（压力加工）的特点
1．力学性能高 1）组织致密； 2）晶粒细化； 3）压合铸造缺陷；
4）正确选用零件的受力方向与纤维组织方向，可以提高零 件的抗冲击性能
2．节约材料 金属塑性成形主要是靠金属的体积重新分配，而不需
要切除金属 。 3．生产率高
金属塑性成形加工一般是利用压力机和模具进行成形加工 4。. 毛坯或零件的精度较高
经过回复处理能使冷变形后的金属在具备高强度的同时，减 少脆性，适当提高其塑性。
2023/5/22
4. 再结晶
对具有加工硬化现象的金属加热，使原子获得热能，当加 热温度T再(用K氏温标)并使某些碎晶或杂质为核心构成新晶粒 ，从而消除了全部加工硬化现象。
T再 = 0.4 T熔 (K )
经过回复处理能使冷变形后的金属恢复良好的塑性。
①晶粒沿变形最大方向伸长； ②晶格与晶粒均发生畸变； ③晶粒间产生碎晶。
优点：设备工具简单、通用性大，成本低，工艺灵活性，使 用范围广，特别适用于单件、小批量生产。自由锻是大型件唯一 的锻造方法。
缺点：生产率低，劳动强度大，锻件精度差、表面粗糙、加 工余量大。
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自由锻分自由锻分为手工自由锻和机器自由锻两种，目前大 多采用机器锻造。
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1、自由锻的工序
基本工序：使金属坯料实现较大变形，达到或基本达到锻 件所需形状和尺寸的工序。主要包括：镦粗、拔长、冲 孔、弯曲、错移、扭转等。
辅助工序：进行基本工序之前的预变形工序。如压钳口、 倒棱、压肩等。
精整工序：在完成基本工序之后，用以提高锻件尺寸及位 置精度的工序。如修整鼓形、平整端面、校直弯曲。
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三、塑性成形（压力加工）的特点
1．力学性能高 1）组织致密； 2）晶粒细化； 3）压合铸造缺陷；
4）正确选用零件的受力方向与纤维组织方向，可以提高零 件的抗冲击性能
2．节约材料 金属塑性成形主要是靠金属的体积重新分配，而不需
要切除金属 。 3．生产率高
金属塑性成形加工一般是利用压力机和模具进行成形加工 4。. 毛坯或零件的精度较高
经过回复处理能使冷变形后的金属在具备高强度的同时，减 少脆性，适当提高其塑性。
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4. 再结晶
对具有加工硬化现象的金属加热，使原子获得热能，当加 热温度T再(用K氏温标)并使某些碎晶或杂质为核心构成新晶粒 ，从而消除了全部加工硬化现象。
T再 = 0.4 T熔 (K )
经过回复处理能使冷变形后的金属恢复良好的塑性。
①晶粒沿变形最大方向伸长； ②晶格与晶粒均发生畸变； ③晶粒间产生碎晶。