《塑性成形方法》课件.pptxVIP

《塑性成形方法》课程简介本课程旨在深入探讨金属塑性成形技术的基本原理和实际应用。从定义、特点、原理开始,循序渐进地讲解塑性变形的过程、影响因素和基本模式。重点介绍常见的金属塑性成形方法,并分析其工艺参数、设计、优化及自动化等。课程还涵盖节能减排、环保等前沿话题,全面展现塑性成形技术的发展趋势。thbytrtehtt

塑性成形的定义和特点定义塑性成形是指材料在施加外力作用下发生永久性形状变化的过程。它是利用材料的塑性特性来获得所需工件形状的一种加工方法。特点塑性成形工艺具有材料利用率高、制品精度好、生产效率高等特点。同时可以获得复杂形状的零件,满足现代工业的多样化需求。

塑性成形的基本原理应力作用塑性成形过程中,材料受到外力作用而发生永久性形状变化,这是由于材料内部发生应力分布的变化。塑性变形当材料承受的应力超过其屈服强度时,材料就会发生塑性变形,从而获得所需的工件形状。变形机理塑性变形过程涉及晶体结构的重排和晶粒的滑移、旋转等机理,使材料产生永久性形状变化。成形条件塑性成形工艺需要合理控制温度、应变率、应力状态等参数,以确保成形质量和效率。

塑性变形过程中的应力应变分析应力应变关系塑性变形过程中,材料的应力和应变呈现非线性关系,可以通过应力应变曲线来分析材料的屈服行为和变形能力。应力状态分析塑性成形过程中,材料内部会出现复杂的应力状态,需要综合分析各向应力的分布和变化规律。变形机理分析塑性变形过程中,材料的晶体结构和位错密度发生变化,这些微观机理决定了宏观的力学行为。

塑性变形的影响因素1材料性质不同材料的晶体结构、化学成分和热处理状态等,会显著影响其塑性变形能力。2应力状态应力的大小、方向和分布状态会决定材料发生塑性变形的起始和发展过程。3温度条件温度的升高会提高材料的塑性,降低变形阻力,从而增强塑性变形能力。4应变速率较高的应变速率会增加材料的强度,但降低其塑性,从而影响成形质量。

塑性变形的基本模式压缩变形材料受到压缩应力作用,发生垂直于压力方向的塑性变形。常见于锻造、挤压等工艺。拉伸变形材料受到拉伸应力作用,发生与拉力方向一致的塑性变形。常见于拉拔、深冲等工艺。剪切变形材料受到剪切应力作用,发生平行于剪切面的塑性变形。常见于滚制、弯曲等工艺。扭转变形材料受到扭矩作用，发生围绕轴线方向的塑性变形。常见于扭拧、旋压等工艺。

金属塑性变形的基本方法冲压利用冲压模具对金属板料施加压力,使其产生塑性变形从而获得所需形状的加工方法。特点是生产效率高、材料利用率佳。挤压将金属棒料或管料通过模具挤压成所需的截面形状的加工方法。适用于制造复杂形状的长型零件,如型材、管材等。滚压利用滚轧机将金属棒料或板料连续压缩变形的加工方法。具有生产效率高、表面光洁度好等优点,广泛应用于金属制品生产。锻造对金属料件施加压缩力,使其发生塑性变形从而获得所需形状的加工方法。可制造复杂形状零件,是金属成形的主要方法之一。

金属塑性变形的工艺参数变形应力金属塑性变形过程中的应力水平是决定工艺成败的关键参数,需要控制在材料的塑性变形范围内。变形温度合理选择变形温度可以提高材料的塑性,降低变形阻力,增强成形能力。一般采用室温或升温加工。变形速度适当的变形速度有助于提高生产效率,但过高的速度会导致材料出现脆性破坏。需要根据具体工艺控制。摩擦条件摩擦力会影响材料的流动行为和表面质量,通过合理的润滑和工具设计来控制摩擦状态很关键。

金属塑性变形的工艺设计工艺参数优化根据材料性能和工艺要求,合理选择和优化变形应力、温度、速度等关键工艺参数,确保成形质量和效率。工艺路线确定制定完整的工艺流程,包括前处理、变形、热处理等环节,以及它们之间的配合和衔接。模具设计优化根据零件形状和变形特点,设计合理的模具结构和尺寸,满足成形精度和产品质量要求。

塑性成形工艺的选择1工艺特点分析针对零件的形状、尺寸和材料特性,分析不同塑性成形工艺的适用性、生产效率、表面质量等特点,为选择最佳工艺奠定基础。2工艺参数优化根据零件设计和生产要求,优化变形应力、温度、速度等关键工艺参数,确保成形质量和产能指标达到预期目标。3工艺路线设计结合零件的复杂程度和生产需求,制定完整的工艺流程，包括前处理、变形、热处理等环节，确保各工艺环节的协调配合。4经济性评估考虑设备投资、生产成本、运营费用等因素,对不同工艺方案进行经济性分析和比较,选择最经济高效的生产模式。

塑性成形工艺的优化工艺参数调整通过系统分析和试验优化变形应力、温度、速度等关键工艺参数,确保成形质量和生产效率满足要求。模具结构优化根据零件复杂程度和变形特点,优化模具的几何尺寸和结构设计,提高成形精度和模具使用寿命。润滑技术优化通过合理选择润滑剂和优化润滑方式,降低工具-料件之间的摩擦,改善表面质量和延长模具寿命。工艺流程优化合理调整前处理、变形