如何選擇金屬塑性加工
❶ 塑性加工選用什麼成分的合金
不同的金屬的不同成分合金都會有不同的物理性質,或者說有不同的延展性,因此得知道這個「塑性加工」需要的是何種金屬的合金,再查閱該金屬合金中適用的種類,經由「塑性加工」出的東西往往還有其他要求:比如金屬銅,純銅的延展性最好但是硬度最低,而青銅通常硬度高但「塑性加工」可能較麻煩,這就需要根據工件的要求來選用。
❷ 新型的金屬塑性加工方法
請參考:謝建新 編著.材料加工新技術與新工藝.北京:冶金工業出版社
❸ 金屬塑性成形(壓力加工)對金屬的要求
金屬塑性成形:在外力作用下金屬材料通過塑性變形,獲得具有一定形狀、尺寸和力學性能的零件或毛坯的加工方法。
金屬塑性成形在工業生產中稱為壓力加工,分為:自由鍛、模鍛、板料沖壓、擠壓、拉拔、軋制等。
塑性成形性能:用來衡量壓力加工工藝性好壞的主要工藝性能指標,稱為金屬的塑性成形性能。金屬的塑性成形性好,表明該金屬適用於壓力加工。衡量金屬的塑性成形性,常從金屬材料的塑性和變形抗力兩個方面來考慮,材料的塑性越好,變形抗力越小,則材料的塑性成形性越好,越適合壓力加工。在實際生產中,往往優先考慮材料的塑性。
影響金屬塑性變形的內在因素
(一)化學成分
純金屬的塑性成形性較合金的好。鋼的含碳量對鋼的塑性成形性影響很大,對於碳質量分數小於0.15%的低碳鋼,主要以鐵素體為主(含珠光體量很少),其塑性較好。隨著碳質量分數的增加,鋼中的珠光體量也逐漸增多,甚至出現硬而脆的網狀滲碳體,使鋼的塑性下降,塑性成形性也越來越差。
合金元素會形成合金碳化物,形成硬化相,使鋼的塑性變形抗力增大,塑性下降,通常合金元素含量越高,鋼的塑性成形性能也越差。
雜質元素磷會使鋼出現冷脆性,硫使鋼出現熱脆性,降低鋼的塑性成形性能。
(二)金屬組織
純金屬及單相固溶體的合金塑性成形性能較好;鋼中有碳化物和多相組織時,塑性成形性能變差;具有均勻細小等軸晶粒的金屬,其塑性成形性能比晶粒粗大的柱狀晶粒好;網狀二次滲碳體,鋼的塑性將大大下降。
影響金屬塑性變形的內在因素
(一)化學成分
純金屬的塑性成形性較合金的好。鋼的含碳量對鋼的塑性成形性影響很大,對於碳質量分數小於0.15%的低碳鋼,主要以鐵素體為主(含珠光體量很少),其塑性較好。隨著碳質量分數的增加,鋼中的珠光體量也逐漸增多,甚至出現硬而脆的網狀滲碳體,使鋼的塑性下降,塑性成形性也越來越差。
合金元素會形成合金碳化物,形成硬化相,使鋼的塑性變形抗力增大,塑性下降,通常合金元素含量越高,鋼的塑性成形性能也越差。
雜質元素磷會使鋼出現冷脆性,硫使鋼出現熱脆性,降低鋼的塑性成形性能。
(二)金屬組織
純金屬及單相固溶體的合金塑性成形性能較好;鋼中有碳化物和多相組織時,塑性成形性能變差;具有均勻細小等軸晶粒的金屬,其塑性成形性能比晶粒粗大的柱狀晶粒好;網狀二次滲碳體,鋼的塑性將大大下降。
三、 影響金屬塑性變形的加工條件
(一) 變形溫度
溫度升高,塑性提高,塑性成形性能得到改善。變形溫度升高到再結晶溫度以上時,加工硬化不斷被再結晶軟化消除,金屬的塑性成形性能進一步提高。
過熱:加熱溫度過高,會使晶粒急劇長大,導致金屬塑性減小,塑性成形性能下降,這種現象稱為「過熱」。
過燒:如果加熱溫度接近熔點,會使晶界氧化甚至熔化,導致金屬的塑性變形能力完全消失,這種現象稱為「過燒」,坯料如果過燒將報廢。
(二) 變形速度
變形速度:單位時間內變形程度的大小。變形速度的增大,金屬在冷變形時的冷變形強化趨於嚴重;當變形速度很大時,熱能來不及散發,會使變形金屬的溫度升高,這種現象稱為「熱效應」,它有利於金屬的塑性提高,變形抗力下降,塑性變形能力變好。
圖2-5所示是變形速度與塑性的關系
問題:在鍛壓加工塑性較差的合金鋼或大截面鍛件時,都應採用較小的變形速度,若變形速度過快會出現變形不均勻,造成局部變形過大而產生裂紋。
三) 應力狀態
實踐證明,在三向應力狀態下,壓應力的數目越多,則其塑性越好;拉應力的數目越多,則其塑性越差。
選擇塑性成形加工方法時,應考慮應力狀態對金屬塑性變形的影響。
(四) 其它
模具和工具:模鍛的模膛內應有圓角,這樣可以減小金屬成形時的流動阻力,避免鍛件被撕裂或纖維組織被拉斷而出現裂紋。板料拉深和彎曲時,成形模具應有相應的圓角,才能保證順利成形。
潤滑劑:可以減小金屬流動時的摩擦阻力,有利於塑性成形加工。
綜上所述,金屬的塑性成形性能既取決於金屬的本質,又取決於變形條件。在塑性成形加工過程中,要根據具體情況,盡量創造有利的變形條件,充分發揮金屬的塑性,降低其變形抗力,以達到塑性成形加工的目的。
❹ 金屬塑性加工原理
解釋這個問題,首先要從應力狀態開始。某一點上的所有截面的應力集合叫這點內的應力狀態容,應力狀態不是標量,也不是矢量,它是張量,它與矢量不同,具有多重方向性。一般用矩陣S表示。這個矩陣S可分解為兩部分之和:S=S1+S2, 這里,S1稱為應力球張量,S2稱為應力偏張量。 S1表示從總的應力狀態分解出來的平均的、各項均勻的拉伸或壓縮,只引起彈性體積變化,而形狀不變。 S2表示物體單元的形狀改變而體積不變。塑性力學中,只關心S2部分。總結來說,就是經過推導,人為的將應力狀態分為2個部分,一部分代表體積變化,另一部分代表形狀改變,而根據實驗及現實應用,驗證了此推導的正確性,因此應力偏張量即能表示物體的變形。兩者具有不同的計算公式,在不同情況下得分別使用。
❺ 怎樣提高金屬的塑性
金屬的塑性性能主要取決於金屬的本質和加工條件,因此可以主要從以下方面考慮來提高金屬的塑性。純金屬的塑性加工性能比合金好,所以可以通過提高材料的成分純度解決。金屬的內部的組織結構不同,塑性加工性能有很大的差別,均勻的組織的金屬塑性加工性能好,可以提高組織的均勻性。加工條件中溫度對塑性性能有很大影響,提高溫度也可以使金屬的塑性上升,即金屬的塑性性能提高。
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❻ 什麼叫金屬塑性加工
沖壓、鍛打都是利用金屬具有塑性這一特點進行加工的。常用工程塑料是利用加溫變軟、模具成型的。
❼ 金屬塑性加工的產品質量包括哪些方面
金屬塑性加工及其分類4 E& e, i* O) |- f6 u: e S
金屬塑性加工是使金屬在外力(通常是壓力)作用下,產生塑性變形,獲得所需形狀、尺寸和組織、性能的製品的一種基本的金屬加工技術,以往常稱壓力加工。$ J5 s ]( e5 x, S$ _6 A
金屬塑性加工的種類很多,根據加工時工件的受力和變形方式,基本的塑性加工方法有鍛造、軋制、擠壓、拉拔、拉深、彎曲、剪切等幾類。其中鍛造、軋制和擠壓是依靠壓力作用使金屬發生塑性變形;拉拔和拉深是依靠拉力作用發生塑性變形;彎曲是依靠彎矩作用使金屬發生彎曲變形;剪切是依靠剪切力作用產生剪切變形或剪斷。鍛造、擠壓和一部分軋制多半在熱態下進行加工;拉拔、拉深和一部分軋制,以及彎曲和剪切是在室溫下進行的。7 E/ D! c; x& u- U2 a D& a; f, b
1.鍛造 靠鍛壓機的鍛錘錘擊工件產生壓縮變形的一種加工方法,有自由鍛和模鍛兩種方式。自由鍛不需專用模具,靠平錘和平砧間工件的壓縮變形,使工件鐓粗或拔長,其加工精度低,生產率也不高,主要用於軸類、曲柄和連桿等單件的小批生產。模鍛通過上、下鍛模模腔拉制工作的變形,可加工形狀復雜和尺寸精度較高的零件,適於大批量的生產,生產率也較高,是機械零件製造上實現少切削或無切削加工的重要途徑。/ O4 l4 U$ K4 ~. Q& P. Y
2.軋制 使通過兩個或兩個以上旋轉軋輥間的軋件產生壓縮變形,使其橫斷面面積減小與形狀改變,而縱向長度增加的一種加工方法。根據軋輥與軋件的運動關系,軋制有縱軋、橫軋和斜軋三種方式。8 N! {5 i! j- @ p( Y
(1)縱孔 兩軋輥旋轉方向相反,軋件的縱軸線與軋輥軸線垂直,金屬不論在熱態或冷態都可以進行縱軋,是生產矩形斷面的板、帶、箔材,以及斷面復雜的型材常用的金屬材料加工方法,具有很高的生產率,能加工長度很大和質量較高的產品,是鋼鐵和有色金屬板、帶、箔材以及型鋼的主要加工方法。
; f" G4 c( r- f9 v) ? (2)橫軋 兩軋輥旋轉方向相同,軋件的縱軸線與軋輥軸線平衡,軋件獲得繞縱軸的旋轉運動。可加工加轉體工件,如變斷面軸、絲桿、周期斷面型材以及鋼球等。
/ Z8 m0 Q4 u/ H, z) }! X (3)斜軋 兩軋輥旋轉方向相同,軋件軸線與軋輥軸線成一定傾斜角度,軋件在軋制過程中,除有繞其軸線旋轉運動外,還有前進運動,是生產無縫鋼管的基本方法。7 f7 v# y8 E3 o: O+ V L# Z( [) w
3.擠壓 使裝入擠壓筒內的坯料,在擠壓筒後端擠壓軸的推力作用下,使金屬從擠壓筒前端的模孔流出,而獲得與擠壓模孔形狀、尺寸相同的產品的一種加工方法。擠壓有正擠壓和反擠壓兩種基本方式。正擠壓時擠壓軸的運動方向與從模孔中擠出的金屬流動方向一致;反擠壓時,擠壓軸的運動方向與從模孔中擠出的金屬流動方向相反。擠壓法可加工各種復雜斷面實心型材、棒材、空心型材和管材。它是有色金屬型材、管材的主要生產方法。
/ r: |0 T$ V( l1 s: g B" q c. { 4.拉拔 靠拉拔機的鉗口夾住穿過拉拔模孔的金屬坯料,從模孔中拉出。而獲得與模孔形狀、尺寸相同的產品的一種加工方法。拉拔一般在冷態下進行。可拉拔斷面尺寸很小的線材和管材。如直徑為0.015mm的金屬線,直徑為0.25mm管材。拉拔製品的尺寸精度高,表面光潔度極高,金屬的強度高(因冷加工硬化強烈)。可生產各種斷面的線材、管材和型材,廣泛用於電線、電纜、金屬網線和各種管材生產上。4 A& T: P3 I1 U& q5 a1 D
5.拉深(又叫沖壓) 依靠沖頭將金屬板料頂入凹模中產生拉延變形,而獲得各種杯形件、桶形件和殼體的一種加工方法。沖壓一般在室溫下進行,其產品主要用於各種殼體零件,如飛機蒙皮、汽車覆蓋件、子彈殼、儀表零件及日用器皿等。
: T* y! u* U! s% [7 W0 V 6.彎曲 在彎矩作用下,使板料發生彎曲變形或使板料或管、棒材得到矯直的一種加工方法。, R/ @( g- m7 ^% [
7.剪切 坯料在剪切力的作用下產生剪切。使板材沖裁,以及板料和型材切斷的一種常用加工方法。8 Y( L( J/ e+ Z& Q8 H, y" E
為了擴大加工產品品種,提高生產率,隨著科學技術的進步,相繼研究開發了多種由基本加工方式相組合而成的新型塑性加工方法。如軋制與鑄造相結合的連鑄連軋法、鍛造與軋制相結合的輥鍛法、軋制與彎曲相結合的輥變成形法、軋制與剪切相結合的搓軋法(非同步軋製法)、拉深與軋制相結合的旋壓法等等
❽ 金屬材料塑性加工與其他成形方法比較具有哪些特點
這和金屬晶體的晶胞結構和原子堆疊方式有關。並不是所有的金屬材料都有塑性加工性能。
❾ 金屬塑性加工工藝包括主要哪些參數制定工藝通常要依據哪些因素
主要參數是三度:變形溫度,變形程度,變形速度。依據為五圖:變形力學圖,相圖,塑性圖,變形抗力圖,再結晶全圖。
PS:就這么多了
❿ 什麼叫塑性加工它與其他加工方法相比,有哪些特點
【塑性加工】是來使金自屬在外力(通常是壓力)作用下,產生塑性變形,獲得所需形狀,尺寸和組織,性能的製品的一種基本的金屬加工技術,以往常稱壓力加工。金屬塑性加工的種類很多,根據加工時工件的受力和變形方式,基本的塑性加工方法有鍛造,軋制,擠壓,拉拔,拉深,彎曲,剪切等幾類。
塑性加工與鑄造、切削、焊接等加工方法相比,有以下特點:
1、金屬塑性加工是金屬整體性保持的前提下,依靠塑性變形發生物質轉移來實現工件形狀和尺寸變化的,不會產生切屑,因而材料的利用率高得多。
2、塑性加工過程中,除尺寸和形狀發生改變外,金屬的組織,性能也能得到改善和提高,尤其對於鑄造坯,經過塑性加工將使其結構緻密,粗晶破碎細化和均勻,從而使性能提高。此外,塑性流動所產生的流線也能使其性能得到改善。
3、塑性加工過程便於實現生產過程的連續化,自動化,適於大批量生產,如軋制、拉拔加工等,因而勞動生產率高。
4、塑性加工產品的尺寸精度和表面質量高。
5、設備較龐大,能耗較高。