什么是塑性加工系统
A. 现代塑性加工有哪些新技术
新世纪,科学技术面I临着巨大的变革。通过与计 算机的紧密结合,数控加工、激光成形、人工智能、材 料科学和集成制造等一系列与塑性加工相关联的技 速度之快,学N-领域交叉之广是过去任何时 法比拟的。目前。塑性加工新工艺和新设备如 笋般地涌现。把握塑性加工技术的现状和发展前景,有助于及时研究、推广和应用高新技术,推 动塑性加T技术的持续发展。
2.1基于新能源的塑性成形新技术 激光、电磁场、超声波和微波等新能源的应用为 塑性加T提供了新的方法。 激光热应力成形利用激光扫描金属薄板时,在 热作用区域内产生强烈的温度梯度,引起超过材料 屈服极限的热应力,使板料实现热塑性变形。激光冲 压成形是在激光冲击强化基础上发展起来一种全新 的板料成形技术,其基本原理是利用高功率密度、短 脉冲的强激光作用于覆盖在金属板料表面上的能量 转换体。使其汽化电离形成等离子体,产生向金属内 部传播的强冲击波。由于冲击波压力远远大于材料 的动态屈服强度,从而使材料产生屈服和冷塑性变 形【3】。 电磁成形T艺是利用金属材料在交变电磁场中 产生感生电流(涡流),而感生电流又受到电磁场的 作用力,在电磁力的作用下坯料发生高速运动而与 单面凹模贴模产生握性变形。适用于薄板材的成形、 不同管材间的快速连接、管板连接等加工过程,是一 种高速成形工艺141。 超声塑性成形是对变形体或工装模具施加高频 振动,坯料与工装模具之间的摩擦力可以显著降低, 结果引起坯料变形阻力和设备载荷显著降低,并且 还能大幅度提高产品的质缝和材料成形极限,因此。 成为一些特殊新材料的最有效加T途径。管材、线材 和棒材的拉拔成形、板材拉深成形都可以采用超声 塑性成形技术{5J。 有些金属在常温或低温下不易轧制结合,而采 用高温轧制坯料前处理复杂、成晶率低,或金属问易 发生反应而形成脆性化合物等缺陷。若采用爆炸成 万方数据 形复合后,再采用常规轧制法加工,则可解决上述问 题,称为爆炸焊接一轧制成形法16.71。 2.2基于新介质的塑性成形新技术 传统的翅性加工都是利用锤头、模具等刚性物 体对坯料施/Jn#l-部载荷。而液体、气体等新介质在塑 性加工中的使用产生了额的成形技术。 液压成形技术通过液体压力的直接作用使材料 变形,分为板材液压成形技术、管件液压成形技术与 流体引伸技术。由于其成形的构件质量轻、质量好, 加上产品设计灵活,工艺过程简捷。同时又具有近净 成形与绿色制造等特点,因此,在汽车轻量化领域中 获得了广泛的应用I研。 气压成形技术主要有热态金属气压成形 (HMGF)和快速塑性成形(QPF)技术。HMGF主要是 针对管状结构件气压成形;而QPF是针对板料的高 温气压成形。新工艺主要通过热活化成形过程,改善 材料的成形性能和变形机制,并可获得优化的热处 理后力学性能〔91。 喷丸成形是利用高速弹丸撞击金属板料表面, 使受撞击表面及其下一层金属产生塑性变形,导致 面内产生残余应力,在此应力作用下,逐步使板料达 到要求外形的一种成形方法。目前,波音和空中客车 等飞机制造公司在其现代客机的生产中,都已采用 了该技术。其工艺方法有弯曲喷丸、延伸喷丸和预应 力喷丸三种【IOl。 2.3基于不同加载方式的塑性成形新技术 传统的甥性成形加载方式为采用模具对整个坯 料施加变形载荷,这样的加载方式对于厚大零件成 形较困难,而改变塑性加工的加载方式可得到新的 加工工艺。例如旋压、摆动辗压、辊锻、楔横轧等技术 都是典型的采用局部连续加载方式成形的。近些年, 新提出的无模多点成形和数控渐进成形,则更是将 这种加载方式的变革提高到了新的阶段I”I。 无模多点成形借助于高度可调整的基本体群构 成离散的上、下工具表面,替代传统的上、下模具进 行板材的曲面成形。其实质就是将通常整体模具离 散化,并结合现代控制技术,实现板材三维曲面的无 模化生产与柔性制造。该技术也属连续局部塑性加 工,而且是近年来才开始研究的一个新的方向I阻“。 数控渐进成形是将零件复杂的三维形状沿:轴 方向离散化,即分解成一系列二维断面层,并用工具 头在这些二维断面层上局部进行等高线塑性加工, 达到所要求的形状,实现了板料设计制造一体化的 柔性快速制造1w。 2.4基于提高材料塑性的塑性成形新技术 jREVIEW圜 赫■■■■■■—■■_ 针对金属材料在常温下塑性较差、成形困难的 问题,出现了基于提高材料塑性的新技术。金属等温 塑性成形方法是最具代表性的一种新技术,它是通 过模具和坯料在变形过程中保持同一温度来实现 的,从而避免了坯料在变形过程中温度降低和表面 激冷问题旧。目前.我国对金属等温塑性成形工艺的 研究也得到了迅速发展,并已进入实用化阶段。如铝 合金叶片、钛合金整体涡轮、薄壁铝合金、镁合金舵 翼等的等温模锻〔16-191。 2.5基于复合方式的塑性成形新技术 在高新技术突飞猛进的今天,技术融合是塑性 加工技术进步的强大推动力。基于复合方式的塑性 成形新技术是技术融合的产物。 比如塑性加工技术与其他材料加工技术融合而 产生的新技术,比较有代表性的有连续挤压、连续铸 挤、连续铸轧等技术。目前取得广泛应用的Conform 连续挤压,巧妙地将在压力加工中通常做无用功的 摩擦力转化为变形的驱动力和使坯料升温的热源, 从而连续挤出制品,因此,使其成为一种高效、节能 的加工新技术∞。连续铸挤是在连续挤压技术的基 础上发展起来的,是将连续铸造与Conform连续挤 压结合成一体的新型连续成形方法【2l】。连续铸轧直 接将金属熔体“轧制”成半成品带坯或成品带材的工 艺,其实质上是将薄锭坯铸造与热轧连续进行,连续 铸轧取得应用的有铝板连续铸轧、薄板坯液芯压下、 双辊薄带钢铸轧阎。 各种塑性加工技术的融合也产生了新的成形技 术。复合锻造是将不同种类的锻造技术(热、温、冷 锻)组合起来使用,合理利用金属在不同温度下的流 动和变形的特点,得到所需形状、尺寸和性能制品的 加工方法。如热锻一冷锻技术、温锻一冷锻技术、热 锻一温锻技术等例。 随着模具向精密化和大型化等方向发展,超精 加工、微细加工和集电、化学、超声波、激光等技术综 合在一起的复合加工将得到发展。比如近年来。精冲 技术与挤压、精锻、压形等其他立体成形工艺复合产 生的新技术,即精冲复合成形技术II习。另外,激光、精 密加 技术 2.6 条件 标的 了多 气压 万方数据 REVlEW 等〔2/.-2710 金属半固态加工SSM技术是20世纪70年代 由美国麻省理工学院Flemimgs教授提出的新技术, 包括流变成形(Rheoforming)、触变成形(Thixoform— ing)12a〕。金属半固态加工综合了液态凝固加工和同态 塑性加工的长处,具有节省材料、降低能耗、提高模 具寿命、改善制件性能等一系列优点,并可成形复合 材料的产品。因此,被誉为21世纪新兴金属塑性加 工的关键技术〔291。 2.7基于特殊材料的塑性成形新技术 粉末冶金塑性成形新技术,具有少无切削、容易 实现多种材料的复合、可生产具有特殊结构和性能 的材料和制品、减少组织不均匀、可有效进行材料再 生和综合利用。目前,发展的粉末冶金塑性成形技术 有金属粉末锻造成形、金属粉末超塑性成形、粉末喷 射、喷涂成形、粉末轧制、粉末注射成形、温压成形、 粉末增塑挤压、热等静压、计算机辅助激光快速成形 技术等。
B. 金属塑性加工是干什麽的
提高金属的韧性,改变金属结构,使他有更好的抗钮性能.
C. 塑性加工的发展历程
金属塑性加工是具有悠久的历史的加工方法,早在两千多年前的青铜时期,我国劳动人民就已内经发现铜具有塑性变容形的能力,并掌握了锤击金属以制造兵器和工具的技术.随着近代科学技术的发展,已经赋予塑性加工技术以崭新的内容和涵义.但是,作为这一技术的理论基础——金属塑性加工理论则发展得较晚,直到20世纪40年代才逐渐发展成一门独立的应用学科.
D. 什么叫塑性加工它与其他加工方法相比,有哪些特点
【塑性加工】是来使金自属在外力(通常是压力)作用下,产生塑性变形,获得所需形状,尺寸和组织,性能的制品的一种基本的金属加工技术,以往常称压力加工。金属塑性加工的种类很多,根据加工时工件的受力和变形方式,基本的塑性加工方法有锻造,轧制,挤压,拉拔,拉深,弯曲,剪切等几类。
塑性加工与铸造、切削、焊接等加工方法相比,有以下特点:
1、金属塑性加工是金属整体性保持的前提下,依靠塑性变形发生物质转移来实现工件形状和尺寸变化的,不会产生切屑,因而材料的利用率高得多。
2、塑性加工过程中,除尺寸和形状发生改变外,金属的组织,性能也能得到改善和提高,尤其对于铸造坯,经过塑性加工将使其结构致密,粗晶破碎细化和均匀,从而使性能提高。此外,塑性流动所产生的流线也能使其性能得到改善。
3、塑性加工过程便于实现生产过程的连续化,自动化,适于大批量生产,如轧制、拉拔加工等,因而劳动生产率高。
4、塑性加工产品的尺寸精度和表面质量高。
5、设备较庞大,能耗较高。
E. 金属塑性加工原理
解释这个问题,首先要从应力状态开始。某一点上的所有截面的应力集合叫这点内的应力状态容,应力状态不是标量,也不是矢量,它是张量,它与矢量不同,具有多重方向性。一般用矩阵S表示。这个矩阵S可分解为两部分之和:S=S1+S2, 这里,S1称为应力球张量,S2称为应力偏张量。 S1表示从总的应力状态分解出来的平均的、各项均匀的拉伸或压缩,只引起弹性体积变化,而形状不变。 S2表示物体单元的形状改变而体积不变。塑性力学中,只关心S2部分。总结来说,就是经过推导,人为的将应力状态分为2个部分,一部分代表体积变化,另一部分代表形状改变,而根据实验及现实应用,验证了此推导的正确性,因此应力偏张量即能表示物体的变形。两者具有不同的计算公式,在不同情况下得分别使用。
F. 塑性加工的塑性加工的种类
金属塑性加工的种类很多,根据加工时工件的受力和变形方式,基本的塑性加工方法有锻造内,轧制,挤压,拉拔,拉深,弯曲,剪切容等几类。 坯料在剪切力的作用下产生剪切.使板材冲裁,以及板料和型材切断的一种常用加工方法.
G. 塑性加工,塑性成形是属于材料类专业吗
应该还是机械吧,材料的到研究生主要搞材料学了,研究生材料学院搞模具的不多。一般模具都是本科就基本学完了。
H. 什么是塑性成形
塑性成形:在工具来及模源具的外力作用下来加工制件的少切削或无切削的工艺方法。
由于工艺本身的特点,它虽然有很长的发展历史却又在不断的研究和创新之中,新工艺、新方法层出不穷。这些研究和创新的基本目的不外乎增加材料塑性、提高成形零件的精度及性能、降低变形力、增加模具使用寿命和节约能源等。而“塑性成形原理”正是实现这些目的的基础理论知识;学习该课程的先修课程主要是“材料力学”和“金属学”,是模具学科的重要组成部分。
分类:
1.按工艺温度分类
冷加工,热加工,介于冷热加工的温热加工,大部分体积成型都为热加工,而冷冲压,冷轧,冷挤压等都是冷加工,像温挤压,温锻,都为温热加工。
2.按成型分类
体积成型: 锻造(自由锻和模锻),轧制(zha )挤压,拉拔。 冲压成型(板料成型): 分离工序:落料,冲轧。 成型工序:弯曲,拉伸
I. 什么叫金属塑性加工
冲压、锻打都是利用金属具有塑性这一特点进行加工的。常用工程塑料是利用加温变软、模具成型的。
J. 压力加工就是塑性加工吗
传统来讲,压力加工就是塑性加工