新型成型工艺课件.ppt

第十章 金属塑性成形新技术,一、零件的挤压 施加强大压力作用于模具，迫使模具内的金属坯料产生定向塑性变形并挤出模孔或缝隙，直至获得所需零件或半成品。,挤压工艺的特点三向受压下变形，提高塑性，可加大变形量；提高零件力学性能；节省材料；生产率高；模具材料强度、刚度和耐磨性要求高；润滑要求高。,挤压方式正挤压（a）、反挤压（b）、径向挤压（c）、玻璃润滑挤压（d）、静液挤压（e）、连续挤压（f）。可热挤、温挤、冷挤。,汽车转向系类冷挤压样件,花键冷挤压机-径向挤压成型工件,肯尼福径向挤压成型技术,挤压工艺的应用,二、拉拔成形 金属在外加拉力作用下于模孔内塑性成形。,应力状态：一向拉伸，两向压缩。,产品分类：实心拉拔、空心拉拔。,以线材拉拔和管材拉拔应用最广。管材拉拔分为空拉（a）、长芯杆拉拔（b）、固定芯头拉拔（c）、游动芯头拉拔（d）、顶管（e）、扩径拉拔（f）等，如图所示。,拉拔工艺要点：,拉拔配模 润滑区 压缩区 定径区 出口区,锥形模,弧线模,拉拔润滑（皮膜处理或使用润滑剂）皮膜处理的目的在于增加润滑剂对金属的吸附功能，提高润滑效果。如形成肥皂膜、树脂膜等。,拉拔芯头或芯杆的作用是增加金属变形区静水压力和摩擦力，有利于减径、减薄。常用芯头有固定短芯头和游动芯头两种。,拉拔芯头,圆柱形固定短芯头,锥形固定芯头,游动芯头,三、轧制成形,轧制方式纵轧（辊锻）：轧辊轴线与坯料轴线相互垂直。横轧：轧辊轴线与坯料轴线相互平行。斜轧（螺旋斜轧）：轧辊轴线与坯料轴线相交成一定角度。,轧制产品,轧制成形特点：生产效率高；产品质量高，纤维组织连续，力学性能好；模具用球墨铸铁或冷硬铸铁制造，加工较容易，成本相对低廉；材料利用率可达到90%以上，可达到少切屑甚至无切屑加工的目的。,轧制成形零件集锦,汽车传动系花键冷轧样件,轧 制 型 材 类 别,板带材轧制 板带材分为中厚板（4mm以上）、薄板和带材（0.24mm）、极薄带材和箔材三大类。除中厚板外，一般均以卷料供货。,管材轧制 管材分为无缝管和焊接管。按断面形状可分为圆管和异形管。无缝管轧制方法如图。,四、精密模锻 通过模锻制取形状复杂、精度高的锻件而可以不必再经切削加工的锻造工艺。精密模锻伞齿轮，齿形尺寸精度可达IT12-IT15，表面粗糙度Ra=3.2-1.6m。精密模锻工艺 要点精确下料，坯料表面质量高；无氧化或少氧化气氛中加热；高精度模具；通常增加精压工序。,五.液态模锻,把金属液直接浇入金属模腔内，然后施压于液态或半固态金属并予保压，直至凝固。,技术特点：金属将在压力下结晶、补缩和产生局部塑性变形。它是铸造和模锻组合而成的一种先进成形工艺，其工艺简单，成本低廉，产品质量好，但模具、设备要求较高。,六、超塑性成形 超塑性：指金属或合金在极低的变形速率（=10-2-10-4 mm/s），一定的变形温度（约为熔点的 1/2）和均匀的结晶粒度（晶粒平均直径为0.55m）下，其相对伸长率可超过100%以上的特性，如钢500%，纯铁300%，锌铝1000%。超塑性成形工艺:气胀成形和体积成形气胀成形是用气体的压力使板坯料（也有管坯料或其他形状坯料）成形为壳型件.超塑性体积成形包括不同的方式（例如模锻、挤压等），主要是利用了材料在超塑性条件下流变抗力低，流动性好等特点.,超塑性成形的应用,高温合金INCONEL718的超塑性成形航天器件,双相不锈钢超塑性成形的航天器件,复习题,复习题：教材 P 共计题。,