工學(xué)工程材料與成型工藝課件鍛壓

鍛壓工藝鍛壓工藝是金屬塑性加工的重要方法，它利用外力使金屬材料在模具中發(fā)生塑性變形，從而改變材料的形狀、尺寸和性能，生產(chǎn)出各種形狀的金屬零件。課程簡(jiǎn)介課程目標(biāo)本課程旨在幫助學(xué)生掌握鍛壓工藝基礎(chǔ)知識(shí)，了解鍛壓設(shè)備和工藝參數(shù)，并能夠獨(dú)立設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單鍛件。課程內(nèi)容包括材料性能概述、金屬塑性變形基礎(chǔ)、鍛壓工藝簡(jiǎn)介、常見(jiàn)鍛壓設(shè)備介紹、鍛件設(shè)計(jì)與缺陷分析等。學(xué)習(xí)方法通過(guò)課堂講授、案例分析、實(shí)驗(yàn)操作等多種方式進(jìn)行教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維。材料基本性能概述強(qiáng)度材料抵抗外力作用而不發(fā)生斷裂的能力，是材料最重要的力學(xué)性能之一。硬度材料抵抗局部壓入的能力，是材料抵抗磨損和刻劃的能力的指標(biāo)。塑性材料在外力作用下發(fā)生永久變形的能力，是材料在加工過(guò)程中可以被塑性變形的能力的指標(biāo)。韌性材料抵抗沖擊載荷而不發(fā)生斷裂的能力，是材料抵抗突然外力作用而不發(fā)生破壞的能力的指標(biāo)。材料分類(lèi)與結(jié)構(gòu)金屬材料鐵、銅、鋁等。非金屬材料塑料、陶瓷、橡膠等。復(fù)合材料纖維增強(qiáng)塑料、金屬基復(fù)合材料等。材料力學(xué)性能1強(qiáng)度材料抵抗外力破壞的能力，包括屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度等。2塑性材料在斷裂前發(fā)生永久變形的能力，可以用伸長(zhǎng)率和斷面收縮率來(lái)衡量。3硬度材料抵抗壓痕或劃痕的能力，常用布氏硬度、洛氏硬度等指標(biāo)表示。4韌性材料抵抗沖擊載荷的能力，可以用沖擊韌性值表示。金屬材料的變形行為1彈性變形可恢復(fù)2塑性變形不可恢復(fù)3斷裂材料破壞金屬塑性變形基礎(chǔ)拉伸金屬在外力作用下發(fā)生塑性變形，形變后長(zhǎng)度增加，截面積減小。壓縮金屬在外力作用下發(fā)生塑性變形，形變后長(zhǎng)度減小，截面積增加。扭轉(zhuǎn)金屬在外力作用下發(fā)生塑性變形，形變后產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)角度。鍛壓的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)塑性成形通過(guò)金屬的塑性變形來(lái)改變金屬的形狀和尺寸，不會(huì)產(chǎn)生切屑，材料利用率高。高強(qiáng)度和韌性鍛件的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)緊密，強(qiáng)度和韌性優(yōu)于其他加工方法得到的工件。形狀復(fù)雜鍛造工藝可以生產(chǎn)形狀復(fù)雜、尺寸精密的零件，滿足各種工程需求。鍛壓設(shè)備及其工藝參數(shù)錘頭鍛錘是常見(jiàn)的鍛壓設(shè)備，用于對(duì)金屬進(jìn)行錘擊成形。壓力機(jī)壓力機(jī)通過(guò)壓力來(lái)塑造金屬，適合制作形狀復(fù)雜的鍛件。液壓機(jī)液壓機(jī)利用液壓系統(tǒng)提供強(qiáng)大的壓力，用于大型鍛件的生產(chǎn)。工藝參數(shù)鍛壓工藝參數(shù)包括鍛造溫度、錘擊能量、鍛造速度等，需要根據(jù)材料和工件進(jìn)行調(diào)整。鍛造工藝簡(jiǎn)介1定義利用錘擊或壓力使金屬材料產(chǎn)生塑性變形，從而改變其形狀和尺寸的加工工藝。2優(yōu)點(diǎn)提高材料的強(qiáng)度、塑性和韌性，改善金屬內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，獲得精確的形狀和尺寸。3應(yīng)用廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、航空航天、汽車(chē)、能源等行業(yè)，用于制造各種重要部件。鍛件的基本形狀和尺寸圓形鍛造圓形件易于成形，廣泛應(yīng)用于軸類(lèi)、圓盤(pán)類(lèi)等零件。方形鍛造方形件可用于制造箱體、法蘭、支架等零件。板材鍛造板材用于制造各種結(jié)構(gòu)件，如機(jī)床底座、船體面板等。鍛造過(guò)程中的缺陷及其防治常見(jiàn)的鍛造缺陷裂紋氣孔夾雜物氧化皮尺寸偏差缺陷的防治措施嚴(yán)格控制鍛造溫度合理選擇鍛造設(shè)備和模具優(yōu)化鍛造工藝參數(shù)加強(qiáng)鍛造過(guò)程的質(zhì)量控制鍛造工藝設(shè)計(jì)要點(diǎn)確定鍛件形狀和尺寸，滿足使用要求。選擇合適的鍛造工藝，如自由鍛、模鍛等。設(shè)計(jì)鍛造模具，保證鍛件精度和質(zhì)量。優(yōu)化鍛造工藝流程，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。擠壓工藝簡(jiǎn)介定義擠壓是一種金屬成型工藝，通過(guò)將金屬材料壓入模具中，使其通過(guò)模具的開(kāi)口，從而獲得所需的形狀和尺寸。優(yōu)勢(shì)擠壓可以生產(chǎn)出具有復(fù)雜形狀和精確尺寸的產(chǎn)品，同時(shí)還能提高材料的強(qiáng)度和表面質(zhì)量。應(yīng)用擠壓廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車(chē)、機(jī)械制造等領(lǐng)域，用于生產(chǎn)各種結(jié)構(gòu)件、管材、型材等。擠壓工藝的工藝參數(shù)與設(shè)備1擠壓比擠壓比是指坯料截面積與擠壓后截面積之比，它直接影響擠壓力的大小和擠壓產(chǎn)品的尺寸精度。2擠壓溫度擠壓溫度的選擇與材料的性能、擠壓比和擠壓速度有關(guān)，一般選擇在材料的再結(jié)晶溫度范圍內(nèi)。3擠壓速度擠壓速度會(huì)影響擠壓產(chǎn)品的表面質(zhì)量和內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，一般選擇較低的擠壓速度。擠壓產(chǎn)品的特點(diǎn)及其應(yīng)用高強(qiáng)度和耐用性擠壓產(chǎn)品通常具有優(yōu)異的強(qiáng)度和耐用性，適合高負(fù)荷應(yīng)用。精確的尺寸和形狀擠壓工藝可以制造出具有精確尺寸和復(fù)雜形狀的部件，提高產(chǎn)品精度。廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域擠壓產(chǎn)品在建筑、機(jī)械、航空航天等多個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。滾壓工藝簡(jiǎn)介1塑性變形滾壓利用兩個(gè)或多個(gè)滾輪之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，對(duì)金屬材料施加壓力，使其產(chǎn)生塑性變形。2冷熱加工滾壓工藝可分為冷滾壓和熱滾壓，根據(jù)加工材料的性質(zhì)和工件的形狀選擇合適的加工方式。3應(yīng)用廣泛滾壓廣泛應(yīng)用于制造各種形狀和尺寸的工件，例如齒輪、軸承、螺紋、薄板等。滾壓工藝的工藝參數(shù)與設(shè)備壓下量滾壓過(guò)程中，每個(gè)道次壓下量應(yīng)控制在合理的范圍內(nèi)，以保證材料的塑性變形和表面質(zhì)量。軋制速度軋制速度會(huì)影響材料的溫度和變形程度，需根據(jù)材料和產(chǎn)品要求進(jìn)行調(diào)整。輥型不同輥型用于不同的產(chǎn)品形狀和尺寸，需根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行選擇。設(shè)備類(lèi)型滾壓工藝常用的設(shè)備包括冷軋機(jī)、熱軋機(jī)、中板軋機(jī)等，需根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模和產(chǎn)品要求進(jìn)行選擇。滾壓產(chǎn)品的特點(diǎn)及應(yīng)用尺寸精度高滾壓成型可實(shí)現(xiàn)高精度尺寸控制，滿足現(xiàn)代工業(yè)對(duì)產(chǎn)品精度的要求。表面質(zhì)量?jī)?yōu)良滾壓過(guò)程中的塑性變形能有效改善材料表面質(zhì)量，提高產(chǎn)品的耐磨性和抗腐蝕性。強(qiáng)度和剛度高滾壓過(guò)程中的冷作硬化效應(yīng)可以提高產(chǎn)品的強(qiáng)度和剛度，增強(qiáng)其承載能力。模鍛工藝簡(jiǎn)介定義模鍛是一種使用模具對(duì)金屬坯料進(jìn)行塑性變形，使其獲得預(yù)定形狀和尺寸的成形工藝。特點(diǎn)模鍛產(chǎn)品尺寸精度高、表面光潔度好，機(jī)械性能優(yōu)異，可獲得復(fù)雜的形狀。應(yīng)用模鍛廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、航空、航天、機(jī)械制造等領(lǐng)域，是制造高精度、高強(qiáng)度零件的重要工藝。模鍛工藝的特點(diǎn)及其應(yīng)用特點(diǎn)精度高，尺寸穩(wěn)定，表面光潔度好。材料利用率高，金屬損失少，節(jié)約材料?？缮a(chǎn)形狀復(fù)雜，精度要求高的零件。應(yīng)用汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸、連桿、齒輪。航空發(fā)動(dòng)機(jī)零件、大型壓力容器。精密儀器零件、模具等。沖壓工藝簡(jiǎn)介1定義沖壓是利用沖壓模具和沖壓設(shè)備對(duì)板材、帶材或管材進(jìn)行壓力加工，使其發(fā)生塑性變形，從而獲得所需形狀和尺寸的零件的工藝。2特點(diǎn)沖壓工藝的特點(diǎn)是生產(chǎn)效率高、精度高、成本低，適用于大批量生產(chǎn)。3應(yīng)用沖壓工藝廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、電子、航空航天、機(jī)械等領(lǐng)域，用于生產(chǎn)各種形狀和尺寸的零件。沖壓工藝的工藝參數(shù)與設(shè)備沖壓力沖壓力的選擇要根據(jù)材料的厚度、形狀和尺寸以及沖壓模具的類(lèi)型來(lái)確定。沖壓速度沖壓速度會(huì)影響沖壓產(chǎn)品的質(zhì)量和效率，需要根據(jù)材料特性和加工要求進(jìn)行調(diào)整。沖壓模具沖壓模具是沖壓工藝中必不可少的工具，其類(lèi)型和精度決定了沖壓產(chǎn)品的形狀和尺寸。沖壓產(chǎn)品的特點(diǎn)及應(yīng)用高精度和一致性生產(chǎn)速度快成本效益高可應(yīng)用于各種行業(yè)焊接工藝簡(jiǎn)介1連接將兩個(gè)或多個(gè)零件永久連接在一起2加熱利用高溫熔化材料，形成熔池3冷卻熔池冷卻凝固，形成焊接接頭焊接是將兩個(gè)或多個(gè)金屬工件通過(guò)加熱、加壓或兩者兼而有之的方式，使工件接合面熔化或塑性變形，從而形成牢固連接的一種工藝。焊接工藝在現(xiàn)代制造業(yè)中應(yīng)用廣泛，例如汽車(chē)制造、航空航天、船舶制造等。焊接工藝的特點(diǎn)及其應(yīng)用高效生產(chǎn)焊接工藝能夠?qū)崿F(xiàn)快速、高效地連接金屬部件，提高生產(chǎn)效率。結(jié)構(gòu)強(qiáng)度焊接連接能夠形成牢固的結(jié)構(gòu)，確保產(chǎn)品的強(qiáng)度和可靠性。廣泛應(yīng)用焊接工藝在各個(gè)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，包括橋梁、建筑、管道、汽車(chē)等。熱處理工藝簡(jiǎn)介1淬火提高硬度和強(qiáng)度2回火降低硬度，改善韌性3正火細(xì)化晶粒，改善性能4退火降低硬度，改善加工性能熱處理工藝的特點(diǎn)及其應(yīng)用提高材料性能熱處理可以改變材料的微觀結(jié)構(gòu)，從而提高其強(qiáng)度、硬度、韌性、耐磨性等性能，滿足不同應(yīng)用需求。廣泛應(yīng)用熱處理工藝在機(jī)械制造、航空航天、汽車(chē)制造、模具制造等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用，對(duì)于提高產(chǎn)品質(zhì)量和延長(zhǎng)使用壽命至關(guān)重要。未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)1智能制造集成人工智能和自動(dòng)化技術(shù)，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。2可持續(xù)發(fā)展采用環(huán)保材料和工藝