第六章 金属塑性成形工艺理论基础

第二篇 金属的塑性成形工艺

第六章 金属塑性成形的理论基础 目的：掌握金属塑性成形的基本原 理及影响塑性变形的因素。 要求掌握塑性成形的基本工艺、基 本变形理论； 熟悉回复与再结晶、冷变形与热变 形、纤维组织、最小阻力定律、体积 不变假设、锻造比、锻造性等概念；

了解影响塑性变形的因素。 重点：冷变形、热变形、纤维组织利用原则、锻造性的概念。

难点：金属的回复与再结晶。

金属塑性成形(也称压力加工): 在外力作用下，金属产生了塑性变

形，以此获得具有一定形状、尺寸和机械性能的原材料、毛坯或零件。

外力：冲击力——锤类设备压 力——轧机、压力机

§6-1 金属塑性成形的基本工艺 1.轧制—-钢板、型材、无缝管材。

2.挤压

应用：低碳钢、非铁金属及其合金。

3.拉拔

应用：各种细线材，薄壁管、特殊 几何形状的型材。

4.自由锻 坯料在上、下砥铁间受冲击 力或压力而

变形。

5.模锻 坯料在锻模

模腔内受冲 击力或压力而变形。

6.板料冲压 金属板料在冲

模之间受压产 生分离或变形的加工方法。

金属的原材料，大部通过轧制、 挤压、拉拔等制成。

§6-2 金属的塑性变形

§6-3 塑性变形理论及假设 一、最小阻力定律 定义：受外力作用，金属发生塑性变形时，如果金属颗粒在几 个方向上都可移动，那么金属颗 粒就沿着阻力最小的方向移动。

利用此定律，调整某个方向流 动阻力，改变金属在某些方向的 流动量→成形合理。 最小阻 力定律示 意图。

在镦粗中， 此定律也称 最小周边法 则。

二、塑性变形前后体积不变的假设 弹性变形：考虑体积变化。 塑性变形：假设体积不变(由于金 属材料连续，且致密，体积变化很微 小，可忽略) 此假设+最小阻力定律→成形时金属 流动模型。

三、变形程度的计算 变形程度：用“锻造比”表示。 拔长时锻造比为： 镦粗时锻造比： Y拔= S0 /S Y镦= H0 /H

H0、S0:坯料变形前的高度和横截面积H、S:坯料变形后的高度和横截面积