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6 塑性成型新工艺.ppt

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6 塑性成型新工艺.ppt
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6 锻压新工艺和新技术简介,锻压新技术,精密模锻 摆动辗压 液态模锻 径向锻造 粉末锻造 超塑性成型 高能成型,,精密模锻:是在模锻设备上锻造出形状复杂、高精度锻件的模锻工艺。 锻件可达到不用切削的精度。,1. 精密模锻,,差速锥齿轮精密模锻零件图,强力压边的精密冲裁,工艺过程: 先将原始坯料经普通模锻成中间坯料; 再对中间坯料进行严格的清理,除去氧化皮或缺陷; 最后采用无氧化或少氧化加热后精锻。,精确计算原始坯料的尺寸,严格按坯料质量下料,否则会增大锻件尺寸公差,降低精度; 需要精细清理坯料表面,除净坯料表面的氧化皮、脱碳层及其它缺陷等; 为提高锻件尺寸精度和降低表面粗糙度,应采用无氧化或少氧化加热法,尽量减少坯料表面形成的氧化皮; 精密模锻的锻件精度在很大程度上取决于锻模的加工精度; 模锻时要很好地进行润滑和冷却锻模; 精密模锻一般都在刚度大、运动精度高的模锻设备上进行,如曲柄压力机、摩擦压力机或高速锤等; 适于锻造超高精度的中小型零件。,精密模锻工艺特点:,摆动辗压:即上模的轴线与被辗压工件的轴线倾斜一个角度,模具一面绕轴心旋转,一面对坯料进行压缩(每一瞬时仅压缩坯料横截面的一部分)的加工方法,如图5-64所示。 摆动辗压可用于坯料的镦粗、铆接、缩口、挤压等,如图5-65所示。,2. 摆动碾压,液态模锻:实际上是铸造和锻造工艺的组合,是把液态金属直接浇入金属模内,然后在一定时间内以一定的压力作用于液态(或半液态)金属上,使之成形,并在此压力下结晶和塑性流动。 液态模锻的工艺过程:把一定量的金属液浇入下模(凹模)型腔中,然后当熔液还处在熔融或半熔融状态(处于液固两相区)时便施加压力,迫使金属充满形腔的各个部位形成工件。见图5-66。,3. 液态模锻,液态模锻工艺流程:原材料配制→熔炼→浇注→加压成形→脱模→灰坑冷却→热处理→检验→入库。,在成型过程中,液态金属在压力下完成结晶凝固; 己凝固的金属在压力作用下,产生塑性变形,使制件外侧璧紧贴模膛璧,液态金属自始至终获得等静压; 液态模锻对材料的选择范围很宽,铝、铜等有色金属以及黑色金属的液态模锻已大量用于实际生产中。,液态模锻工艺的主要特点:,又称旋转锻造,是对轴向旋转送进的棒料或管料施加径向脉冲打击力,锻成沿轴向具有不同横截面制件的工艺方法。径向锻造的工件运动方式有三种。,4. 径向锻造,粉末锻造的原理:粉末锻造是粉末治金成形方法和锻造相结合的一种金属加工方法。其工序如图5-69所示。,5. 粉末锻造,粉末锻造的优点: 与模锻相比,粉末锻造具有以下优点:①材料利用率高,可达90%以上;②机械性能高;③锻件精度高,表面光洁,可实现少、无切削加工;④生产率高;⑤锻造压力小; ⑥可以加工热塑性差的材料。,超塑性:是指金属或合金在特定条件【即低的变形速率(ε=10-2~10-4 /s)、一定的变形温度(约为0.5T熔)和均匀的细晶粒度(晶粒平均直径为0.2~5μm)】下,其相对延伸率δ超过100%以上的特性。 超塑性成形工艺的应用: 板料冲压 如图5-70为超塑性板料拉伸示意图。 板料气压成形 如图5-71所示。 挤压和模锻,6. 超塑性成型,超塑性板料拉深,超塑性模锻的TC4钛合金涡轮盘,超塑性:将某些金属进行预处理,获得稳定的超细晶粒组织,在恒定高温和低应变速率条件下变形,金属表现出很大的伸长率(可达百分之几百、甚至百分之几千)、易成形的特性。 生产常规塑性加工无法生产的一些零件,如薄壁、高筋和细微凸出部的精密复杂零件。,超塑性模锻:,定义:是指在较低的成型速率下,在可调速的水压机或液压机上使超塑性金属模锻变形,模锻时变形速率逐渐减小的工艺方法。,基本工艺过程:,显著提高材料的工艺塑性,扩大了可锻金属材料的种类; 金属填充模膛的性能好,可锻出尺寸精度高、机械加工余量很小、甚至不用加工的零件; 能获得均匀细小的晶粒组织,零件综合力学性能好; 极大降低金属的变形抗力,可充分发挥中、小设备的作用; 适于一次锻造出形状复杂、薄壁和高筋的锻件。,超塑性模锻工艺特点:,爆炸成型 利用炸药爆炸产生的高能冲击波,通过不同介质使坯料产生塑性变形的方法。 电液成型 利用在液体介质中高压放电时产生的高能冲击波,使坯料产生塑性变形的方法。 电磁成型 利用电流通过线圈产生的磁场的磁力作用于坯料,使坯料产生塑性变形的方法。,7. 高能成型,高能成型:利用高能量的冲击波,通过介质使金属板料产生塑性变形的加工方法。按使用的能源不同,高能成型可分为:,
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