书摘
3.1.4 锻 造
锻造是将金属坯料放在上下抵铁间或放在具有一定形状的锻造模膛内,施以锤击力或压力而使其变形的加工方法。前者称为自由锻,后者称为模锻。自由锻用于锻造形状较简单的锻件,模锻可以锻造形状较复杂,尺寸较精确的锻件,而且生产率也较高。
锻件的组织致密,强度高,耐冲击。因此一般承载力大,主轴、重要齿轮及工模具等一般
采用锻件作为毛坯经切削加工制成。
3.1.5 板料冲压
板料冲压是利用冲模,在压力作用下将金属板料进行分离或变形而获得冲压件的方法。
板料冲压一般是在室温下进行的,故又称为冷冲压。冷冲压要求金属具有较好的塑性,因
此常用材料是低碳钢及有色金属薄板。
冲压件的尺寸精度较高,表面光洁,一般不需要经机械加工即可使用,并且其形状可做得
很复杂。冲压工艺也是一种生产率很高的加工方法,尽管有时模具结构复杂,制造成本高,但在生产量较大时,仍然是一种较经济的工艺方法,因此广泛地应用于汽车、机器制造、电器仪表及日用品等制造中。
本章主要介绍锻造和板料冲压工艺。
3.2金属的塑性变形
压力加工是利用外力使金属产生塑性变形来实现的。塑性变形不仅改变了金属的外形,也
改变了金属的内部组织因而也改变了其机械性能。因此金属的塑性变形及变形后组织状况对压力加工生产有营重要意义。
3.2.1 金属塑性变形的实质
金属在外力作用下的变形可分为弹性变形和塑性变形。当金属内的应力小于材料弹性极限时,金属仅产生弹性变形,在外力除去后,变形随之消失。当应力大于弹性极限时,将产生塑性变形,外力除去后,形状不能恢复。
材料塑性变形时伴随着弹性变形。弹性变形是压力加工时产生形状回弹的原因。
单晶体的塑性变形实质上是晶体一部分相对于另一部分沿滑移面产生了相对滑移。滑移
后原子处于新的平衡位置,不再恢复原状。
多晶体的塑性变形是通过各晶粒的滑移来实现的。晶界与相邻晶粒将对滑移起阻碍作用,
因此晶粒愈细,晶粒愈多,晶界面愈长,材料对塑性变形的抗力就愈大,强度就愈高。此外,晶粒愈细,变形可以分布到较多的晶粒中,晶粒间的变形比较均匀,因而减少了应力集中,减缓了裂纹的形成和发展,从而使材料的塑性和韧性也提高。
多晶体的塑性变形是逐批发生的。在发生滑移的同时还伴随着晶粒的转动。
3.
……