壓力加工

常見(jiàn)的壓力加工方式有軋制、擠壓、拉拔、自由鍛造、模型鍛造和板料沖壓等，如圖《常見(jiàn)的壓力加工方式》所示：

壓力加工是固態(tài)下成形，具有力學(xué)性能好、材料浪費(fèi)少、生產(chǎn)率高等優(yōu)點(diǎn),但也存在加工成本高、成形困難、無(wú)法獲得內(nèi)腔復(fù)雜的零件等不足。

1、軋制：金屬坯料在兩個(gè)回轉(zhuǎn)軋輥的縫隙中受壓變形以獲得各種產(chǎn)品加工方法?？磕Σ亮?，坯料連續(xù)通過(guò)軋輥間隙而受壓變形。

主要產(chǎn)品：型材、圓鋼、方鋼、角鋼、鐵軌等。

2、鍛造：在鍛壓設(shè)備及工(模)具的作用下，使坯料或鑄錠產(chǎn)生塑性變形，以獲得一定幾何尺寸、形狀和質(zhì)量的鍛件的加工方法。

3、擠壓：金屬坯料在擠壓模內(nèi)受壓被擠出?？锥冃渭庸し椒ā?

4、拉拔：將金屬坯料被拉過(guò)拉拔模的模孔而變形的加工方法。

5、沖壓：金屬板料在沖模之間受壓產(chǎn)生分離或成形。

6、旋壓：在坯料隨模具旋轉(zhuǎn)或旋壓工具繞坯料旋轉(zhuǎn)中，旋壓工具與坯料相對(duì)進(jìn)給，從而使坯料受壓并產(chǎn)生連續(xù)、逐點(diǎn)的變形。

1 優(yōu)點(diǎn)：

1、力學(xué)性能高：結(jié)構(gòu)致密，組織改善，性能提高，強(qiáng)、硬、韌度俱高。

2、節(jié)省金屬：少、無(wú)切削加工，材料利用率高。由于提高了金屬的力學(xué)性能，在同樣受力和工作條件下，可以縮小零件的截面尺寸，減輕重量，延長(zhǎng)使用壽命。

3、生產(chǎn)效率高：多數(shù)壓力加工方法，特別是軋制、擠壓，金屬連續(xù)變形，且變形速度很高，所以生產(chǎn)率高。

4、可以獲得合理的流線分布（金屬塑變是固體體積轉(zhuǎn)移過(guò)程）。

2 缺點(diǎn)：

1、一般工藝表面質(zhì)量差（氧化）。

2、壓力加工與鑄造方法相比也有不足之處，由于在固態(tài)下成形，無(wú)法獲得截面形狀 ，故 不能成型形狀復(fù)雜件（相對(duì)）。

3、設(shè)備龐大、價(jià)格昂貴。

4、勞動(dòng)條件差（強(qiáng)度大、噪音大）。

工業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)壓力加工生產(chǎn)提出越來(lái)越高的要求，為此，在傳統(tǒng)成形工藝的基礎(chǔ)上逐漸完善和發(fā)展起來(lái)了所謂的精密成形工藝，如精密模鍛、擠壓、軋制和超塑性成形、高能高速成形等。

1、精密模鍛

精密模鍛是在普通模鍛設(shè)備上鍛制形狀復(fù)雜的高精度鍛件的一種模鍛工藝。如精密模鍛鍛傘齒輪，其齒形部分可直接鍛出而不必再經(jīng)切削加工。精密模鍛件尺寸精度可達(dá)IT12~IT15，表面粗糙度Ra值為1.6~3.2 μm。其工藝特點(diǎn)是需精確計(jì)算原始坯料尺寸，嚴(yán)格按坯料質(zhì)量下料，并在鍛前仔細(xì)清理坯料表面，采用少氧化無(wú)氧化加熱法并嚴(yán)格控制鍛造溫度和鍛模溫度，利用高精度的鍛模保i證鍛件精度。

2、擠壓

擠壓是將金屬坯料放人模具型腔內(nèi)，在一定的擠壓力和擠壓速度作用下，迫使金屬?gòu)男颓恢袛D出,以獲得所需尺寸和形狀的制品的塑性成形工藝，所獲制品稱為擠壓件。擠壓不僅被廣泛用于生產(chǎn)各種復(fù)雜截面型材，而且生產(chǎn)各種鍛件和零件。采用擠壓工藝不但可以提高金屬的塑性，生產(chǎn)出復(fù)雜截面形狀的擠壓件，而且可以提高擠壓件的精度，改善擠壓件的內(nèi)部組織和力學(xué)性能,提高生產(chǎn)率和節(jié)約材料等。因此，擠壓是一種先進(jìn)的少或無(wú)切削加工的成形方法。

3、超塑性成形

利用金屬材料在特定條件下具有的超塑性進(jìn)行壓力加工的方法稱為超塑性加工。所謂超塑性，一般是指材料在低的變形速度，一定的變形溫度和均勻的晶粒的條件下，其拉伸變形的伸長(zhǎng)率超過(guò)100%的現(xiàn)象。凡具有能超過(guò)100%伸長(zhǎng)率的材料，稱為超塑性材料。常用的超塑性成形材料有鋅合金、鋁合金、鈦合金及高溫合金。超塑性狀態(tài)下的金屬在變形過(guò)程中不產(chǎn)生縮頸現(xiàn)象，變形抗力只有常態(tài)下幾分之一至幾十分之一。因此，此種金屬極易變形，可采用多種工藝方法制出復(fù)雜零件。

4、高能高速成形

高能高速成形是一種在極短時(shí)間內(nèi)釋放高能量而使金屬變形的成形方法。高能高速成形主要包括利用火藥爆炸產(chǎn)生化學(xué)能的爆炸成形、利用電能的水電成形和利用磁場(chǎng)力的電磁成形。 2100433B

《壓力加工設(shè)備》是根據(jù)1990年冶金工業(yè)部、中國(guó)有色金屬工業(yè)總公司下達(dá)的1991～1995年冶金、有色高等院校教材出版規(guī)劃和本課程的教學(xué)大綱編寫的。書中包括軋鋼機(jī)械設(shè)備和擠壓、拉拔設(shè)備，以軋鋼機(jī)械設(shè)備為主，對(duì)擠壓、拉拔設(shè)備的結(jié)構(gòu)造型及主要參數(shù)作了簡(jiǎn)要的介紹?！秹毫庸ぴO(shè)備》主要供金屬壓力加工專業(yè)軋鋼機(jī)械設(shè)備課程教學(xué)使用，也可作為從事軋鋼工作的工程技術(shù)人員的參考資料?？紤]到專業(yè)的性質(zhì)和培養(yǎng)目標(biāo)，在保證設(shè)備結(jié)構(gòu)選型、主要零部件強(qiáng)度計(jì)算教學(xué)要求的前提下，著重突出設(shè)備主要參數(shù)的選擇，如板帶軋機(jī)剛度系數(shù)的選擇、四輥軋機(jī)軋輥尺寸的選擇、板帶軋機(jī)壓下裝置壓下速度與加速度的選擇、連軋機(jī)主減速器速比的選擇等，其中許多內(nèi)容是生產(chǎn)實(shí)際中急待解決的問(wèn)題?！秹毫庸ぴO(shè)備》在內(nèi)容上具有一定的先進(jìn)性和新穎性，具有明顯的壓力加工工藝專業(yè)的特征。　《壓力加工設(shè)備》由武漢鋼鐵學(xué)院熊及滋、西安建筑科技大學(xué)高萬(wàn)庫(kù)和北京科技大學(xué)唐偉林編寫，熊及滋任主編。初稿完成后，邀請(qǐng)包頭鋼鐵學(xué)院蔡愉慈、鞍山鋼鐵學(xué)院孔之達(dá)進(jìn)行了審稿，審稿者對(duì)書稿內(nèi)容提出了寶貴意見(jiàn)，謹(jǐn)致謝意。

鋁合金壓力加工產(chǎn)品分為防銹(LF)、硬質(zhì)(LY)、鍛造(LD)、超硬(LC)、包覆(LB)、特殊(LT)及釬焊(LQ)等七類。常用鋁合金材料的狀態(tài)為退火(M燜火)、硬化(Y)、熱軋(R)等三種

1、金屬鑄錠的顯微組織一般都很粗大，經(jīng)過(guò)壓力加工后，能細(xì)化顯微組織，提高材料組織的致密性，從而提高了金屬的機(jī)械性能，能比鑄件承受更復(fù)雜、更苛刻的工作條件，例如承受更高載荷等，因此許多重要的承力零件度采用鍛件來(lái)制造。

2、由于壓力加工能直接使金屬坯料成為所需形狀和尺寸的零件，大大減少了后續(xù)的加工量，提高了生產(chǎn)效率，同時(shí)也因?yàn)閺?qiáng)度、塑性等機(jī)械性能的提高而可以相對(duì)減少零件的截面尺寸和重量，從而節(jié)省了金屬材料，提高了材料的利用率。

3、有些零件形狀很復(fù)雜，往往難以采用一般的機(jī)械加工手段制成，但是可以通過(guò)模鍛來(lái)實(shí)現(xiàn)（特別是精密模鍛） 。