压力加工

常见的压力加工方式有轧制、挤压、拉拔、自由锻造、模型锻造和板料冲压等，如图《常见的压力加工方式》所示：

压力加工是固态下成形，具有力学性能好、材料浪费少、生产率高等优点,但也存在加工成本高、成形困难、无法获得内腔复杂的零件等不足。

1、轧制：金属坯料在两个回转轧辊的缝隙中受压变形以获得各种产品加工方法。靠摩擦力，坯料连续通过轧辊间隙而受压变形。

主要产品：型材、圆钢、方钢、角钢、铁轨等。

2、锻造：在锻压设备及工(模)具的作用下，使坯料或铸锭产生塑性变形，以获得一定几何尺寸、形状和质量的锻件的加工方法。

3、挤压：金属坯料在挤压模内受压被挤出模孔而变形加工方法。

4、拉拔：将金属坯料被拉过拉拔模的模孔而变形的加工方法。

5、冲压：金属板料在冲模之间受压产生分离或成形。

6、旋压：在坯料随模具旋转或旋压工具绕坯料旋转中，旋压工具与坯料相对进给，从而使坯料受压并产生连续、逐点的变形。

1 优点：

1、力学性能高：结构致密，组织改善，性能提高，强、硬、韧度俱高。

2、节省金属：少、无切削加工，材料利用率高。由于提高了金属的力学性能，在同样受力和工作条件下，可以缩小零件的截面尺寸，减轻重量，延长使用寿命。

3、生产效率高：多数压力加工方法，特别是轧制、挤压，金属连续变形，且变形速度很高，所以生产率高。

4、可以获得合理的流线分布（金属塑变是固体体积转移过程）。

2 缺点：

1、一般工艺表面质量差（氧化）。

2、压力加工与铸造方法相比也有不足之处，由于在固态下成形，无法获得截面形状 ，故 不能成型形状复杂件（相对）。

3、设备庞大、价格昂贵。

4、劳动条件差（强度大、噪音大）。

工业的不断发展，对压力加工生产提出越来越高的要求，为此，在传统成形工艺的基础上逐渐完善和发展起来了所谓的精密成形工艺，如精密模锻、挤压、轧制和超塑性成形、高能高速成形等。

1、精密模锻

精密模锻是在普通模锻设备上锻制形状复杂的高精度锻件的一种模锻工艺。如精密模锻锻伞齿轮，其齿形部分可直接锻出而不必再经切削加工。精密模锻件尺寸精度可达IT12~IT15，表面粗糙度Ra值为1.6~3.2 μm。其工艺特点是需精确计算原始坯料尺寸，严格按坯料质量下料，并在锻前仔细清理坯料表面，采用少氧化无氧化加热法并严格控制锻造温度和锻模温度，利用高精度的锻模保i证锻件精度。

2、挤压

挤压是将金属坯料放人模具型腔内，在一定的挤压力和挤压速度作用下，迫使金属从型腔中挤出,以获得所需尺寸和形状的制品的塑性成形工艺，所获制品称为挤压件。挤压不仅被广泛用于生产各种复杂截面型材，而且生产各种锻件和零件。采用挤压工艺不但可以提高金属的塑性，生产出复杂截面形状的挤压件，而且可以提高挤压件的精度，改善挤压件的内部组织和力学性能,提高生产率和节约材料等。因此，挤压是一种先进的少或无切削加工的成形方法。

3、超塑性成形

利用金属材料在特定条件下具有的超塑性进行压力加工的方法称为超塑性加工。所谓超塑性，一般是指材料在低的变形速度，一定的变形温度和均匀的晶粒的条件下，其拉伸变形的伸长率超过100%的现象。凡具有能超过100%伸长率的材料，称为超塑性材料。常用的超塑性成形材料有锌合金、铝合金、钛合金及高温合金。超塑性状态下的金属在变形过程中不产生缩颈现象，变形抗力只有常态下几分之一至几十分之一。因此，此种金属极易变形，可采用多种工艺方法制出复杂零件。

4、高能高速成形

高能高速成形是一种在极短时间内释放高能量而使金属变形的成形方法。高能高速成形主要包括利用火药爆炸产生化学能的爆炸成形、利用电能的水电成形和利用磁场力的电磁成形。 2100433B

《压力加工设备》是根据1990年冶金工业部、中国有色金属工业总公司下达的1991～1995年冶金、有色高等院校教材出版规划和本课程的教学大纲编写的。书中包括轧钢机械设备和挤压、拉拔设备，以轧钢机械设备为主，对挤压、拉拔设备的结构造型及主要参数作了简要的介绍。《压力加工设备》主要供金属压力加工专业轧钢机械设备课程教学使用，也可作为从事轧钢工作的工程技术人员的参考资料。考虑到专业的性质和培养目标，在保证设备结构选型、主要零部件强度计算教学要求的前提下，着重突出设备主要参数的选择，如板带轧机刚度系数的选择、四辊轧机轧辊尺寸的选择、板带轧机压下装置压下速度与加速度的选择、连轧机主减速器速比的选择等，其中许多内容是生产实际中急待解决的问题。《压力加工设备》在内容上具有一定的先进性和新颖性，具有明显的压力加工工艺专业的特征。　《压力加工设备》由武汉钢铁学院熊及滋、西安建筑科技大学高万库和北京科技大学唐伟林编写，熊及滋任主编。初稿完成后，邀请包头钢铁学院蔡愉慈、鞍山钢铁学院孔之达进行了审稿，审稿者对书稿内容提出了宝贵意见，谨致谢意。

铝合金压力加工产品分为防锈(LF)、硬质(LY)、锻造(LD)、超硬(LC)、包覆(LB)、特殊(LT)及钎焊(LQ)等七类。常用铝合金材料的状态为退火(M焖火)、硬化(Y)、热轧(R)等三种

1、金属铸锭的显微组织一般都很粗大，经过压力加工后，能细化显微组织，提高材料组织的致密性，从而提高了金属的机械性能，能比铸件承受更复杂、更苛刻的工作条件，例如承受更高载荷等，因此许多重要的承力零件度采用锻件来制造。

2、由于压力加工能直接使金属坯料成为所需形状和尺寸的零件，大大减少了后续的加工量，提高了生产效率，同时也因为强度、塑性等机械性能的提高而可以相对减少零件的截面尺寸和重量，从而节省了金属材料，提高了材料的利用率。

3、有些零件形状很复杂，往往难以采用一般的机械加工手段制成，但是可以通过模锻来实现（特别是精密模锻） 。