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塑性加工 班級:一年乙班 座號:10號 姓名:林昆廷 指導老師:劉世柏老師 - Coggle Diagram
塑性加工
班級:一年乙班
座號:10號
姓名:林昆廷
指導老師:劉世柏老師
心得:做這個心智圖,讓我更認識這一單元,這單元主要介紹金屬塑性加工熱作、冷作等關知識,如想了解軋制,擠壓,拉拔,拉深,彎曲,剪切等幾類塑性加工方法可百度搜索,不管在學習課程還是在面試相關崗位時或是日常工作中,這些知識點都可能用得上,使我更認識塑性加工這一單元,隨著科技的進步,工業4.0技術、感測技術與人性化人機界面技術,以可建立一條更有彈性、能製造更複雜產品斷面的先進的生產線,所以傳統產業也可以搭配現今科技結合,使生產更快,還可保存傳統產業的技術。
金屬之熱作
鍛造
概述:加熱至再結晶溫度以上之延展性良好的金屬材料,夾於上下一對模具中間,施以鍛打以改變材料形狀。
鍛造溫度及設備:金屬材料依顏色判斷其鍛造溫度,溫度愈高其塑性加工愈省力。
鍛造種類
模具形式
開模鍛造:稱自由鍛造,用來產閉模鍛造用之於鍛件。
優點:設備、模具簡單便宜,使用尺寸範圍廣、緞件強度佳。
缺點:只適合形狀簡單。公差不易控制。生產量少鍛件、鍛造後常需再加工。
閉模鍛造:因材料被限制在模穴內流動。
優點:鍛件尺寸精確,生產速度高,不需熟練技術員。
缺點:模具費用高,只適合單一形狀鍛品。
設備或鍛打方式不同
手錘鍛:最古老的鍛造方式,稱打鐵。
落錘鍛造
蒸汽錘鍛造
重力落錘鍛造
衝擊式鍛造
型砧鍛造
電氣端發:採用低電壓、大電流,不適合加熱困難之電阻值大小材料(如銅、銀及直徑桿件)。
滾紮
利用上下兩個反向轉動的輥子中間,使材料通過輥子間隙,以連續塑性變形的方式得到成品。
滾軋的生產速度是塑性加工方法中最快的。
成品斷面一致。
型鋼、板材、棒材、鋼筋、螺紋、無縫鋼管及鋼珠都可以生產。
熱擠製
覆層擠製:將低熔點的金屬溶液置於上部之缸內,經由液壓之活塞迫使液體流入模具之模孔。
反向擠製:稱間接擠製,擠製之孔模具置於沖柱內前端,加熱後之可塑性胚料置於模懼內後,高壓力的沖柱往前施壓時,胚料由孔模具之模孔,經沖柱的空心處往後擠出。
直接擠製:利用高壓力沖柱,迫使胚料從沖柱對面之模孔內擠出。
金屬之冷作
壓擠
將材料置於沖頭與沖模間,藉壓力或衝擊利用,迫使可塑性金屬材料成型的一種加工法。
壓浮花:材料通過一對凹凸花紋之模具或滾輪,形成凹凸斷面的加工方法。
壓印法:將胚料置入閉合沖模中,利用沖頭之壓力,迫使胚料兩面皆形成不同花紋及深淺不同圖案的加工法。
鉚接法:利用鉚接工具,已連續迅速之沖力,衝擊鉚釘頭部,迫使其形成鉚釘頭,以便將金屬板片緊接一起的加工方法。
冷擠製
冷擠製之加工溫度是在結晶溫度下方,廣用於軟金屬之成型加工。
衝擊擠製法:將胚料置於模具穴內後,藉沖頭之衝力作用,迫使胚料繞沖頭周圍沖出,形成管製品之法。
高速擠製法:用力擠製推送套在模子上的胚料,迫使軸徑逐次伸長,直徑逐次減小的加工法。
胡克擠製法:將胚料置於模內,以沖頭前端之沖桿擠壓,迫使胚料圍繞沖桿周圍而擠出,形成園管之法。
抽拉
一種縮小斷面、增加長度或面積冷作加工法。
獲得精確尺寸、表面光度及增加強度。
管子抽拉
冷拉製管法:管件通過縮小管徑後進入冷拉模中,透過拉力將管子拉長之法。
縮管抽拉法:利用兩個具有半圓斜槽之滾模作為冷拉模,當管子前進時,滾模作前後往復之搖擺運動。
線之抽拉
單現模拉線法:此法係利用一個拉線模,一次抽拉一種線徑的抽線方法。
連續拉線法:此法可同時利用多個不同大小之抽拉現模,一次拉製成所需縣境的方法。
塑性加工介紹
熱作
鋼材亦有加熱至300左右,又稱溫加工。
加工於抽拉、板金沖壓。
又稱冷加工,金屬加熱於再結晶溫度以下。
優點:改變材料形狀之能量比冷作低,顧家壓成型容易。
金屬內部之雜質,經加工而變細小,使材料組織均勻化。
粗晶粒因加工變細化,可減少金屬內孔隙。
由於組織細化,可使機械性質如強度、韌性,均勻性因改善。
在結晶過程中,會消除材料之殘留應力及加工硬化。
缺點:高溫作業,所需的設備及維護費較高。
高溫加工使金屬易氧化而產生鏽皮脫落,造成表面不光平;且由於熱脹冷縮現象,故精度較差。
冷作
金屬在高溫下,會降低強度、剛性,所以熱作需要的力量較小。
加工於鍛造、滾軋。
又稱高溫加工,金屬加熱於再結晶溫度以上。
優點:可增加強度、硬度、電組,且光度、經度較熱作佳。
缺點:會增加殘留應力,降低延
展性。
晶粒結構發生扭歪變形,引起加工硬化,必須退火消除。
塑性加工概述
一般塑性加工的施力範圍介於降伏強度與 抗拉強度之間。
塑性是指固體金屬材料在外力作用下,發生永久變形而不破裂的能力。
加工硬化或應變硬化:一般金屬材料在室溫下施力進行塑性加工,其內部的結晶顆粒會被壓扁、拉長,成為纖維形狀或碎裂成小晶粒,且內部有殘留應力,使得材料的強度及硬度增加。
金屬材料的塑性隨著溫度的提高而增加。
金屬材料升溫至某一範圍的溫度時(未達熔點),因加工而變形、碎裂的晶粒會重新結晶成細小的等軸晶粒,這現象稱之為再結晶。
再結晶的過程中,材料內部所殘留的應力及加工硬化也隨之消除。
材料為了使外形迅速改變,又可得光滑表面,可先熱作在冷作,一般加工於大結晶粒的延展性材料,如低碳鋼、銅、鋁。