塑料成形工藝與模具設(shè)計(jì)5-3

1、產(chǎn)生原因：產(chǎn)生原因：切削或磨削加工時(shí)，表面層金屬由于切削或磨削加工時(shí)，表面層金屬由于塑性變形塑性變形使使晶體間產(chǎn)生剪晶體間產(chǎn)生剪切滑移切滑移，晶格扭曲，晶粒被拉長(zhǎng)、破碎機(jī)纖維化而得到強(qiáng)化。，晶格扭曲，晶粒被拉長(zhǎng)、破碎機(jī)纖維化而得到強(qiáng)化。特點(diǎn)：特點(diǎn)：變形抵抗力提高變形抵抗力提高( (屈服點(diǎn)提高屈服點(diǎn)提高) )，塑性降低，塑性降低 ( (相對(duì)延伸率降低相對(duì)延伸率降低) )。衡量指標(biāo)：衡量指標(biāo)：表面層纖維硬度表面層纖維硬度H H、冷硬層的深度、冷硬層的深度h h、硬化程度、硬化程度N N00HH-HN 影響加工硬化的因素影響加工硬化的因素變形速度變形速度刀具幾何形狀的影響刀具幾何形狀的影響工件材料性

2、能的影響工件材料性能的影響切削刃鈍圓半徑切削刃鈍圓半徑 r r徑向切削分徑向切削分力力表層金屬的塑變加劇表層金屬的塑變加劇冷硬冷硬變形速度變形速度塑變塑變冷硬冷硬材料塑性材料塑性冷硬冷硬如：低碳鋼；如：低碳鋼；但有色金屬的熔點(diǎn)低，容易弱化，冷但有色金屬的熔點(diǎn)低，容易弱化，冷作硬化現(xiàn)象比鋼材輕得多。作硬化現(xiàn)象比鋼材輕得多。切削用量的影響切削用量的影響切削速度切削速度vv塑變塑變冷硬冷硬ff切削力切削力塑變塑變冷硬冷硬切削深度切削深度p p影響不大影響不大切削力切削力切削力切削力塑變塑變冷硬冷硬變形溫度變形溫度變形溫度變形溫度 （0.250.30.250.3）倍的金）倍的金屬熔化溫度時(shí)，變形金相組

3、織會(huì)有屬熔化溫度時(shí)，變形金相組織會(huì)有所恢復(fù)，冷作硬化所恢復(fù)，冷作硬化外載荷和熱源去除后，仍殘存在工件表層與基體材料交界處外載荷和熱源去除后，仍殘存在工件表層與基體材料交界處的相互平衡的應(yīng)力稱為殘余應(yīng)力。的相互平衡的應(yīng)力稱為殘余應(yīng)力。直接原因：直接原因：冷態(tài)塑變冷態(tài)塑變熱態(tài)塑變熱態(tài)塑變金相組織變化金相組織變化切削后，表層產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力，而在里層產(chǎn)切削后，表層產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力，而在里層產(chǎn)生殘余拉伸應(yīng)力；生殘余拉伸應(yīng)力；加工結(jié)束后，表層產(chǎn)生殘余拉應(yīng)力，里層產(chǎn)加工結(jié)束后，表層產(chǎn)生殘余拉應(yīng)力，里層產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力；生殘余壓應(yīng)力；比容大的組織比容大的組織比容小的組織比容小的組織體積收縮，體積收縮，產(chǎn)生拉應(yīng)力，

4、反之，產(chǎn)生壓應(yīng)力。產(chǎn)生拉應(yīng)力，反之，產(chǎn)生壓應(yīng)力。切削一般不會(huì)導(dǎo)致金相組織變化，切削一般不會(huì)導(dǎo)致金相組織變化，磨削加工時(shí)，磨削加工時(shí)，因單位切削截因單位切削截面消耗的功率較大，面消耗的功率較大，表面層有很高的溫度，當(dāng)溫度達(dá)到相變臨表面層有很高的溫度，當(dāng)溫度達(dá)到相變臨界點(diǎn)時(shí)，表層金屬就發(fā)生金相組織變化，強(qiáng)度和硬度降低、產(chǎn)界點(diǎn)時(shí)，表層金屬就發(fā)生金相組織變化，強(qiáng)度和硬度降低、產(chǎn)生殘余應(yīng)力、甚至出現(xiàn)微觀裂紋。這種現(xiàn)象稱為磨削燒傷。生殘余應(yīng)力、甚至出現(xiàn)微觀裂紋。這種現(xiàn)象稱為磨削燒傷。淬火燒傷淬火燒傷三種形式三種形式回火燒傷回火燒傷退火燒傷退火燒傷磨削區(qū)溫度超過(guò)相變溫度，不用冷卻液，磨削區(qū)溫度超過(guò)相變溫度，

5、不用冷卻液，工件緩慢冷卻，發(fā)生退火。工件緩慢冷卻，發(fā)生退火。磨削區(qū)溫度超過(guò)馬氏體轉(zhuǎn)變溫度，而未磨削區(qū)溫度超過(guò)馬氏體轉(zhuǎn)變溫度，而未達(dá)相變溫度，產(chǎn)生回火組織。達(dá)相變溫度，產(chǎn)生回火組織。磨削區(qū)溫度超過(guò)相變溫度，由于冷卻液磨削區(qū)溫度超過(guò)相變溫度，由于冷卻液急冷，表層出現(xiàn)二次淬火馬氏體。急冷，表層出現(xiàn)二次淬火馬氏體。黑黑青青淡青淡青米黃米黃淡黃淡黃表面顏色與燒傷之間的關(guān)系：表面顏色與燒傷之間的關(guān)系：影響磨削燒傷的因素影響磨削燒傷的因素磨削用量磨削用量砂輪轉(zhuǎn)速砂輪轉(zhuǎn)速 磨削燒傷磨削燒傷徑向進(jìn)給量徑向進(jìn)給量f fp p 磨削燒傷磨削燒傷軸向進(jìn)給量軸向進(jìn)給量f fa a磨削燒傷磨削燒傷工件速度工件速度v vw w磨削燒傷磨削燒傷砂輪與工件材料砂輪與工件材料磨粒的切削刃鋒利磨粒的切削刃鋒利磨削力磨削力磨削區(qū)磨削區(qū)的溫度的溫度磨削導(dǎo)熱性差的材料磨削導(dǎo)熱性差的材料磨削燒傷磨削燒傷改善冷卻條件改善冷卻條件采用內(nèi)冷卻法采用內(nèi)冷卻法磨削燒傷磨削燒傷1 1、噴丸強(qiáng)化、噴丸強(qiáng)化利用大量快速運(yùn)動(dòng)的珠丸打擊被加工工件表面，使工件表面產(chǎn)利用大量快速運(yùn)動(dòng)的珠丸打擊被加工工件表面，使工件表面產(chǎn)生冷硬層和壓縮殘余應(yīng)力?？梢杂糜谌魏螐?fù)雜形狀的零件。生冷硬層和壓縮殘余應(yīng)力。可以用于任何復(fù)雜形狀的零件。2 2、滾壓加工、滾壓加工用淬硬的滾輪或鋼珠在零件上進(jìn)行滾壓，使表層材料產(chǎn)