第7章工程设计丶制造与材料选择
机械制图习题集(重庆大学出版社)丁一第七章xingai答案PPT教学课件
7-1 简述机器的组成与制造、装配顺序。 7-2 简述机械产品的设计与制造过程。 7-3 常用的机械制造方法有哪些? 7-4 常用的机械工程材料有哪些？ 7-5 机械工程图样有哪些？简述其内容及作用。
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7-1 简述机器的组成与制造、装配顺序。
参考答案
1.机器的组成 机器是由零件组成的、执行机械运动的装置。如果从机器构成的角度来分析，机器 是由部件和零件按预定的方式装配起来，彼此保持一定的相对关系，并能实现某种运 动的装置。如果从制造的角度分析，任何机器都是由若干零件组成的，零件是机器中 单独加工不可再分的单元体，不同的零件具有不同的结构形状和加工要求。
2. 机械装配方法 机械装配方法主要包括：永久结合法和机械紧固法。 （1）永久结合法：在装配方法中，属于永久结合的工艺主要有焊接、粘结等，其中 焊接最常用。焊接后的工件不可拆卸，两个焊接件连接质量和接头密封性好，并可承 受高压，但焊接过程会产生变形、裂纹等现象。 （2）机械紧固法：机械紧固法是机械装配中最常用的工艺，如螺纹连接、销钉、铰 链、滑道等。与永久结合不同，机械紧固连接是可拆卸的，它便于产品及其零件的维 护和修理。
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等环节的系统。 （1）生产过程：在制造机械产品时，把原材料转变为成品的各种有关劳动过程的总
和，称为生产过程。生产过程是机械制造过程的核心，是机械产品由设计向产品转化的 过程。
（2）工艺过程：机器的生产过程中，毛坯的制造、零件的机械加工与热处理、产品 的装配等工作将直接改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使之成为成品或 半成品，这一过程称为工艺过程。 （3）装配过程：装配过程是机器制造工艺过程中重要的组成部分。装配工艺过程主要 包括清洗、连接、校正和配作、平衡、试验验收等。
热处理手册第三版全四卷
下面是用户共享的文件列表，安装eMule后，您可以点击这些文件名进行下载热处理手册第3版第1卷工艺基础.pdf详情20.5MB热处理手册第3版第2卷典型零件热处理.pdf详情21.2MB热处理手册第3版第3卷热处理设备和工辅材料.pdf详情20.6MB热处理手册第3版第4卷热处理质量控制和检验.pdf详情28.8MB全选91.1MB eMule主页下载eMule使用指南如何发布中文名称：热处理手册第三版全四卷发行时间：2001年地区：大陆语言：普通话简介：热处理手册 1 - 4 卷发布者的话：本手册是热处理工作者必备工具书，内容比较全面,由于是手册类图书,请选择您需要的部分下载.如果你在热处理生产中遇到任何问题，可以用QQ与我交流：39161700,也可以访问热处理论坛进行讨论。
本手册是一部热处理专业的综合工具书，本版为第3版，共4卷。
第1卷-工艺基础，第2卷-典型零件热处理，第3卷-热处理设备和工辅材料，第4卷-热处理质量控制和检验。
第1卷，共10章。
内容包括金属的热处理加热和冷却、钢铁热处理及表面热处理、非铁金属和合金的热处理、铁基粉末合金件和硬质合金的热处理、功能材料的热处理等。
邮购单价：72元。
第2卷，共19章。
内容包括齿轮、滚动轴承零件、弹簧、紧固件、大型铸锻件、工模量具、汽车拖拉机零件、金属切削机床零件、气动工具及钻探机械零件、液压元件、轻工产品零件和飞机零件等的热处理。
此外，还论述了热处理工艺制订原则和程序及零件的热处理工艺性。
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第3卷，共15章。
内容包括设备分类、筑炉材料、燃烧加热器和电热元件、耐热金属构件、炉子配套器件、热工仪表、传感器、各种热处理炉结构、热处理工辅材料等。
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第4卷，共11章。
内容包括金属化学成分检验、宏观组织和断口分析、显微组织分析、力学性能试验、无损检测、内应力测定、物理性能测试及试验研究方法、金属腐蚀试验、金属制品的失效分析方法、热处理质量的管理与控制和常用数据及单位换算等。
机械设计中的材料选择和应用探究
机械设计中的材料选择和应用探究1. 引言1.1 机械设计中的材料选择和应用探究在机械设计中，材料选择是至关重要的一环。
不同的材料会对设计的性能、成本、制造过程等方面产生深远影响。
深入探讨各种材料在机械设计中的选择和应用是非常必要的。
通过对不同材料的特性及其对机械设计的影响进行研究和分析，可以更好地指导工程师在设计过程中做出合理的材料选择。
了解常用材料的特性，包括金属、塑料、复合材料等，以及它们在不同环境下的性能表现，可以帮助设计师更好地选择合适的材料来满足设计需求。
在特殊环境下，比如高温、高压、腐蚀性环境等，材料的选择显得尤为重要。
针对不同的应用场景，需要考虑材料的耐热性、耐腐蚀性等特性，以确保设计的稳定性和可靠性。
本文将通过分析不同材料对机械设计的影响、常用材料及其特性、材料选择原则、特殊环境下的材料选择等方面展开讨论，并通过实际案例分析来深入探讨材料选择在机械设计中的重要性。
将对未来发展趋势进行展望，为机械设计领域的发展提供参考。
2. 正文2.1 不同材料对机械设计的影响不同材料对机械设计的影响可以说是至关重要的。
不同材料的物理性质、机械性能、化学稳定性、耐磨性等特点决定了机械设计的可靠性、耐久性和性能表现。
举个简单例子，对于需要承受高温环境的零部件，选择耐高温的合金材料可以有效避免零部件因温度过高而导致变形、破裂等问题；而对于需要承受高强度载荷的部件，选择高强度的钢材或者复合材料可以保证零部件的稳定性和安全性。
不同材料的热胀冷缩系数、导热性、导电性等特性也会直接影响到机械设计的热管理和电气性能。
在设计过程中，需要考虑到材料的膨胀系数和热导率，以避免由于温度变化引起的构件变形和热应力。
材料的导电性也会直接影响到电子设备的散热效果和电路连接的可靠性。
不同材料的选择直接关系到机械设计的性能表现、可靠性和经济性。
设计师需要对不同材料的特性有深入的了解，才能在实际设计中做出合理的选择，从而确保产品的质量和性能。
《材料工程基础》课程教学大纲
考核方式
考核内容
对应课程目标
评分依据
考核
占比
平时作业
能够将材料复合相关原理用于特定复合材料体系选择、复合材料合成及制备中涉及的复杂工程问题解决方案的比较与综合。（30分）
3
分等级评分表法
分等级评分，评分标准见附录
30%
期中考试
阐述金属Fe、Al冶炼及粉末材料的制备的基本原理和知识，并将其用于原料制备的配方设计、工艺实施和检测分析的表述。（13~17分）
能够将材料复合相关原理用于特定复合材料体系选择、复合材料合成及制备中涉及的复杂工程问题解决方案的比较与综合。
未能认识到复合材料合成及制备有多种方案可选择；未能获取可替代的解决方案。
3
授课
（3）
讨论
（1）
11金属复合材料制备与加工
能够辨别冶金复合、铸造凝固成型；认识喷射成型、轧制复合、挤压成型、拉拔复合法，认识到复合材料合成及制备有多种方案可选择。
PPT讲授
课堂提问
3
授课(2)
12陶瓷复合材料
12.1概述
12.2增强体的制备
12.3颗粒弥散
12.4晶须强韧化
12.5纤维增强基复合材料
一、课程简介
材料工程基础是材料科学与工程专业的专业必修课；是材料科学与工程专业的本科生在已经掌握有关的材料科学基础知识的基础上，进一步拓展材料工程方面理论和实践的基础知识的一门专业核心课程。本课程将以金属材料、无机非金属材料、高分子材料的工程特点为依据，归纳并按照其在材料制备、材料加工、材料改性、材料复合四个主要方面的基本理论知识和实践过程进行讲授。通过基础知识和理论讲解，并列举工程方法的实例、及成果，使学生理解三大材料体系的合成过程、评价及原理，了解各材料体系的基本加工过程及相关影响因素，了解材料的改性技术，并建立和了解材料复合的原理和途径及材料设计的基本思路。
工程材料与机械制造基础课程学习要点
《工程材料与机械制造基础》课程（工程材料及成形部分）学习要点教材：《现代工程材料成形与机械制造基础》（上册）孙康宁、张景德主编，高等教育出版社，第2版工程材料与机械制造基础（课程）是一门重要的工科大平台课，是工科各专业了解本专业以外工程知识的主要来源。
由于涉及知识面宽，基本概念多，各部分内容联系相对松散，有些同学学习初期感觉有一定的难度，为此建议同学们学习时注意掌握以下基本概念、基本要求和知识要点，并深入理解各部分之间的联系，包括材料与成形工艺之间的联系，成分、结构、性能、工艺之间的联系，各成形工艺之间的联系等等。
第一章绪论材料制造材料的发展趋势制造技术发展趋势第二章材料的力学性能基本概念力学性能:强度、塑性、硬度、冲击韧度、断裂韧性、疲劳强度及其衡量指标材料学基础:材料结构（晶体、非晶体）性能、成分、工艺与结构之间关系晶体点阵、晶胞、晶格常数体心立方晶体结构(bcc)面心立方晶体结构(fcc)密排六方晶体结构(hcp)晶体缺陷结晶：过冷度同素异构转变合金的相与相结构、组织相结构：固溶体、金属化合物铁碳合金的相结构：固溶体（铁素体、奥氏体），金属化合物:（渗碳体）组织（机械混合物）：珠光体、莱氏体冷却曲线！相图！！（点线面、用途）会画会填图，会分析，要背过。
共析钢、亚共析钢、过共析钢共晶白口铸铁、亚共晶白口铸铁、过共晶白口铸铁工程材料的分类、编号及用途：钢铁、有色金属选材的基本原则第三章热处理与表面工程技术材料改性、目的、方法；什么是热处理？分析共析钢在加热和冷却时的组织及性能转变；最常用的热处理工艺（退火、正火、淬火、回火）特点及选用。
什么是马氏体？什么是过冷奥氏体？什么是表面淬火与化学热处理,工艺特点？淬火后材料强度硬度一定会增强吗？玻璃钢化机理是什么?什么是表面工程技术，主要技术分类？常见表面工程技术有哪些？第四章液态成形弄懂以下基本概念及基础知识:什么是液态成形？液态成形的特点？何为金属铸造(砂型铸造, 特种铸造)？一、砂型铸造(弄清楚零件、铸件、毛坯、木模、混砂、芯子、造型、型腔、分型面、合箱、浇注、清砂之间的关系)1. 充型能力流动性螺旋试样影响流动性因素: 成分浇注条件(温度压力) 铸型特性(铸型材料结构)2. 凝固逐层凝固体积凝固中间凝固影响凝固因素: 合金成分、组织、冷却方式（温度梯度）3 合金收缩性液态收缩凝固收缩固态收缩影响因素：成分、温度、铸型条件等收缩造成缺陷：（1）缩孔缩松顺序凝固冒口冷铁逐层凝固体积凝固（2）铸造应力、变形和裂纹热应力、机械应力，同时凝固原则（3）合金的吸气性及气孔、析出性气孔、侵入性气孔、反应性气孔4．常用铸造合金的铸造性能特点（铸铁铸钢有色金属）5.砂型铸造常见缺陷（缩孔缩松浇不足冷隔应力变形气孔等）二、特种铸造1．金属型铸造工艺特点2．溶模铸造及工艺特点3．压力铸造及工艺特点4．低压铸造及工艺特点5．离心铸造及工艺特点6．消失模铸造及工艺特点铸造方法选择三、铸件结构工艺性（要求：根据图纸会判断结构设计是否合理！）1．铸件结构应利于避免或减少铸件缺陷2．铸件结构应利于简化铸造工艺3．铸件结构要便于后续加工第五章塑性成形技术1.弄懂以下基本概念及基础知识:什么是塑性成形,基本要素是什么？与液态成形相比有何不同?常见塑性成形方法: 锻造、冲压、挤压、轧制、拉拔压力加工（挤压、轧制、拉拔）: 靠孔型获得所需截面型材塑性变形的机制(晶内变形+晶间变形)晶内变形(滑移+孪生) 晶间变形(滑移+转动)（1）变形引起的性能变化及相关概念:加工硬化: 强度、硬度提高，但塑性、韧性下降回复（及特点）: T回=(0.25-0.3)T熔（K）再结晶（及特点）: T再=0.4T熔(K)冷变形、热变形、温变形（2）变形引起的组织变化及相关概念:晶粒细化、锻造流线(锻造纤维组织)、变形程度、锻造比变形程度、锻造比、锻造流线关系(锻造比衡量变形程度大小,变形程度越大,锻造流线越显著)锻造流线对性能的影响，锻造流线如何利用？（3）最小阻力定律及应用体积不变条件（定律）及应用（4）材料的塑性成形性（可锻性）衡量可锻性指标：变形抗力、塑性影响因素：成分、组织、温度、变形速度、应力状态2．金属塑性成形方法基本概念与基础知识锻造？自由锻？模锻？板料冲压？冲裁？落料？冲孔？变形工序？拉伸？弯曲？翻边？胀型？（1）自由锻基本工序：镦粗、拔长、冲孔各有何特点？自由锻工艺规程：锻件图（加工余量、锻造公差、余块）、锻造成形工艺方案、计算毛坯重量和尺寸、确定锻造温度范围、制订自由锻工艺规程卡。
工程材料的选用原则-概述说明以及解释
工程材料的选用原则-概述说明以及解释1.引言1.1 概述工程材料的选用原则是在工程建设过程中十分关键的环节，它直接影响着工程的质量、安全和可持续性发展。
合理选择适当的工程材料可以确保工程的稳定性、耐久性和经济效益。
工程材料的选用原则涉及到多方面的考虑因素，如材料的物理特性、化学性质、机械性能以及环境适应性等。
首先，工程材料的物理特性是考察材料是否适合特定工程环境的重要因素。
例如，在高温环境下，材料的热膨胀系数应与周围环境相匹配，以避免产生应力集中导致材料的开裂或变形。
其次，化学性质决定了材料的耐腐蚀性能和化学稳定性，尤其在某些特殊工况下，如海洋环境或化工厂等，对材料的耐蚀性要求特别高。
再者，工程材料的机械性能，包括强度、刚度、韧性等，决定了材料在工程中承受荷载的能力和变形行为。
最后，材料的环境适应性意味着材料在不同环境条件下的使用寿命和性能变化情况，例如对温度、湿度、光照等环境因素的适应能力。
对这些因素的综合考虑可以为工程师们提供更好的材料选择方案。
在选材原则中，还应考虑到工程的可持续性和环境保护，选择符合节能减排和资源利用效率的材料。
此外，经济性也是选材原则中必不可少的一个重要因素，不仅包括材料本身的成本，还应考虑到其加工成本、维护成本以及整体的工程成本。
综上所述，工程材料的选用原则应综合考虑材料的物理特性、化学性质、机械性能、环境适应性以及经济性等方面的因素，同时也应注重工程的可持续性和环境保护，以确保工程的质量和持久性。
随着科技的不断发展和创新，未来的工程材料选用将会面临更多新的挑战和机遇，我们可以期待更具创新性和可持续性的工程材料的涌现和应用。
文章结构是一个长文的骨架，它有助于读者理解文章的整体框架和内容安排。
本文按照以下结构展开：1. 引言1.1 概述：介绍工程材料选用原则的重要性和必要性。
解释合理选择工程材料对于工程建设的影响，并引出接下来的内容。
1.2 文章结构：本部分。
概述文章的大纲和目录，为读者提供整篇文章的结构，使其更好地理解文章的框架。
材料制备与加工课程设计
材料制备与加工课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解材料制备与加工的基本概念、原理和方法。
2. 学生能掌握不同材料的性质、制备工艺及加工技术。
3. 学生能了解材料制备与加工在工程、生活和科技领域中的应用。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，设计简单的材料制备与加工实验方案。
2. 学生能运用实验仪器和设备，进行基本的材料制备与加工操作。
3. 学生能分析实验结果，评价材料性能，并提出改进措施。
情感态度价值观目标：1. 学生能培养对材料科学的兴趣，提高探究欲望。
2. 学生能认识到材料制备与加工在可持续发展、环境保护等方面的重要性，树立社会责任感。
3. 学生能在团队合作中，学会尊重、倾听、协作，培养良好的沟通能力和团队精神。
课程性质：本课程为高中年级的选修课程，旨在让学生了解材料科学的基本知识，掌握材料制备与加工的基本技能，培养学生的实践操作能力和科学素养。
学生特点：高中年级的学生具备一定的物理、化学基础，思维活跃，好奇心强，具备一定的实验操作能力。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强调实验操作和观察分析，引导学生主动探究，培养学生的创新能力和实践能力。
通过分解课程目标为具体的学习成果，为教学设计和评估提供明确的方向。
二、教学内容1. 材料基本性质：密度、硬度、韧性、导电性等物理性质，以及化学反应、氧化还原等化学性质。
2. 常见材料分类：金属、陶瓷、塑料、复合材料等，及其特点和应用。
3. 材料制备方法：熔炼、烧结、化学合成、物理气相沉积等。
4. 材料加工技术：铸造、塑性加工、热处理、表面处理等。
5. 材料制备与加工工艺优化：探讨不同工艺参数对材料性能的影响。
6. 材料应用案例分析：分析不同材料在汽车、航空、电子、医疗等领域的应用。
教学大纲安排：第一周：材料基本性质及分类第二周：材料制备方法（一）第三周：材料制备方法（二）第四周：材料加工技术（一）第五周：材料加工技术（二）第六周：材料制备与加工工艺优化第七周：材料应用案例分析及实验操作第八周：课程总结与评价教学内容与教材关联性：本教学内容与教材《材料科学基础》相关章节紧密关联，涵盖第二章材料的基本性质、第三章材料分类、第四章材料制备方法和第五章材料加工技术等内容。
制造工艺中的材料选择和设计考虑
制造工艺中的材料选择和设计考虑在制造工艺过程中，材料的选择和设计考虑是非常重要的。
合理选择材料和设计工艺能够提高产品的质量、降低成本，并满足不同的功能和性能要求。
本文将从材料选择和设计考虑两个方面来探讨制造工艺中的重要问题。
一、材料选择1. 功能要求：在进行材料选择时，首先要明确产品的功能要求。
不同的产品可能需要耐磨、耐高温、导电、绝缘等不同的功能特性。
根据产品的具体功能要求，选择具备相应特性的材料是十分重要的。
2. 物理和化学性质：材料的物理和化学性质直接影响到产品的质量和性能。
例如，在选择材料时需考虑其硬度、强度、韧性、耐腐蚀性等特性。
根据产品的具体应用环境和工作条件，选择能够满足要求的材料，以确保产品能够长时间稳定运行。
3. 可加工性：材料的可加工性也是进行材料选择时需要考虑的因素之一。
不同的材料具有不同的加工性能，包括可塑性、可焊性、可切削性等。
选择易于加工和处理的材料能够提高制造工艺的效率和产品的质量。
4. 成本考虑：在进行材料选择时，成本也是一个需要考虑的重要因素。
有些高性能的材料可能价格昂贵，而一些常规材料则价格相对较低。
需要综合考虑产品的功能要求和预算限制，选择性价比较高的材料。
二、设计考虑1. 结构设计：在制造工艺中，结构设计是至关重要的。
结构设计能够直接影响产品的功能和性能。
例如，在设计机械零件时，需要考虑力学原理以及材料的强度和耐久性等因素。
合理的结构设计可以减少材料的浪费和加工成本，并提高产品的可靠性和寿命。
2. 尺寸和公差：在进行制造工艺设计时，尺寸和公差的控制是非常重要的。
尺寸和公差的合理设计可以保证产品的精度和质量。
合适的公差能够避免因材料加工误差而导致的装配困难和功能失效。
因此，在设计过程中需要仔细考虑尺寸和公差的选取。
3. 表面处理：在制造工艺中，表面处理也是一个非常重要的环节。
表面处理可以提高产品的外观质量、抗腐蚀性和耐磨性等特性。
不同的材料需要选择相应的表面处理方法，如镀金、喷涂、抛光等。