《材料成型设备控制基础》第三章1 电器元件及控制原理
材料成型设备控制基础课件：绪论-
2、通過介面電路和執行器件控制鍛壓過程參數，使生產過程能按事先 編制的程式和輸入的數據自動進行，從而得到符合要求的工件。
3、按照預先選定的目標函數(例如生產率最高、材料最省或功率消耗最 少等)，對過程參數進行優化，使系統在最佳狀態下運行。
（3）逆變電源
逆變電源的組成
AC
DC
AC
DC
逆變電源的組成如圖所示，它具有許多優點，如抗干擾性強、功率消 耗小、體積小等，是目前科研人員普遍研究的電源，通過調節大功率 開關元件開關的占空比，可達到調節焊接電流If的目的。
CPU
D/A 轉換
量程極性 匹配電路
脈寬 調節器
驅動 電路
大功率 開關元件
2、不含觸發電路。 由CPU經並行介面的某些位直 接輸出觸發信號，經過由數字 電路組成的觸發信號分配電路， 分時觸發三個可控矽，並用定 時器進行定時。
（a）含觸發電路
（b）不含觸發電路 可控矽電源觸發電路
（2）電晶體電源
電
模擬式電晶體電源的組成
模擬式電晶體電源的微機控制
電晶體組工作線上性放大區，其焊接電流If可由模擬量Ug控制，該 模擬量可直接有微機通過D/A轉換介面輸出 。
常用的微機有單板機、單片機、可編程序控制器、個人 電腦等 。
微機控制弧焊電源
國外早有商品出售，如：ESAB公司的LAK500型微機控 制電源日本松下公司的PULSE MEMOR ZX系列電源，大 阪變壓器公司的AUTO 380超高頻逆變電源等。
國內已開發出多種產品，微機已由低檔的Z—80.6520等8 位機到MCS—51系列單片機，進而發展到MCS—96系列 16位單片機，焊接電源的微機控制最基本的是實現其調節 特性，即對焊接電源外特性的調節。焊接電晶體電源、逆 變電源。電源類型很多，從理論上講每種電源均可實現微 機控制。
材料成型基本原理-第三章PPT课件
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本章小结与习题讨论课
4 液态金属凝固时需要过冷，那么固态金属熔化时是否需要过热？ 为什么？
5 假设凝固时的临界晶核为立方体形状，求临界形核功。分析在同样过 冷度下均匀形核时，球形晶核和立方晶核哪一个更容易成？
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第三节 晶核的形成
2 非均匀形核 （3）临界形核功 计算时利用球冠体积、表面积表达式，结合平衡关系 σlw=σsw+σslcosθ 计算能量变化和临界形核功。 △Gk非/△Gk=(2-3cosθ+cos3θ)/4 a θ=0时，△Gk非＝0，杂质本身即为晶核； b 180>θ>0时, △Gk非<△Gk, 杂质促进形核； cθ=180时，△Gk非＝△Gk， 杂质不起作用。
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第四节 晶核的长大
3 液体中温度梯度与晶体的长大形态 （2）负温度梯度（液体中距液固界面越远，温度越低） 粗糙界面：树枝状。 光滑界面：树枝状－多面体—台阶状。
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第四节 晶核的长大
3 液体中温度梯度与晶体的长大形态 （2）负温度梯度（液体中距液固界面越远，温度越低）
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第六节 凝固理论的应用
4 急冷凝固技术 （1）非晶金属与合金 （2）微晶合金。 （3）准晶合金。
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本章小结与习题讨论课
1 试述结晶相变的热力学条件、动力学条件、能量及结构条件。 2 在液态金属中，凡是涌现出的小于临界晶核半径的晶胚都不能成核。
材料成型设备与控制(微计算机控制基本原理)【建筑工程类独家文档首发】
材料成型设备与控制（微计算机控制基本原理）【建筑工程类独家文档首发】4.1.1 单片机内部结构及应用系统单片机内部含有微处理器CPU、存储器、输入/输出接口等多个功能部件，其内部结构如图4-1所示。
图4-1 单片机内部结构图动画讲解图片说明为了满足一些应用系统的特殊要求，如在一些工业控制系统中，有时要进行一些系统的扩展设计以弥补单片机内部资源的不足。
单片机的扩展系统通过并行I/O接口或串行I/O接口做总线，在外部扩展程序存储器、数据存储器或输入/输出接口及其他功能部件以满足一些控制系统的特殊要求。
单片机的扩展系统结构如图4-2所示。
单片机内结构如图4-3所示。
图4-2 单片机扩展系统结构图动画讲解图片说明图4-3 单片机片内结构图动画讲解图片说明4.1.2 8031微处理器 8031采用40条引脚双列直插式器件，引脚除5V（ 40脚）和电源地（ 20脚）外，其功能分为时钟电路、控制信号、输入/输出三大部分，逻辑框图及引脚配置如图4-4所示。
图4-4 逻辑框图及引脚配置图8031单片机引脚说明如下所述。
1．时钟电路XTAL1（19脚）——芯片内部振荡电路（单级反相放大器）输入端。
XTAL2（18脚）——芯片内部振荡电路（单级反相放大器）输出端。
2．控制信号 RST （9脚）复位信号：时钟电路工作后，在此引脚上将出现两个机器周期的高电平，芯片内部进行初始复位，P0口～P3口输出高电平，将初值07H写入堆栈指针。
ALE（30脚）地址锁存信号：当访问外部存储器时，P0口输出的低8位地址由ALE输出的控制信号锁存到片外地址锁存器，P0口输出地址低8位后，又能与片外存储器之间传送信息。
ALE可驱动4个TTL门。
（29脚）片外程序存储器读选通：低电平有效，作为程序存储器读信号，输出负脉冲，将相应的存储单元的指令读出并送到P0口，可驱动8个TTL门。
（30脚）内部和外部程序存储器选择信号：当为高电平且PC值小于0FFFH（4K）时，CPU执行内部程序存储器程序；当为低电平时，CPU仅执行外部程序存储器程序。
材料成型及控制
材料成型及控制材料成型及控制是现代制造业中至关重要的一环。
在制造过程中，材料的成型质量直接影响着最终产品的质量，因此对材料成型及其控制的研究和应用具有非常重要的意义。
本文将从材料成型的基本原理、常见成型方法以及成型过程中的控制要点进行介绍和分析。
首先，材料成型的基本原理是指通过外力或热力使材料发生形变，从而获得所需形状和尺寸的工件。
成型的基本原理包括弹性变形、塑性变形和断裂等过程。
在材料成型过程中，需要考虑材料的力学性能、变形条件和成型工艺等因素，以确保获得理想的成型效果。
其次，常见的材料成型方法包括压力成型、热成型、粉末冶金成型等。
压力成型是指利用外力使材料在模具中发生塑性变形的成型方法，包括锻造、拉伸、挤压等工艺。
热成型是指在一定温度下对材料进行成型，包括热轧、热挤压、热锻等工艺。
粉末冶金成型是指将金属粉末或陶瓷粉末在一定压力下成型成型件的方法，包括压制、烧结等工艺。
不同的材料成型方法适用于不同的材料和成型要求，需要根据具体情况进行选择和应用。
最后，材料成型过程中的控制要点包括成型温度、成型压力、成型速度、成型模具等方面。
成型温度是指在成型过程中对材料进行加热或冷却的控制，以确保材料具有良好的塑性和流动性。
成型压力是指在成型过程中对材料施加的压力，以确保材料能够充分填充模具腔体并获得理想的形状和尺寸。
成型速度是指在成型过程中对材料的变形速度进行控制，以确保材料的变形过程稳定和均匀。
成型模具是指用于成型的模具，需要具有良好的表面光洁度和尺寸精度，以确保最终产品的质量。
综上所述，材料成型及控制是现代制造业中不可或缺的重要环节。
通过对材料成型的基本原理、常见成型方法以及成型过程中的控制要点进行深入了解和研究，可以有效提高产品质量，降低生产成本，提高生产效率，从而推动制造业的发展和进步。
希望本文的内容能对相关领域的从业人员和研究人员有所帮助，促进该领域的进一步发展和应用。
材料成型及其控制
材料成型及其控制材料成型是指将原材料通过一定的加工工艺，使其获得所需的形状和尺寸的过程。
在现代工业生产中，材料成型是非常重要的一步，它直接影响产品的质量和性能。
本文将探讨材料成型的基本原理、常见的成型方法以及成型过程的控制方法。
一、材料成型的基本原理材料成型的基本原理是利用力的作用使材料发生形变，从而获得所需的形状和尺寸。
常见的力包括挤压力、拉伸力、压力等。
材料在受力的作用下，会发生塑性变形或弹性变形，而成型过程中需要的是塑性变形。
因此，选择合适的材料以及施加适当的力是实现材料成型的基本要求。
二、常见的材料成型方法1. 压力成型：压力成型是指利用外部的压力将材料压缩和塑性变形，从而获得所需形状的方法。
常见的压力成型方法有压铸、冲压和锻造等。
压铸是利用高压将熔融金属注入模具中，经冷却凝固后获得零件的方法。
冲压是利用冲压模具将金属板材冲裁成所需形状的方法。
锻造是利用锻压机将金属材料加热至一定温度后施加一定的压力，使其塑性变形从而获得所需形状的方法。
2. 热成型：热成型是指在高温条件下将材料塑性变形，从而获得所需形状的方法。
常见的热成型方法有热挤压、热拉伸和热压缩等。
热挤压是将金属材料加热至一定温度后通过挤压机将其压制成所需形状的方法。
热拉伸是将塑料材料加热至一定温度后拉伸成所需形状的方法。
热压缩是将金属材料加热至一定温度后通过压力将其压制成所需形状的方法。
3. 注塑成型：注塑成型是将熔融的塑料材料注入模具中，经冷却凝固后获得所需形状的方法。
注塑成型广泛应用于塑料制品的生产，如塑料零件、塑料容器等。
三、材料成型过程的控制方法材料成型过程的控制是确保产品质量和生产效率的关键。
以下是几种常见的成型过程控制方法：1. 温度控制：在热成型过程中，控制材料和模具的温度是非常重要的。
适当的温度能够保证材料的塑性和流动性，从而获得所需形状。
通过控制加热温度和冷却速度，可以实现对材料成型过程的精确控制。
2. 压力控制：在压力成型过程中，控制施加的压力是关键。
材料成型设备控制基础教学设计
材料成型设备控制基础教学设计概述材料成型是工业制造中必不可少的环节，而成型设备的控制是保证合格成品的前提之一。
本教学设计旨在介绍材料成型设备的控制基础。
目标通过本教学设计的学习，学生应该能够：1.理解材料成型设备的基本组成和工作原理；2.掌握单片机对材料成型设备进行控制的基本方法；3.熟悉用C语言编写材料成型设备控制程序的方法。
教学内容1. 材料成型设备的基本组成和工作原理1.讲述材料成型设备的基本组成和工作原理；2.展示材料成型设备在实际生产中的应用；3.分析材料成型设备的控制需求和难点。
2. 单片机控制材料成型设备的基本方法1.简介单片机的基本概念；2.介绍单片机控制设备的基本流程；3.分析单片机控制材料成型设备的难点；4.初步理解单片机控制材料成型设备的设计思路。
3. C语言编写材料成型设备控制程序的方法1.介绍C语言的基本语法；2.介绍C语言的编译和调试过程；3.分析如何编写材料成型设备控制程序；4.用C语言编写材料成型设备控制程序的案例分析。
教学步骤1.介绍教学设计的目标和内容；2.讲述材料成型设备的基本组成和工作原理；3.介绍单片机控制设备的基本原理；4.简单介绍C语言编程语言的基本概念和使用方法；5.分析如何用C语言编写材料成型设备控制程序；6.对照案例分析如何实际编写材料成型设备控制程序；7.总结本教学设计的内容和重点。
教学工具和材料1.讲义和教学课件；2.材料成型设备实物或示意图；3.单片机控制开发板和编程器；4.案例设计的材料和程序。
教学评估1.考试：命题考试；2.实验：设计一个简单的材料成型设备控制程序；3.课堂测试：答题和讨论。
结论本教学设计综合介绍了材料成型设备的基本组成和工作原理、单片机控制设备的基本原理、C语言编程的基本概念和应用方法等内容，对学生理解材料成型设备的控制基础起到了重要的帮助和指导作用。
材料成型控制
材料成型控制材料成型控制是指在材料加工过程中对材料进行成型的控制，以确保最终产品的质量和性能。
在材料加工过程中，材料成型控制是至关重要的，它直接影响着产品的精度、表面质量和成型效率。
本文将从材料成型控制的原理、方法和应用等方面进行探讨。
1. 原理。
材料成型控制的原理是通过对材料成型过程中的各种因素进行控制，以达到预期的成型效果。
这些因素包括材料的物理性能、成型工艺参数、成型设备的性能等。
在材料成型控制中，需要对这些因素进行全面的分析和研究，以确定最佳的控制方案。
2. 方法。
材料成型控制的方法主要包括工艺参数控制、设备性能控制和质量监控等。
工艺参数控制是指通过调整成型工艺中的各项参数，如温度、压力、速度等，以实现对材料成型过程的控制。
设备性能控制是指通过对成型设备的性能进行调整和优化，以提高成型的精度和效率。
质量监控是指通过对成型过程中的各项质量指标进行监测和检测，以确保成型产品的质量达到预期要求。
3. 应用。
材料成型控制广泛应用于各种材料的成型加工过程中，如塑料成型、金属成型、陶瓷成型等。
在塑料成型中，通过对注塑工艺参数的控制，可以实现对塑料制品的精确成型；在金属成型中，通过对压铸设备的性能进行控制，可以实现对金属制品的高效成型；在陶瓷成型中，通过对成型工艺的优化，可以实现对陶瓷制品的精细成型。
总结。
材料成型控制是材料加工过程中的关键环节，它直接影响着产品的质量和性能。
通过对材料成型过程中的各种因素进行全面的控制和优化，可以实现对产品成型过程的精确控制，从而提高产品的质量和成型效率。
希望本文对材料成型控制的原理、方法和应用有所帮助，谢谢阅读！。
材料成型设备课后答案
材料成型设备课后答案第⼆章2-1、曲柄压⼒机由那⼏部分组成？各部分的功能如何？答：曲柄压⼒机由以下⼏部分组成：1、⼯作机构。
由曲柄、连杆、滑块组成，将旋转运动转换成往复直线运动。
2、传动系统。
由带传动和齿轮传动组成，将电动机的能量传输⾄⼯作机构。
3、操作机构。
主要由离合器、制动器和相应电器系统组成，控制⼯作机构的运⾏状态，使其能够间歇或连续⼯作。
4、能源部分。
由电动机和飞轮组成，电动机提供能源，飞轮储存和释放能量。
5、⽀撑部分。
由机⾝、⼯作台和紧固件等组成。
它把压⼒机所有零部件连成⼀个整体。
6、辅助系统。
包括⽓路系统、润滑系统、过载保护装置、⽓垫、快换模、打料装置、监控装置等。
提⾼压⼒机的安全性和操作⽅便性。
2-2、曲柄压⼒机滑块位移、速度、加速度变化规律是怎样的？它们与冲压⼯艺的联系如何？答：速度的变化规律为正弦曲线，加速度的变化规律为余弦曲线，位移的变化规律为2-3、分析曲柄滑块机构的受⼒，说明压⼒机许⽤负荷图的准确含义答：曲柄压⼒机⼯作时，曲柄滑块机构要承受全部的⼯艺⼒，是主要的受⼒机构之⼀理想状态下滑块上受到的作⽤⼒有：⼯件成形⼯艺⼒F、连杆对滑块的作⽤⼒FAB、导轨对滑块的反作⽤⼒FQ，实际上，曲柄滑块机构各运动副之间是有摩擦存在的，考察摩擦的影响以后，各环节的受⼒⽅向及⼤⼩发⽣了变化，加⼤了曲轴上的扭矩。
曲柄压⼒机曲轴所受的扭矩Mq除与滑块所承受的⼯艺⼒F成正⽐外，还与曲柄转⾓a有关，在较⼤的曲柄转⾓下⼯作时，曲轴上所受扭矩较⼤。
通过对曲柄滑块的受⼒分析，结合实际情况得出的许⽤负荷图⽤以⽅便⽤户正确选择设备。
2-5装模⾼度的调节⽅式有哪些？各有何特点？P19三种调节⽅法有：1、调节连杆长度。
该⽅法结构紧凑，可降低压⼒机的⾼度，但连杆与滑块的铰接处为球头，且球头和⽀撑座加⼯⽐较困难，需专⽤设备。
螺杆的抗弯性能亦不强。
2、调节滑块⾼度。
柱销式连杆采⽤此种结构，与球头式连杆相⽐，柱销式连杆的抗弯强度提⾼了，铰接柱销的加⼯也更为⽅便，较⼤型压⼒机采⽤柱⾯连接结构以改善圆柱销的受⼒。
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• 教学目的：让学生熟悉各低压电器的功 用、结构；能够正确的使用各种低压电 器，并能了解其原理，达到熟练程度。
第三章 电气元件及控制部分
§3.1 低压电器简介 §3.2 基本控制环节 §3.3 电动机的保护 §3.4 控制电路综合举例
§3.1 低压电器简介
低压 电器
配电 电器
控制 电器
螺旋式RL 有填料式RT 无填料密封式RM 快速熔断器RS 自恢复熔断器
3.1.2 熔断器
瓷插式熔断器
3.1.2 熔断器
螺旋式熔断器
3.1.2 熔断器
有填料式熔断器
3.1.2 熔断器
无填料密封式熔断器
3.1.2 熔断器
快速熔断器
3.1.2 熔断器
自恢复熔断器
3.1.3 控制按钮
常开(动合)按钮
1.天弧罩 2.开关本体 3.抽屉座 4.合闸按钮 5.分闸按钮 6.智能脱扣器 7.摇匀柄插入位置
8. 连接/试验/分离指示
万能式低压断路器结构图
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3
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7
1．1主-主触触 头2头．自由脱2-扣自器由3脱．扣过器电流脱3扣-器过电4．流分脱励扣脱器扣器 4-分励脱5扣．器热脱扣5-器热6．脱失扣压器脱6扣-失器压7．脱按扣钮器 7-按钮
开关 熔断器 ……
接触器 继电器 起动器
……
时间继电器 热继电器
……
§3.1 常用控制电器
凡是用来接通和断开电路，以达到控制、调节、转换和保护目的
的电气设备都称为电器。最常用的控制电器有：
刀开关 熔断器 按钮 限位开关 接触器 继电器
时间继电器（延时） 中间继电器 电压继电器 电流继电器 热继电器（过载保护） ……
塑壳式低压断路器原理图
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3
5
线路短路 或严重过 载保护
4
6 7
1．1主-主触触头头2．自由脱2-扣自器由3脱．扣过器电流脱3扣-器过4电．流分脱励扣脱器扣器 4-分励脱5扣．器热脱扣5-器热6．脱失扣压器脱6扣-失器压7．脱按扣钮器 7-按钮
塑壳式低压断路器原理图
2 1
3
5
远距离跳 闸，对电 路不起保 护作用
熔体额定电流 I F 的选择：
FU
1. 无冲击电流的场合 （如电灯、电炉）
IF IL
（稍大）
电路符号
IF t
安秒特性
2. 一般电机
IF
1 2.5
~
1 3
I
st
3. 频繁起动 的电机
IF
1 1.6
~
1 Ist 2
异步电机的起动电流 Ist=(5~7) 额定电 流
3.1.2 熔断器
❖ 作用：短路和严重过载保护 ❖ 应用：串接于被保护电路的首端 ❖ ❖ 分类：瓷插式RC
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电器名称 电路符号
刀开关 QK
电器名称 电路符号
限位开关
ST
ST
熔断器
FU
接触器 KM
作用： 短路保护
按钮
SB
SB
KM
KM
SB 热继电器
FR
作用：
FR
短路保护 发热元件 常闭触头
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电器名称 电路符号
时间继电器
线圈 KT
常开
时断开
塑壳式低压断路器原理图
2 1
3
5
4 电动机的 失压保护
6 7
1．1主-主触触 头2头．自由脱2-扣自器由3脱．扣过器电流脱3扣-器过电4．流分脱励扣脱器扣器 4-分励脱5扣．器热脱扣5-器热6．脱失扣压器脱6扣-失器压7．脱按扣钮器 7-按钮
塑壳式低压断路器原理图
3.1.2 熔断器 作用：用于短路保护。
❖ 特点：结构紧凑，安装面积小，操作方便。 ❖ 用途：电源的引入开关；通断小电流电路；
控制５ＫＷ以下电动机。
（a）外形 （b） 符号 （c) 结构
第二节 开关电器
三、低压断路器
❖ 功能：不频繁通断电路，并能在电路过载、短路及失 压时自动分断电路。
❖ 特点：操作安全，分断能力较高。 ❖ 分类：框架式（万能式）和塑壳式（装置式） ❖ 结构：触头系统、灭弧装置、脱扣机构、传动机构。
KT
常闭 断电后 延时闭合
常开 断电后 延时断开
时间继电 器
定时类型
空气式 钟表式 电子式
阻容式 数字式
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3.1.1 刀闸开关
控制对象： 380V， 5.5kW 以下小电机
QS
电路符号
考虑到电机较大的起动电流，刀 闸的额定电流值应如下选择：
（3~5)*异步电机额定电流
3.1.1 刀闸开关
4
6 7
1．1主-主触触头头2．自由脱2-扣自器由3脱．扣过器电流脱3扣-器过4电．流分脱励扣脱器扣器 4-分励脱5扣．器热脱扣5-器热6．脱失扣压器脱6扣-失器压7．脱按扣钮器 7-按钮
塑壳式低压断路器原理图
2 1
3
5
线路过载
4
保护
6 7
1．1主-主触触头头2．自由脱2-扣自器由3脱．扣过器电流脱3扣-器过4电．流分脱励扣脱器扣器 4-分励脱5扣．器热脱扣5-器热6．脱失扣压器脱6扣-失器压7．脱按扣钮器 7-按钮
一、刀开关
1.开关板用刀开关（不带熔断器式刀开关） ❖ 作用：不频繁地手动接通、断开电路和隔离电源用。 ❖ 结构图和符号 ：
QS
第二节 开关电器
一、刀开关
2.带熔断器式刀开关——用作电源开关、隔离开关 和应急开关，并作电路保护用。
第二节 开关电器
一、刀开关
3.负荷开关 (1)
❖ 用途：作不频繁带负荷操作和短路保护用。
❖ 结构：由刀开关和熔断器组合成。瓷底板上装有进线 座、静触头、熔丝、出线座及刀片式动触头， 工作部分用胶木盖罩住，以防电弧灼伤人手。
❖ 分类：单相双极和三相三极两种
第二节 开关电器
一、刀开关
3.负荷开关 (2)
❖ 作用：手动通断电路及短路保护。
第二节 开关电器
二、组合开关（转换开关）
❖ 结构：静触头一端固定在胶木盒内，另一端伸 出盒外，与电源或负载相连。动触片套 在绝缘方杆上，绝缘方轴每次作90°正 或反方向的转动，带动静触头通。
SB
电路符号 常闭(动断)按钮
SB
电路符号
复合按钮
SB
电路符号 复合按钮： 常开按钮和
常闭按钮做在一起。
3.1.3 控制按钮
❖ 作用：发送控制命令或信号的电器 ❖ 分类：控制按钮
万能转换开关 主令控制器 行程开关 接近开关
一、刀开关
❖ 作用：隔离电源，不频繁通断电路 ❖ 分类：
✓ 按刀的级数分:单极、双极和三极 ✓ 按灭弧装置分：带灭弧装置和不带灭弧装置 ✓ 按刀的转换方向分为：单掷和双掷 ✓ 按接线方式分为：板前接线和板后接线 ✓ 按操作方式分为：手柄操作和远距离联杆操作 ✓ 按有无熔断器分：带熔断器和不带熔断器
第二节 开关电器