材料成型工艺基础
产品设计工程学基础-材料及成型工艺基础-概述
2、材料的分类
材料及成型工艺基础
材料 概述
二、材料认知
学会用材料去思考、去设计.
2、材料的分类
按化学结构分
金属材料: 化学结构为金属键 的钢铁、铜、金等. 无机材料: 化学结构为离子键 的石、玻璃、陶瓷等. 有机材料: 化学结构为共价键, 主要有塑料、橡胶、有机纤维 (皮、木材)等高分子材料 复合材料: 有多相材料复合而 成,如玻璃纤维增强塑料(玻璃 钢).
材料及成型工艺基础
材料 概述
一、设计与材料
形态需求 功能需求
1、材料:设计的物质基础
材料（Material）是产品功能和形态的物质载 体, 一件完美的 产品必定是功能、形态(结构)和材 料(工艺)的和谐统一.
感知特性
形态美感
物质性能
产品功能
设计
材料
材料及成型工艺基础
产品
材料 概述
一、设计与材料
2、材料发展与设计变革
材料 概述
一、设计与材料
• 材料使用与时代划分
人们在研究中国历史时 依据对材料的使用将人
类历史划分旧石器时 代、新石器时代、 陶器时代 、青铜器 时代、铁器时代…而
如今随着新材料的不断 涌现和多种材料的综合 使用, 已很难依据材料来 进行历史的划分.
材料的开发、使用和发展贯穿着人类历史发展的 始终, 拓展着人类的生产能力, 推动着人类文明 的进步和发展, 改变着人类的生活,也深深地影响 着设计的创新与发展.
3 新材料的开发
是指基于全新概念和 方法所开发的材料.如 纳米材料与纳米加工 技术的的开发等……
材料及成型工艺基础
材料 概述
练习:材料感觉特性的测定
依据每组感觉特性，将玻璃、陶瓷、木材、金属、 塑料、橡胶、皮革等7种材料进行有序排列。
材料成型工艺基础金属塑性成形
材料成型工艺基础：金属塑性成形1. 引言金属塑性成形是制造业中常见的一种材料成型工艺。
通过对金属材料施加力量，使其在一定的温度和应变条件下发生塑性变形，从而得到所需形状和尺寸的制品。
这种成形工艺广泛应用于汽车、航空航天、机械制造等领域。
本文将介绍金属塑性成形的基本概念、工艺流程以及常见的金属塑性成形方法。
2. 基本概念2.1 金属塑性成形的定义金属塑性成形是指将金属材料通过施加力量，在一定的温度和应变条件下，使其发生塑性变形，从而得到所需形状和尺寸的工艺过程。
2.2 塑性变形的基本概念塑性变形是指材料在一定的应力作用下，在超过其屈服点之后发生的可逆性变形。
在这种变形中，金属材料的原子结构会发生改变，从而改变了材料的形状和尺寸。
3. 工艺流程金属塑性成形的工艺流程主要包括以下几个步骤：3.1 原材料准备在金属塑性成形工艺中，首先需要准备好所需的金属原材料。
原材料的选择需要满足产品的要求，包括材料的强度、韧性、耐蚀性等。
3.2 材料加热在金属塑性成形之前，通常需要将金属材料进行加热。
加热可以使金属材料达到一定的塑性状态，更容易发生塑性变形。
加热的温度和时间需要根据不同的金属材料和成形要求进行调整。
3.3 成型工艺金属塑性成形的成型工艺包括以下几种常见方法：3.3.1 锻造锻造是一种利用压力将金属材料塑性变形成形的方法。
在锻造过程中，金属材料会经过压缩、拉伸、冷却等多个步骤，最终得到所需的形状。
3.3.2 拉伸拉伸是将金属材料放在拉伸机上，通过施加力量使其发生塑性变形的方法。
通过拉伸可以改变金属材料的形状和尺寸。
3.3.3 深冲深冲是将金属材料放在冲压机上，通过模具对材料进行冲压，使其发生塑性变形的方法。
通过调整模具的形状和尺寸，可以得到不同形状和尺寸的制品。
3.4 后处理在金属塑性成形完成之后，通常需要进行一些后处理工艺。
包括去除表面的氧化物、清洗、退火等。
后处理的目的是提高产品的表面质量和性能。
4. 常见的金属塑性成形方法4.1 冷镦成形冷镦成形是一种将金属材料通过冷镦机进行挤压、拉伸、弯曲等操作，使其发生塑性变形的方法。
材料成型工艺基础
材料成型工艺基础材料成型工艺是制造业中非常重要的一环，它涉及到各种材料的成型加工，包括金属、塑料、陶瓷等材料。
在现代工业生产中，材料成型工艺的发展对产品质量、生产效率和成本控制都有着重要的影响。
因此，了解材料成型工艺的基础知识对于从事相关行业的人员来说是至关重要的。
首先，材料成型工艺的基础包括材料的物理性能和化学性能。
材料的物理性能包括硬度、强度、韧性、塑性等，而化学性能则包括材料的化学成分、腐蚀性等。
了解材料的这些基本性能对于选择合适的成型工艺以及调整工艺参数都有着重要的指导作用。
其次，材料成型工艺的基础还包括成型工艺的分类和特点。
根据成型工艺的不同特点，可以将它们分为传统成型工艺和先进成型工艺。
传统成型工艺包括锻造、铸造、焊接等，而先进成型工艺则包括注塑成型、激光切割、3D打印等。
每种成型工艺都有其独特的特点和适用范围，了解这些特点对于选择合适的成型工艺和优化工艺流程都至关重要。
另外，材料成型工艺的基础还包括成型模具的设计和制造。
成型模具是进行材料成型加工的重要工具，它的设计和制造质量直接影响到成型工艺的效率和产品质量。
因此，了解成型模具的设计原理和制造工艺对于提高成型工艺的水平和质量都至关重要。
最后，材料成型工艺的基础还包括成型工艺的控制和优化。
成型工艺的控制包括工艺参数的设定、设备的调试以及生产过程的监控等，而成型工艺的优化则包括提高生产效率、降低生产成本、改善产品质量等。
了解成型工艺的控制和优化方法对于提高生产效率和产品质量都有着重要的意义。
总之，材料成型工艺的基础知识对于从事相关行业的人员来说是非常重要的。
只有深入了解材料成型工艺的基础知识，才能更好地选择合适的成型工艺，优化工艺流程，提高生产效率和产品质量。
希望本文所述内容能对相关行业的从业人员有所帮助。
材料成型工艺基础第三版课程设计
材料成型工艺基础第三版课程设计
设计目的
本课程设计旨在让学生掌握材料成型工艺的基本原理和方法，能够
熟练地运用材料成型工艺技术进行实际生产操作。
设计内容
本课程设计包括三个部分：
1. 理论学习
学生将学习材料成型工艺的基本原理和方法，包括各种成型工艺的
工艺流程、优缺点、设备和工具、原材料、加工要求等方面的知识。
具体内容包括：
•压力成型工艺：压铸、锻造、轧制、拉伸、挤压等。
•热成型工艺：热轧、热挤压、热锻造、真空熔铸等。
•冷成型工艺：冷轧、冷镦、拉拔、冲压等。
•其他成型工艺：注塑、挤出、层压、压裂、射出、喷涂等。
2. 实践操作
学生将通过实践操作，掌握各种成型工艺的具体实现方法和技能，
加深对成型工艺的认识和理解。
具体实践内容包括：
1。
材料成型工艺基础 第四版 第10章 成型材料与方法选择
第10章 成型材料与方法选择
4.环保节能原则 在发展工业生产的同时,必须考虑环保和节能问题,必须 做到以下几点: (1)尽量减少能源消耗,选择能耗小的成型方案,并尽量选 用低能耗成型方法的材料,合理进行工艺设计,尽量采用净成 型、近净成型的新工艺。 (2)不使用对环境有害和产生对环境有害物质的材料,采 用材料利用率高、易再生回收的材料。 (3)避免排出大量CO2 气体,导致地球温度升高。例如汽 车在使用时需要燃料并排出废气,则使用重量轻、发动机效 率高的汽车可降低排耗,可通过更新汽车用材与成型方法实 现。
第10章 成型材料与方法选择
第10章 成型材料与方法选择
10.1 毛坏材料成型方法选择 10.2 常用机械零件的毛坯成型方法选择
第10章 成型材料与方法选择
10.1 毛坏材料成型方法选择
10.1.1 常用的毛坯材料 材料成型中,常用的毛坯材料有金属材料、非金属材料
和复合材料,其中金属材料尤其是钢铁材料仍是目前用量最 大、应用最广的毛坯材料。
第10章 成型材料与方法选择
图10-2 盘套类零件
第10章 成型材料与方法选择
10.2.3 机架、 箱座类零件 机架、箱座类零件一般结构复杂,壁厚分布不均匀,形状
不规则,重量从几千克至数十吨,工作条件也相差很大。机身、 底座等一般的基础零件,主要起支承和连接机械各部件的作 用,除承受压力外,还要求有较好的刚度和减震性;有些机械的 机身、支架还要承受压、拉和弯曲应力的耦合作用,以及冲 击载荷;工作台和导轨等零件,则要求有较好的耐磨性;箱体零 件一般受力不大,但要求有良好的刚度和密封性,这类零件通 常铸造成型。对于不易整体成型的大型机架可采用焊接成型 方法完成,但结构会产生内应力,易产生变形,吸震性不好。
材料成形技术基础
电子制造
材料成形技术在电子设备的封装和连接中起着重要 作用。
航空航天
艺术雕塑
材料成形技术用于制造航空航天部件和航天器结构。 材料成形技术被艺术家用于创作各种雕塑作品。
材料成形技术的挑战与发展趋势
1 高性能材料
随着科技的进步，材料成形技术需要适应高性能材料的特性和要求。
材料成形技术基础
材料成形技术是制造业中最常用的加工技术之一，它涉及到各种成形工艺、 成形材料以及成形工艺流程。
成形技术定义
成形技术是通过施加力或应用热量将原始材料转化为所需形状和尺寸的加工方法。
主要成形技术分类
1 压力成形技术
将材料置于模具中，并施加压力使其变形， 如冲压、铸造等。
2 热成形技术
2 节能环保
开发符合节能环保要求的成形工艺和材料，减少资源消耗和环境污染。
3 数字化制造
利用数字化技术实现材料成形过程的自动化和智能化。
3
成形操作
按照成形工艺要求进行操作，施加力或应用热量使材料变形。
常见的成形材料
金属
如铝、钢等，用于制造汽车零部件、电子设备等。
塑料
如聚乙烯、聚丙烯等，广泛用于塑料制品的生产。
陶瓷
如瓷器、陶器等，用于制作装饰品、器皿等。
复合材料
如碳纤维增强复合材料，用于制造航空航天部件。
材料成形技术的应用领域
汽车制造
通过加热材料使其变软或熔化，然后形成所 需形状，如热压、热挤压等。
3 凝固成形技术
通过材料凝固过程中的相变来实现成形，如 注射成型、凝胶成型等。
4 仿生如3D打印、 模具复制等。
成形工艺流程
1
材料成型工艺基础
材料成型工艺基础1.合金的铸造型:是指合金在铸造过程中获得尺寸精度，结构完整的铸件的能力，主要包括合金的流动7板料冲压:金属板料在冲模之间受压产生分离或变形的成形工艺称为冲压。
性，收缩性，吸气性以及成分偏析倾向性等性能。
8加工硬化:随变形程度的增加，金属的强度及硬度提高，而塑性和韧性下降，这种现象称为加工硬化。
2.合金收缩的三个阶段为:液态收缩，凝固收缩，固态收缩阶段。
9冷变形:变形温度低于再结晶温度时，金属在变形过程中只有加工硬化而无再结晶现象，变形后的金3.影响合金收缩的因素:化学成分;浇注温度;铸件结构和铸型条件。
4.机械应力:是铸件的固态收缩属只具有加工硬化组织，这种变形称为冷变形。
受到铸型或型芯的机械阻碍而形成的内应力。
10热变形:变形温度在再结晶温度以上时，金属变形产生的加工硬化组织会随金属的再结晶而消失，5.按照气体的来源，气孔可以分为侵入气孔，析出气孔和反应气孔。
变形后的金属具有细而均匀的再结晶等轴晶粒组织而无任何加工硬化痕迹，这种变形称为热变形。
11最小阻尼定律:金属受外力作用发生塑性变形时，如果金属质点在几个方向上都可流动，那么，金1.炼铁的三个反应:还原反应，造渣反应和渗碳反应。
属质点就优先沿着阻力最小的方向流动，这就叫做最小阻力定律。
2.铸铁的分类:按碳存在的形态不同可分为:白口铸铁，灰铸铁及麻口铸铁;按石墨形态不同可分为:12金属材料经受压力加工而产生塑性变形的工艺性能，常用金属的锻造性来衡量。
金属的锻造性好，灰铸铁，蠕墨铸铁，可锻铸铁及球墨铸铁;按金属基体不同可分为铁素体铸铁，珠光体铸铁及铁素体说明该金属宜用压力加工方法成形;金属的锻造性差，说明该金属不宜用压力加工方法成形。
锻造性与珠光体混合基体铸铁;另外加入合金元素，使其具有特殊性能的铸铁称为合金铸铁。
的优劣是以金属的塑性和变形抗力来综合评定的。
3.什么是石墨化，影响石墨化的因素是什么? 13什么是塑性，影响金属铸造性的因素是什么, 石墨化:铸铁中的碳以石墨析出和聚集的过程称为石墨化。
材料成型工艺基础作业题答案
铸造部分作业一1、名词解释：铸造、铸型、型芯头、起模斜度、铸造圆角、铸造工艺图答：铸造：熔炼金属，制造铸型，并将熔融金属浇入铸型、冷却凝固后获得一定形状和性能铸件的成型方法。
铸型：决定铸件形状的容器。
型芯头：（为了在铸型中支承型芯的空腔），模样比铸件多出的突出部分称为型芯头。
起模斜度：凡垂直于分型面的立壁，制造模样时必须留出的一定的倾斜度。
铸造圆角：模样上相交壁的交角处做成的圆弧过渡。
铸造工艺图：按规定的工艺符号或文字，将铸造工艺方案、工艺参数、型芯等绘制在零件图上形成的图。
2、造型方法主要有哪两种？答：造型的方法主要有手工造型和机器造型。
3、整模、分模、挖砂、活块、刮板和三箱造型各适用于铸造什么样的零件？答：整模造型适合一端为最大截面且为平面的铸件；分模造型适合最大截面在中部的铸件；挖沙造型适合分型面为曲面的单件铸件；活块造型适合单件，小批量生产带有凸出部分难以起模的铸件；刮板造型适合等截面的或回转体的大、中型铸件的单件货小批量生产；三箱造型适合单件、小批量生产具有两个分型面的铸件。
4、为什么铸件的重要加工面在铸型中应朝下？答：位于铸型下面的区域由于重力的作用，其质量一般比上面区域的好，将铸件重要加工面在铸型中朝下，可避免重要加工表面出现气孔、砂眼、缩孔、缩松等铸造缺陷。
5、大面积的薄壁铸件应放在铸型的什么位置？为什么？答：大面积的薄壁铸件应放在铸型的下部或侧面，因为这样可以避免浇不到、冷隔等缺陷。
6、为什么尽量使铸件全部或大部位于同一个砂箱中？答：使铸件全部或大部位于同一个砂箱中，可以保证铸件尺寸精度，避免错箱等缺陷。
7、浇注位置选择的原则有哪些？答：浇铸位置的选择原则有：（1）铸件的重要加工面或重要工作面应处于底面或侧面；（2）铸件的大平面应尽可能朝下或采用倾斜浇铸；（3）铸件的薄壁部分应放在铸型的下部或侧面；（4）铸件的厚大部分应放在顶部或分型面的侧面。
8、铸型分型面的选择原则是什么？答：铸型分型面选择原则有：（1）应保证顺利起模；（2）分型面的数目应尽量少；（3）应尽量减少型芯、活块数量；（4）铸件尽可能放在一个砂箱内，或将重要加工面、加工的基准面放在同一砂箱内。
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材料成型工艺基础
材料成型工艺是指将原材料通过一系列工艺加工操作，变成形状和尺寸符合要求、性能稳定的零件或产品的过程。
常见的材料成型工艺有：
1. 热压成型：将材料加热至一定温度，然后放入模具中进行压制成型。
常见的热压成型工艺有热挤压、热拉伸、热压铸等。
2. 冷压成型：将材料放入模具中进行压制成型，常见的冷压成型工艺有冷挤压、冷拉伸等。
3. 注塑成型：将熔化的塑料注入模具中，通过加压和冷却固化成型。
常见的注塑成型工艺有射出成型、吹塑成型、挤出成型等。
4. 粉末冶金成型：将粉末材料放入模具中，在高压下压制成型，通过烧结或烤模固化成型。
常见的粉末冶金成型工艺有烧结成型、热等静压成型、烤模成型等。
5. 造型成型：将液态、半固态或塑性的材料通过造型工具或手工造型进行成型。
常见的造型成型工艺有砂型铸造、蜡型铸造、压铸等。
以上是常见的材料成型工艺，每种工艺都有各自的特点和适用范围，应根据材料的性质、需求和经济性等因素选择适合的工艺。