南昌大学金属工艺学第5篇PPT课件
合集下载
金属工艺学第五版cp(5)课件
金属材料在建筑行业中具有良好的耐久 性、美观性和经济性等特点，能够满足
建筑物的长期使用和安全性能要求。
在建筑行业中，金属材料的加工工艺也 是多种多样的，如切割、弯曲、钻孔等 ，这些工艺能够保证建筑物的质量和美
观性。
04
金属工艺发展
新材料的发展
01
02
03
高强度轻质材料
如钛合金、铝合金等，广 泛应用于航空、汽车和体 育器材等领域。
将淬火后的金属加热到适当温度并保温一 段时间，然后缓慢冷却至室温，以稳定组 织、降低内应力和脆性。
03
金属工艺应用
机械制造中的应用
金属材料在机械制造中占据着重要的地位，如钢铁、铜、铝等。它们被广泛用于制 造各种机械设备、机床、工具等。
金属材料具有良好的力学性能、耐磨性、耐腐蚀性等特点，能够满足机械制造中的 各种需求。
在机械制造中，金属材料的加工工艺也是非常重要的，如铸造、锻造、焊接、切削 加工等，这些工艺直接影响到机械产品的质量和性能。
航空航天中的应用
航空航天工业对材料的要求非常高，需要具备轻质、高强度、耐高温等 特点。金属材料，如钛合金、铝合金、镍合金等，在航空航天领域中得 到了广泛应用。
这些金属材料能够满足航空航天领域中的各种极端条件，如高真空、高 温度、强辐射等，同时还能够保证机械设备的可靠性和安全性。
05
金属工艺实践
实验操作指导
实验目的
通过实验操作，掌握金属工艺的基本原理和技能，培养实践能力和创新思维。
实验设备
金属材料、工具、测量仪器等。
实验步骤
介绍实验前的准备、实验过程的方法和注意事项，以及实验后的整理和总结。
实验安全
强调实验过程中的安全注意事项，确保实验过程的安全可控。
《金属工艺学》课件
金属的加工工艺
金属的铸造工艺
铸造工艺简介：将熔融的金属倒入模具中，冷却后形成所需形状的工艺 铸造方法：砂型铸造、金属型铸造、离心铸造等 铸造材料：铁、钢、铝、铜、锌等 铸造工艺特点：可生产复杂形状的零件，成本低，生产效率高
金属的锻造工艺
锻造方法：自由锻造、模锻、 冲压、挤压等
锻造工艺：将金属加热到一 定温度，通过锤打、挤压等 方式改变其形状和性能
切削工具：包括车刀、铣刀、钻头、 锯片等
切削方法：包括车削、铣削、钻削、 锯削等
切削参数：包括切削速度、进给量、 切削深度等
切削质量：包括表面粗糙度、尺寸精 度、形位精度等
切削效率：包括生产效率、能耗、刀 具寿命等
金属的热处理工艺
热处理的原理和分类
热处理的原理：通过改变金属的微观结构， 提高其力学性能和耐腐蚀性
金属的表面处理技术
表面涂装技术
目的：保护金 属表面，提高 耐腐蚀性、耐
磨性等性能
主要方法：电 镀、喷涂、热
浸镀等
电镀：利用电 解原理，在金 属表面形成一 层金属或合金
镀层
喷涂：利用高 压气流将涂料 喷涂到金属表 面，形成一层
保护层
热浸镀：将金 属加热到一定 温度，使其表 面形成一层金 属或合金镀层
智能化：利用人工智能技术， 实现金属加工的自动化、智 能化
数字化：利用数字化技术， 实现金属加工的精确控制和
优化
绿色化：采用环保技术和材 料，实现金属加工的绿色化
和可持续发展
绿色环保和可持续发展要求
减少能源消耗：提高能源利用效率， 降低生产过程中的能源消耗
循环利用：提高金属材料的回收利 用率，实现资源的循环利用
添加标题
添加标题
金属工艺学ppt课件
不合理
合理
第二节铸件构造与合金铸造性能的关系
铸件构造设计
防止铸造缺陷的合理构造
铸件的各壁之间应 均匀过渡，两个非 加工外表所构成的 内角应设计成圆角
不合理
合理
第二节铸件构造与合金铸造性能的关系
铸件构造设计
防止铸造缺陷的合理构造
铸件的各壁之间应 均匀过渡，两个非 加工外表所构成的 内角应设计成圆角
第二节 金属型铸造
• 二、金属型的铸造工艺 • 1. 必需喷刷涂料；衬料和外表涂料 • 2. 金属型应坚持一定的任务温度；铸铁件250-350，非
铁金属件ห้องสมุดไป่ตู้00-250度。减缓激冷。 • 3. 适宜的出型时间；尽早出型，小型铸铁件10-60s，铸
件温度约780-950度。 • 三、金属型铸造的特点和适用范围 • 优点：一型多铸，便于实现机械化和自动化消费，可大
铸件构造设计
简化工艺过程的合理构造
合理设计凸台和防 止侧壁具有防碍拔 模的部分凹陷构造
不合理
合理
第一节铸件构造与铸件工艺的关系
铸件构造设计
简化工艺过程的合理构造
设计铸件应合理 确定构造斜度
不合理
合理
第一节铸件构造与铸件工艺的关系
铸件构造设计
简化工艺过程的合理构造
设计铸件应合理确定 构造斜度
不合理
大提高消费率。同时铸件的精度和外表质量比砂型铸造 显著提高。组织致密，力学性能得到显著提高。 • 缺陷：金属型的本钱高，消费周期长。同时铸造工艺要 求严厉，容易出现缺陷，灰铸铁件又难以防止白口缺陷 。 • 主要用于铜、铝合金铸件的大批量消费。如铝活塞、气 缸盖、油泵壳体、铜瓦等。
第三节 压力铸造
• 描画:是在高压下〔比压约为5-150MPa〕将液态 或半液态合金快速地(0.01-0.2s)压入金属铸型中 ，并在压力下凝固，以获得铸件的方法。
金属工艺学教学PPT
03
金属加工工艺
铸造工艺
铸造工艺基础
介绍铸造工艺的基本原理、铸 造材料、铸造设备及工装模具
等。
铸造工艺设计
学习铸造工艺方案制定、浇注 系统设计、冒口和冷铁设计等 。
铸造合金材料
了解常用铸造合金材料的性能 特点、应用范围及熔炼技术。
铸造缺陷与质量控制
分析铸造过程中常见的缺陷及 质量控制方法，提高铸造件质
金属工艺学的重要性
金属工艺学在现代工业制造中扮演着至关重要的角色，它涉 及到航空航天、汽车、船舶、能源、建筑、医疗器械等多个 领域，是实现从原材料到最终产品的关键环节。
金属工艺学的历史与发展
金属工艺学的起源
金属工艺学可以追溯到古代，人类最 早使用石头和骨头制作工具和武器， 后来逐渐掌握了炼铁和铜等金属的加 工技术。
VS
安全要求
实验室应配备必要的安全设施和防护用品 ，确保学生的人身安全和健康。学生在实 践过程中应按照指导教师的要求进行操作 ，如遇紧急情况应及时报告并采取相应措 施。
感谢您的观看
THANKS
金属工艺的创新与发展趋势
总结词
金属工艺的创新与发展趋势
创新点1
3D打印技术在金属工艺中的应用。
描述1
通过3D打印技术，可以实现金属零件的快速原型 制造，提高设计效率和生产灵活性。
金属工艺的创新与发展趋势
创新点2
01
金属表面处理技术的改进。
描述2
02
采用新型表面处理技术，如电镀、喷涂等，提高金属表面的美
观性和耐久性。
发展趋势1
03
数字化技术在金属工艺中的应用。
金属工艺的创新与发展趋势
01
描述3
利用数字化技术进行金属工艺设 计和优化，实现智能化制造和个 性化定制。
金属工艺学课件
3）热处理性好，淬火不易变形
制造形状复杂的低速切削的刀具。如：铰刀、 用途： 丝锥、板牙等。
3. 高速钢（合金元素含量较高的一种高合金工具钢） W（9～20%）、Cr（3～5%）、V（1～3%）
金工实习理论—冷加工
常用牌号：W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2 特点： 牌号中的数字为前边元素含量 1）HRC65 的百分比，小于1.5%时不标出 2）耐热性540～650° 3）抗弯强度高 4） 热处理性好（在空气中能淬硬 ，所以又叫“风 钢”） 5）刃磨性好。也叫“锋刚” ，颜色是白的又叫白条钢。 用途： 制造形状复杂、中速切削的各种刀具。如：车 刀、刨刀、铣刀、拉刀、齿轮刀具等。
用途：装配、修理以及在新产品研制中广泛应用。
2） 机械加工（机加工：工人操作机床完成的切削加工）
主要方法有：车削、钻削、刨削、铣削和磨削等。 特点：劳动强度低，生产率高。
用途：加工零件。
第一节 切削运动及切削用量
一、切削运动
切削运动：
金工实习理论—冷加工
1. 主运动 主运动是使刀具和工件之间产生相对运动，促
c.乳化类 低浓度乳化液
粗车
作用：冷却（主要），润滑（作用小） 磨削 高浓度乳化液 精车
作用：润滑（主要），冷却（作用小） 钻孔 精铣
金工实习理论—冷加工
四、切削液的作用和种类
1.作用：冷却和润滑
2.种类 a.水基切削液：以水为主加防锈剂。 作用：冷却。 应用：磨削（冷却） b.油基切削液（主要为矿物油，少数有植物
油或混合油）
作用：润滑（主要）；冷却（次要）。 应用：精车或成形面加工，（减小摩擦
Ra↘ 振动↘ 切削力↘）
金工实习理论—冷加工
α o↑↑→会削弱刀头的强度，散热条件变差，容易崩刃。
金属工艺学下册第五章
1. 成形刀 2. 燕尾 3. 夹紧螺钉 4.刀架
a
10
返回
2）利用刀具与工件之间的相对运动形成工件的成形表面。 ① 靠模装置
镗孔(IT8-6, Ra1.6-0.8)； 磨孔(IT7-6; Ra1.6-0.1)； 拉孔(IT8-6; Ra0.8-0.4)
第三节 平面加工 1．主要加工设备：车床（端面）、铣床、刨床、磨床、拉床等。
υc fz
h
a
8
返回
图3-21 平面拉削
2．技术要求 （简介）
1）尺寸精度一般要求不高
2）形状精度，如平面度、直线度等。
3）位置精度，平面之间、平面与孔
或外圆的轴线间平行度、垂直度。
4）表面质量，表面粗糙度精度、
表层硬度、残余应力、显微组织。
α)
)
3．平面加工方案分析：
图7-13 床身导轨
精度要求不高的平面采用刨削加工或铣削加工，回转体的端面用车削加工；精
度要求较高的平面用刨削、铣削或车削加工作为粗加工，再用磨削加工作为精加 工；精度要求很高的平面，磨削加工后还用研磨或超级光磨进行加工。
第四节 成形面加工 成形面加工可分别在车床、铣床、刨床、拉床和磨床上进行，其刀具的切 削刃形状和切削运动应满足成形表面形状的要求，一般有以下2种基本方式： 一 成形加工方法的两种基本形式 1）成形刀具加工法：适用于加工成形面较窄的工件表面，其成形面直接由刀具 的切削刃形状产生。
1 2 3 4
图5-1 用成形车刀车成形面
• 性质2）和加大工小表等面。质量：表面粗糙度，加工硬化程度和深度，残余应力的
• 2．选择零件加工方法的基本原则：
•
为了保证工件加工的技术要求，在选用不同加工方法时应遵循以下
a
10
返回
2）利用刀具与工件之间的相对运动形成工件的成形表面。 ① 靠模装置
镗孔(IT8-6, Ra1.6-0.8)； 磨孔(IT7-6; Ra1.6-0.1)； 拉孔(IT8-6; Ra0.8-0.4)
第三节 平面加工 1．主要加工设备：车床（端面）、铣床、刨床、磨床、拉床等。
υc fz
h
a
8
返回
图3-21 平面拉削
2．技术要求 （简介）
1）尺寸精度一般要求不高
2）形状精度，如平面度、直线度等。
3）位置精度，平面之间、平面与孔
或外圆的轴线间平行度、垂直度。
4）表面质量，表面粗糙度精度、
表层硬度、残余应力、显微组织。
α)
)
3．平面加工方案分析：
图7-13 床身导轨
精度要求不高的平面采用刨削加工或铣削加工，回转体的端面用车削加工；精
度要求较高的平面用刨削、铣削或车削加工作为粗加工，再用磨削加工作为精加 工；精度要求很高的平面，磨削加工后还用研磨或超级光磨进行加工。
第四节 成形面加工 成形面加工可分别在车床、铣床、刨床、拉床和磨床上进行，其刀具的切 削刃形状和切削运动应满足成形表面形状的要求，一般有以下2种基本方式： 一 成形加工方法的两种基本形式 1）成形刀具加工法：适用于加工成形面较窄的工件表面，其成形面直接由刀具 的切削刃形状产生。
1 2 3 4
图5-1 用成形车刀车成形面
• 性质2）和加大工小表等面。质量：表面粗糙度，加工硬化程度和深度，残余应力的
• 2．选择零件加工方法的基本原则：
•
为了保证工件加工的技术要求，在选用不同加工方法时应遵循以下
《金属工艺学》课件
金属工艺学分类
金属工艺学可以根据加工对象和应用 领域分为多种分支，如铸造、锻造、 焊接、切削加工、热处理等。
金属工艺学的应用领域
机械制造业
航空航天业
金属工艺学在机械制造业中应用广泛，涉 及各种零件的加工、装配和维修。
航空航天器制造需要高精度和高性能的金 属材料和加工技术，金属工艺学在航空航 天业中发挥着重要作用。
汽车制造业
电子工业
汽车制造业需要大量金属材料和加工技术 ，包括车身、底盘、发动机等部件的制造 和装配。
电子工业中，金属材料广泛应用于电路板 、连接器、散热器等部件的制造。
金属工艺学的历史与发展
01
古代金属工艺
早在公元前，人类就开始使用金属材料，如青铜、铁等，用于制造工具
、武器和饰品。
02
工业革命时期的金属工艺
退火与正火工艺
退火工艺
退火是一种将金属加热到适当温度，保温一段时间，然后缓慢冷却至室温的热 处理工艺。其主要目的是消除金属内部的应力，提高其塑性和韧性，以便于进 一步加工。
正火工艺
正火是将金属加热到适当温度，保持一定时间后，在静止空气中冷却的热处理 工艺。其主要目的是细化金属的晶粒，提高其机械性能，如强度和韧性。
。
焊接缺陷及防止
03
焊接过程中可能出现气孔、夹渣、裂纹等缺陷，需采取相应措
施进行防止。
金属的切削加工工艺
切削加工原理
通过刀具对金属工件进行切削，以去除多余的金属材料，实现工 件形状和尺寸的加工。
切削加工方法分类
根据切削加工的特点和应用，可分为车削、铣削、钻削、磨削等 。
切削加工技术要求
切削加工过程中需要考虑刀具材料、切削液、切削参数等因素， 以确保加工质量和效率。
金属工艺学可以根据加工对象和应用 领域分为多种分支，如铸造、锻造、 焊接、切削加工、热处理等。
金属工艺学的应用领域
机械制造业
航空航天业
金属工艺学在机械制造业中应用广泛，涉 及各种零件的加工、装配和维修。
航空航天器制造需要高精度和高性能的金 属材料和加工技术，金属工艺学在航空航 天业中发挥着重要作用。
汽车制造业
电子工业
汽车制造业需要大量金属材料和加工技术 ，包括车身、底盘、发动机等部件的制造 和装配。
电子工业中，金属材料广泛应用于电路板 、连接器、散热器等部件的制造。
金属工艺学的历史与发展
01
古代金属工艺
早在公元前，人类就开始使用金属材料，如青铜、铁等，用于制造工具
、武器和饰品。
02
工业革命时期的金属工艺
退火与正火工艺
退火工艺
退火是一种将金属加热到适当温度，保温一段时间，然后缓慢冷却至室温的热 处理工艺。其主要目的是消除金属内部的应力，提高其塑性和韧性，以便于进 一步加工。
正火工艺
正火是将金属加热到适当温度，保持一定时间后，在静止空气中冷却的热处理 工艺。其主要目的是细化金属的晶粒，提高其机械性能，如强度和韧性。
。
焊接缺陷及防止
03
焊接过程中可能出现气孔、夹渣、裂纹等缺陷，需采取相应措
施进行防止。
金属的切削加工工艺
切削加工原理
通过刀具对金属工件进行切削，以去除多余的金属材料，实现工 件形状和尺寸的加工。
切削加工方法分类
根据切削加工的特点和应用，可分为车削、铣削、钻削、磨削等 。
切削加工技术要求
切削加工过程中需要考虑刀具材料、切削液、切削参数等因素， 以确保加工质量和效率。
金属工艺学课件(-49页)
2.铸件的热裂
热裂是在铸件凝固末期高温下形成 的，裂纹表面与空气接触而被氧化 ，呈氧化色。热裂的形成与两方面 因素有关:
铸件的凝固方式，呈糊状凝固方式 最易产生热裂。
凝固时期受到阻碍
2. 铸造应力 Casting Stress
铸造应力: 铸件的固态收缩受到阻碍 而引起的应力称为铸造应力。分为 : 热阻碍和机械阻碍，由热阻碍引 起的应力为热应力，由机械阻碍引 起的应力为机械应力。
5.气孔和非金属夹杂物
(1) 气孔
(2) 非金属夹杂 物
影响金属与铸型之间的热交换条件 ，改变金属液的流动时间；
影响金属液在铸型中的水动力学条 件，改变金属液的流动速度。
2.合金的收缩性
The Contraction of
⑴ A收l缩lo的y概s念: 合金从液态冷却到常温
的过程中，尺寸和体积缩小的现象称为 收缩。
The Conception of the Contraction
它是考虑铸型及工艺因素影响的熔融 金属的流动性。
流动性不好时, 易产生冷隔、浇不到 、气孔、夹杂、缩孔、热裂等。
合金的流动性好坏用浇注螺旋型流动 试样的长度来衡量。
⑵ 改善充型能力的措施
合金性质properties of alloys.同类金属 的结晶温度范围越小, 结晶时固液両相 区越窄, 对内部液体的流动阻力越小, 流 动性越好。
金属单工击艺此学处课编件(辑PP母T版49标页题) 样式
单击此处编辑母版副标题样式
二、 教学方式 讲课为主，自学为辅 作业讨论课 投影、录像 作业、测验 三、 几个问题 教学计划安排: 教学资料: 教材、作业、参考书
第一章 铸造 Foundry 概述 Summarization