金属工艺学讲解

其中选材：金属材料种类繁多，性能不一，而且材料的 发展日新月异，而零件的性能要求、服役条件各不相同， 再加上材料的资源、价格等多方面考虑。
有液态成形毛坯 塑性成形毛坯
毛坯选择
连接成形毛坯 粉末冶金成形
型材等毛坯
传统的有
机械加工方法
现代的有
车削、刨 削、铣削 拉削、镗削、磨削等 数控加工、电火花 加工、激光加工等 特种加工方法 车削
沧 州 铁 狮 子
通宽5.35米，身长6.30米，身高6.6米，体 宽3.0米，重约40吨，素有“狮子王”的美 誉
绪 论
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一、为什么要学金属工艺学？
1.课程性质及研究对象： 金属工艺学是一门传授有关制造金属零件工艺 方法的综合性技术基础课。
它主要传授各种工艺方法本身的规律性及其在机 械制造中的应用和相互关系；金属零件的加工工 艺过程和结构工艺性；常用金属材料性能对加工 工艺的影响；工艺方法的综合比较等。 研究对象：常用的工程材料、材料的各种加工处 理工艺。
工业和日常生活都离不开工程材料的使用，研 究材料最终是为人类的文明进步而服务。
• 2）作为工科机械类专业必须掌握的一门功课。
基础课→（桥梁）→ 专业课 金属工艺学是一门技术基础课，对专业课和基 础课起着桥梁的作用。
本课程的主要内容
机械工程材料基础 热加工工艺基础 机械加工工艺基础
金属材料与热处理 铸造、锻压与焊接 切削加工、表面加工
熔炼
铸造 热 处 理 机 械 加 工 最或 终表 热面 处处 理理
产 品 设 计
工 艺 设 计
下料 选 钣金加工 材 下料
机械加工
焊接 装配检验
锻压
包装出厂
机械零件常规制造工艺流程
零件的生产工艺过程
应根据零件的性能要求、受载情况、服役条 件、 工作环境等：
选材 选毛坯 预先热处理 机械加工
检验
最终热处理
• 铁器时代的开始：约公元前 1400年开始9年，我国钢的年产量不超过16万吨。 1996年，我国钢的年产量已超过1亿吨。 2006年，我国钢的年产量已超过4亿吨。 占全球总产量的 1/3。 2008年，我国钢的年产量超过5亿吨。
我国不但是钢产量，而且钢的种类也 得到了长足发展。20年前，我国钢结 构用钢主要是以16锰为代表的低合金 钢；而今天，洁净钢、耐候耐火钢、 容器钢、彩色涂层钢板、高层建筑用 钢、桥梁钢、热轧H型钢、高强螺栓等 大量的新型钢材被开发应用。
教材章节具体内容
1 2 3 4 5 .金属材料的基本知识； .金属的液态成型（铸造生产）； .金属的塑性成型（压力加工）； .材料的连接成型（焊接生产）； .切削加工成型。
• 2.课程的目的： • 通过本课程的学习，获得常用金属材 料及其加工工艺方面的知识，为学习其他 有关课程及以后从事机械和加工制造方面 的工作奠定必要的基础。
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• 例如： • 钢铁、铝合金、铜合金、塑料等材料及热处 理工艺、焊接工艺、铸造工艺、切削加工工 艺等加工处理工艺。 • 举例： • 常用主轴材料：45 。技术要求：调质处理。 箱体材料：HT200。技术要求：退火。 • 国家工业发展的三大支柱：材料、信息、能 源。
• 1）工程材料是国家工业发展的物质基础。
1）为后续课程的学习打基础； 2） 为毕业后的工作打基础； 3）培养“三选”的能力 ； (选择材料、选择结构、选择加工方法) 4） 拓宽知识面。
• 3.课程的任务：
• 熟悉常用金属材料的组织、性能、应用和选用原则。
• 掌握各种主要加工方法的基本原理和工艺特点。具有选 择毛坯、零件加工方法以及工艺分析的初步能力。 • 熟悉零件结构设计的工艺性要求。 • 了解各种主要加工方法所用设备的基本工作原理和大致 结构。 • 初步了解与本课程有关的新技术、新材料、新工艺。
司母戊大方鼎
鼎高133厘米， 长110厘米，宽 78厘米，重 832.84公斤，是 目前发现的最大 青铜器。充分显 示出商代青铜铸 造业的生产规模 和技术水平。
四羊方尊
造型精致，风格独 特 制作技艺高超，装 饰手法巧妙。经有 关考证，它是用传 统的分铸法制作而 成的。首先铸出羊 角及龙头等饰件， 再经合范浇铸，使 其成为整体，这里 充分展示了古人的 聪明智慧，杰出的 铸造技巧恰到好处，
1.注意各章节的联系、学习、复习、巩固、应 用、总结。 2.要理解、要提问题、不能累计问题。 3.抓住主要内容：金属材料及热处理基本知识， 铸造、锻造、焊接、切削加工基本常识。
随着科学技术和生产力的不断发展，金 属工艺学的内容构成也有所发展。应当指出， 本课程的发展必然是有关学科的相互渗透和 综合，而不是兼收并蓄、包罗万象、内容越 来越复杂。它仍属工艺学范畴。 金属工艺学是实践性很强的技术基础课， 它有利于对学生进行技能训练，有利于培养 学生具有更高的实际能力和开拓精神 。
制造技术的发展阶段：
（1）用机器代替手工，从作坊形成工 厂 （2）从单件生产方式发展到大量生产 方式 （3）柔性化、集成化、智能化和网络 化的现代制造技术
现代制造技术的形成和发展特点：
（1）生产规模：少品种大批量→单件 小批量→多品种变批量 （2）生产方式：劳动密集型→设备
密集型→信息密集型→知识密集型
（3）制造设备的发展过程：手工→
机械化→单机自动化→刚性自动线→
柔性自动线→智能自动化
参考资料
1.教材《金属工艺学》第五版 邓文英 郭晓鹏主编 高等 教育出版社 2. 《机械工程材料》于永泗 齐民主编 大连理工大学出 版社 3. 《金属工艺学实习教材》郑晓 陈仪先主编 北京航天 大学出版社 4.《材料成型工艺基础》沈其文主编 华中理工大学出 版社 5.《工程材料与热加工工艺》裴崇斌主编 西北工业大 学出版社 6.《机械加工工艺基础》金问楷主编 清华大学出版社
• 二、金属工艺学课程有什么特点？
1.本课程同实践紧密相联系，是一门实践性很 强的学科。 2.通过生产实践才能融会贯通地学习掌握。 3.为了弥补上课与实践的不同步，利用一些动 画和视频资料来辅助大家学习理解，通过师 生的相互努力来学好这门功课。
实践性强的技术基础课
• 三、怎样才能学好金属工艺学？
网络资源
• 武汉理工大学《金属工艺学》精品课程网站 • 哈尔滨工业大学《金属工艺学》精品课程网站 • 广西工学院《金属工艺学》精品课程网站
课程考核
• 期末闭卷考试70% • 平时30%（课堂 作业等）
• 1978年夏天出土于湖北随县(今湖北随州市)擂鼓墩战国早期 曾国君王曾侯乙墓。这是一种打击乐器，供古代宗庙祭祀和 宴请宾客时使用。全套编钟包括钮钟19件，甬钟45件，外加 楚惠王赠送的一件钟，共65件，总重量二千五百多公斤,编钟 以大小和音高为序编成8组，悬挂在铜木结构的三层钟架上。 钟上均铸有篆书铭文，共二千八百余字，其内容全面地反映 了战国时期我国乐律学达到的高度水平。这是我国迄今为止 发现的数量最多、保存最完好的一套编钟。编钟音乐性能保 存完好，音色优美，音域宽广，从最低音到最高音，共有五 个八度，能演奏古今中外的乐曲。这套编钟的发现，对研究 战国历史、音乐和冶铸技术等，都有着极高的价值。它的总 用铜量达5吨之多，设计精巧，铸造瑰丽，出土时尚完整地悬 挂在钟架上，音域宽广，音色优美，古今乐曲均能演奏，八 鼓谐余韵绕梁令人惊叹叫绝,它是中国古代文化艺术的瑰宝， 被誉为“世界第八奇迹”。 • 编钟的钟架称为钜(jù)，由245个构件组成，设计精巧， 比例适宜，结构牢固，可以拆卸。虽然承受了二千多公斤重 的全套编钟，历时二千多年，出土时仍矗立如故。是研究先 秦音乐史与青铜铸造工艺的珍品。
一个具体零件的加工往往可用多种不同的加工方法，而 每种加工方法所能达到的加工精度、加工质量、加工范围、 加工效率是不同的。
预先热处理： 为使切削加工能顺利进行， 可通过预先热处理调整硬度，为切削加工做好 组织准备。 最终热处理： 使材料的性能达到要求。
四、我国金属材料和加工工艺的发展历程 • 青铜器时代的开始：约公元前3000年开始。