《材料成形技术基础》绪论 ppt课件
材料成形技术基础第2章铸造.ppt.Convertor

材料成形技术基础第2章铸造.ppt.Convertor原材料:金属材料、非金属材料、复合材料毛坯成形加工:铸造、锻造、冲压、焊接等机械加工、特种加工:切削、磨削、特种加工热处理、表面处理:材料的改性与处理检测与质量监控:必不可少的保证质量的措施装配:零件的固定、连接、调整、检验和产品试验。
装配材料成形中的基本要素及其流动材料、能量和信息三个基本要素的流动及其相互作用形成物质流、能量流和信息流,使毛坯和零件的成形得以实现质量不变过程:铸造、塑性成形、表面处理等质量减少过程:切削加工、热切割、板料冲裁等质量叠加过程:焊接、胶接和机械连接等2.能量流各种能量的消耗和转化过程称为能量流将生产过程中的物质流、能量流和信息流系统化,即“机械制造技术系统”,具有“自动化、柔性化、高效化”的综合效果特征4.材料成形技术的发展趋势(1)优化常规工艺(2)新型加工方法不断出现(3)高新技术与工艺紧密结合产品的加工要求第2章铸造定义:熔炼金属、制造铸型并将熔融金属浇入铸型凝固后,获得具有一定形状、尺寸和性能的金属零件或毛坯的成形方法包括砂型铸造和特种铸造两大类优点:工艺适应性强,铸件的结构形状和尺寸和大小几乎不受限制,常用的合金都能铸造;原材料来源广泛,价格低廉,设备投资较少应用:适于制造形状复杂、特别是内腔形状复杂的零件或毛坯,尤其是要求承压、抗震或耐磨的零件。
缺点:工艺因素影响较大,铸件易出现浇不到、缩孔、气孔、裂纹等缺陷,组织疏松,晶粒粗大。
质量不稳定,一般情况下,铸件的力学性能远不及塑性成形件L=v×t2.1铸造基础2.1.1金属液的充型能力金属液充满铸型型腔,获得轮廓清晰、形状准确的铸件的能力很大程度上决定了铸件的质量1、金属的流动性:金属液本身的流动能力流动性好则充型能力强,易于获得轮廓清晰、壁薄而形状复杂的铸件,且易于防止各类铸造缺陷。
衡量:螺旋型流动试样长度合金成分:成分不同,结晶方式不同;粘度不同相同温度下,过热度不同:已结晶表面光滑程度不同结论:共晶成分和纯金属最好合金的质量热容、密度和热导率质量热容和密度大,含热量大;热导率小,散热慢2、铸型条件铸型的蓄热系数:铸型的蓄热系数越大,激冷能力越强,金属液保持液态的时间就较短,充型能力越低解决方法:选用蓄热系数小的造型材料;在型腔壁喷涂料铸型温度:铸型的温度越高,金属液冷却就越慢,保持液态时间就越长铸型中的气体:形成影响充型的气体阻力(外部阻力)3、浇注条件浇注温度:浇注温度高,金属液的粘度低,保持液态的时间长。
材料成型工艺基础材料成形方法选择教学课件PPT

选择成形方法,要兼顾后续机加工的可加工性。
例如: • 切削加工余量较大的毛坯不能采用普通压力铸造 成形,否则将暴露铸件表皮下的孔洞; • 需要切削加工的毛坯尽量避免采用高牌号珠光体 球墨铸铁和簿壁灰铸铁,否则难以切削加工; • 一些结构复杂,难以采用单种成形方法成形的毛 坯,注意各种成形方案结合的可能性,同时要考虑 这些结合是否会影响机械加工的可加工性。
5.钻套、导向套、滑动轴承、 液压缸、螺母等
该套类零件工作中承受径向力或轴向力和摩擦力。
通常采用钢、铸铁、非铁合金材料的圆棒材、 铸件或锻件制造,有的可直接采用无缝管下料。尺 寸较小、大批量生产时,还可采用冷挤压和粉末冶 金等方法制坯。
三、机架、箱座类零件
机架、箱座类零件包括各种机械的机身、底 座、支架、横梁、工作台,以及齿轮箱、轴承座、 缸体、阀体、泵体、导轨等。
可较复杂
冲压
各种 可较复杂
粉末 冶金
粉末间原子 扩散、再结 晶,有时重结 晶
粉末流动性 较好,压缩性 中小件 较大
可较复杂
较高 较低 较高 较高
高
低~高
低 较高或 高
较高或 高
较高
型腔较复杂尤其是内 腔复杂的制件,如箱 体、壳体、床身、支座 等
传动轴、齿轮坯、炮 筒等
受力较大或较复杂, 且形状较复杂的制件, 如齿轮、阀体、叉杆、 曲轴等
二、盘套类零件
盘套类零件 中,除套类零件 轴向尺寸有部分 大于径向尺寸外, 其余零件轴向尺 寸一般小于径向 尺寸、或两个方 向尺寸相差不大。
盘套类零件在机械中的使用要求 和工作条件有很大差异,因此所用 材料和毛坯各不相同。
材料成型PPT课件

残余内应力不稳定状态通过变形缓解应 力回到稳定状态。
• 变形的规律:(预计变形方向)
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T形梁:厚部受拉产生压缩变形, 平板:中心、下部冷却 慢,受拉压缩变形。
上凹下凸。
床身:上凹下凸,导轨内凹。
图1-15 车床床身
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• 防止变形的办法: 1)减小应力的各种方法。 2)铸件壁厚设计均匀,结构对称。 3)反变形法:最有效。 4)粗加工后时效处理:自然时效(露天放置半年)
(6)信息化 (计算机的应用)
柔性、集成系统,信息和控制技术,远程控制和无人化成形工厂。
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五、材料成形的分类
• (1)受迫成形
定义:利用材料的流动性和塑性在特定外力或边界 的约束下成形的方法。
主要方法:铸造、锻压、注塑成形。
特征:模具、型腔。
柔性较差,适于定型产品的大批量生产或毛坯制造。 • (2)去除成形 定义:运用材料的可分离性,把一部分材料有序地
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• 热应力的规律:
(a)缓冷部位(厚壁、心部)受拉伸。
快冷部位(薄壁,表层)受压缩。
(b)温差↑ ,定向凝固↑ ,固态收缩率↑ ,弹 性模量↑ ,则热应力↑ 。
• 热应力的防止:缩小温差,均匀冷却。
措施:材料弹性模量小的合金,
设计壁厚均匀,
工艺同时凝固。
• 同时凝固:内浇道开在薄壁处,厚壁处放冷铁, 使各部位同时凝固。
在铸件内。用于不重要的铸件中。 ❖ 形状复杂的铸件可设置多个冒口、冷铁。
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图1-8 阀体铸件的定向凝固
②缩松的防止 ❖缩松的危害:影响铸件的气密性。 ❖防止方法: 加大冷却速度——热节处安放冷铁,
【精品课件】工程材料及成形技术基础

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•第一章工程材料的结构与性能
3) 晶向和晶面的表示方法
• 晶向和晶面的表示方法分别采用晶面指数(hkl)和晶向指数 [uvw•晶]形面式(以立方晶系为例)。
• 晶向指数(hkl)的确定方法是:
✓以晶胞的某一阵点为原点,三个基 并以点阵基矢的长度作
•抗氧化性 •抗腐蚀性
•Fe
•H2
•Fe-Cu电池
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•电解液
•(+) •(-)
•F (+)
(-) (•+F)e•3FCe3C
•珠光体腐蚀
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本章小结
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第二章金属的凝固与固态相变
•2.1纯金属的结晶 •2.2合金的凝固 •2.3铁碳合金平衡态的相变基础 •2.4钢在加热时的转变 •2.5钢在冷却时的转变 •2.6焊接接头的相变 •本章小结
•第一章工程材料的结构与性能
硬度
符号
压头类型
压力 Kgf
硬度值 有效范围
应用举例
HRC
120º
150
20~60
金刚石圆锥
HRC
淬火钢件
HRB
Ф1/16inch 淬火钢球
100
25~100 软钢、退火钢、铜合金
HRB
HRA
120º
金刚石圆锥
60
70HRA 硬质合金、表面淬火钢
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•第一章工程材料的结构与性能
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在整堂课的教学中,刘教师总是让学 生带着 问题来 学习, 而问题 的设置 具有一 定的梯 度,由 浅入深 ,所提 出的问 题也很 明确
在整堂课的教学中,刘教师总是让学 生带着 问题来 学习, 而问题 的设置 具有一 定的梯 度,由 浅入深 ,所提 出的问 题也很 明确
流动性(cm)
温度(℃)
影响液态合金流动性的因素: 1.合金的化学成分
b a
300
200
100 0
80 60 40
20 0
Pb 20 40 60 80 Sb
a)在恒温下凝固 b)在一定温度范围内凝固
充型能力越强。 (3)浇注系统的的结构 浇注系统的结构越复杂,流动阻力
越大,充型能力越差。
在整堂课的教学中,刘教师总是让学 生带着 问题来 学习, 而问题 的设置 具有一 定的梯 度,由 浅入深 ,所提 出的问 题也很 明确
三、铸型充填条件
(1)铸型的蓄热系数 铸型的蓄热系数表示铸型从其中的 金属吸取热量并储存在本身的能力。
铸件输送机
1)振击压实
型砂
落砂
捅箱机
压铁传送机
2)汽动微振压实
3)高压造型
加砂机
压铁
4)抛砂加紧砂机实
上箱造型机
合箱 合箱机
下箱造型机
下芯
下箱翻箱、落箱机 铸型输送机
冷却箱
浇注
冷却
在整堂课的教学中,刘教师总是让学 生带着 问题来 学习, 而问题 的设置 具有一 定的梯 度,由 浅入深 ,所提 出的问 题也很 明确
二、机器造型
1)生产效率高; 2)铸型质量好(紧实度高而均匀、型腔轮廓清晰); 3)设备和工艺装备费用高,生产准备时间较长。
适用于中、小型铸件的成批、大批量生产。
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净成形工艺(Net Shape Process) 新的工艺不断出现(例如:金属的半固态新的
工艺成形、喷射成形、金属的注射成形等等) 计算机技术的发展引起材料加工工艺的新革命 新型材料的成形(复合材料、金属材料)
绪论
课程性质
是机械工程类专业近机械工程类专业学生 必修的一门技术基础课,主要研究金属和非金 属零件或毛坯的成形方法特点、过程、原理及 设备。
材料成形技术发展
– 材料加工产品精密化、轻量化、集成化; – 产品性能高、成本低、周期短; – 材料加工原料与能源消耗低、污染少;制造性好、
成品率高; – 材料正由单一的传统型向复合型、多功能型发展; – 材料加工技术逐渐综合化、多样化、柔性化、多学
科化; – 全新加工
在机械制造工艺过程中,一般是先用热加 工的方法制造出零件的毛坯,再用冷加工的方 法进一步改变毛坯的形态,使其最终被加工成 合格零件。其间,为了改善材料的加工性能和 使用性能,通常还需对工件进行有关的热处理。
本课程主要叙述了机械制造过程中金属 材料的液态成形(铸造)、固态成形、 连接成形、粉末冶金及非金属 (塑料、 橡胶、陶瓷)材料成形等。
《材料成形技术基础》
课程简介
机械制造技术包含产品技术(Product Technology)和过程技术(Process Technology )。
产品技术是以设计为中心,回答“做什么”。 过程技术是以工艺为核心,回答“怎么做”。包 括工艺、制造装备、工具、仪表和组织管理技术 及生产过程设计。
精品资料
全世界全世界75%的钢材经塑性加工,45%的金属结构用 焊接得以成形。
我国的铸造行业有我国的铸造行业有100 万职工, 2万多 个工厂, 2003 年产量达年产量达1,600 万吨,在世界上是 第一铸造大国。
家电:总产量世界第一; 手机:销量世界第一,产量很快成为第一。
面临的问题:如何从制造大国变为制造强 国
等,正确选择成形方法、合理制订工艺。 – 综合运用材料成形的基础知识,能初步分析零件或毛
坯在生产或使用过程中出现的各种问题产生的原因和 防止办法。 – 了解与材料成形技术有关的新材料、新工艺及其发展 趋势。
我国机械工业总产值已占全国工业总产值的25%。
我国钢年产量我国钢年产量2003年已达2.7亿吨,居世界第 一,生铁17,074 万吨,成品钢材19,218万吨。
我国汽车产量2001年已达234万辆,其中轿车产量为70.36 万辆,比1991年增加了 10倍多, 2002年的产销量又有迅 速、大幅度增长,已成为我国国民经济的支柱产业。
• 你怎么称呼老师?
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点,你 是否会认为老师的教学方法需要改进?
• 你所经历的课堂,是讲座式还是讨论式? • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒,也不怕那风雨狂,只怕先生骂我 笨,没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照,花儿对我笑,小鸟说早早早……”
过程技术的核心是材料加工工艺, 包括车、铣、刨、磨、铸、锻、焊、热 处理等。
绪论
课程特点
– 金工实习、工程制图、工程材料等为本课程的先修课。 – 本课程含盖多种成形方法,以叙述性内容为主,涉及
面广、信息量大、实践性强;课程系统庞杂、知识点 多而分散。 – 课程展开以“工艺原理一成形方法及应用—成形工艺 设计—工件的结构工艺性”
绪论
本课程的学习目标:
– 掌握材料的各种成形方法和原理、特点。 – 能根据成形零件或毛坯的结构、质量性能要求、批量
从材料学的角度
Ø 材料的性能取决于材料的组织和成分,而材料 的使用性能最终取决于材料的制备与成形加工 过程。
Ø 因而材料的成形加工工艺过程是制造高质、低 成本产品的中心环节,是材料科学与工程四要 素中极为关键的一个要素,是促进新材料研究、 开发、应用和产业化的决定因素。
材料成形的任务:
– 实现材料的成形 – 内部组织性能的控制
材料成形的目的:
获得所需几何形状、尺寸和质量的毛坯或零 件。
选择成形的方法时应综合考虑材料的种 类、性能、形状尺寸、工作条件或使用 要求、生产批量、制造成本等多种因素。
做到:技术可行、质量可靠、成本低廉
材料成形的重要意义
材料加工行业与国民经济中的各行各业休 戚相关,并占有极为重要的地位。在一定意义 上标志着国家的工业、农业、国防和科学技术 水平。