重庆大学材料成型技术基础第一章绪论精品PPT课件
材料成形装备及自动化_第一章 绪论课件

18
1.4 工业自动化的含义
1. 工业自动化的定义及组成
1) 工业自动化是指: 将多台设备(或多个工序) 组合成有机的联合体,用各种控 制装置和执行机构进行控制,协 调各台设备(或各工序)的动作, 校正误差、检验质量,使生产全 过程按照人们的要求自动实现, 并尽量减少人为的操作与干预。
19
2) 工业自动化系统一般由如下部分组成
13
B. 塑性成形
轧制:各类轧机 挤压:各类压力机 拉拔:各类拉拔(或拉力)机 自由锻:各类锻锤 模锻:各类锻锤或压力机 板料冲压:各类压力机
锻造的本质特点: 金属 塑 性 成形
装备特点:
必须有 外 力
14
C. 焊接成形
1)熔焊: 电弧焊:各类弧焊机 电渣焊:电渣焊机 电子束焊:电子束焊机 激光焊:激光焊机 等离子弧焊:等离子弧焊机 2)压焊: 焊接的本质特点: 电阻焊:电阻点焊机和电阻缝焊机 摩擦焊:摩擦焊机 液 态 金属 局部成形 3)钎焊: 装备特点: 钎焊设备 必须有 局部高温源
自动机床;
物料自动搬运系统;
自动装配机;
流水生产线;
信号检测数据采集系统; 计算机过程控制系统; 支持制造活动用来收集数据、进行规划和做出 决策的计算机控制系统。
20
2. 工业生产过程
表1-2 生产过程中的三大环节及八个主要过程
环节 设计 主要过程 设计过程 生产准备过程 功能作用 产品设计CAD/CAM、工装模具设计、专用加工设备设计等 原材料准备、采购及外协加工委托计划等
材料成形装备及自动化
Equipment and Automation of Materials Process
目 录
第一章 绪 论(2学时)
第一章 材料科学基础 绪论PPT课件

❖ 功能材料是具有优良的电学、磁学、光学、 热学、声学、力学、化学和生物学功能及 其相互转化的功能,被用于非结构目的的 高技术材料。
1.4.3 材料按服役的领域来分类
根据材料服役的技术领域可分为建筑 材料、信息材料、航空航天材料、能源材 料、生物医用材料等。
❖ 火箭发动机的燃烧室与喷嘴, 需要承受2000℃的高温而不 氧化,它是用石墨表面喷涂 一层二硅化钼材料制成。石 墨已被大量用作核能工业的 “减速剂”。雷达中大型电 子管外壳,既要耐高温,又 要有优良的超高频和绝缘性 能,它是用氧化铝高频陶瓷 制成。核反应堆外部的防护 层是用一种含钡的特种水泥 筑成的。
是为高温技术服务的基础材料。尽管各国对其定义不同, 但基本含义是相同的,即耐火材料是用作高温窑炉等热 工设备的结构材料,以及用作工业高温容器和部件的材 料,并能承受相应的物理化学变化及机械作用。
大部分耐火材料是以天然矿石(如耐火粘土、硅石、菱镁 矿、白云母等)为原料制造的。
按矿物组成分为氧化硅质、硅酸铝质、镁质、白云石质、 橄榄石质、尖晶石质、含碳质、含锆质耐火材料及特殊 耐火材料;
等系统的材 料科学知识
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
谢谢大家
荣幸这一路,与你同行
1.4.4 材料按结晶状态分类
单晶材料 多晶材料 非晶态材料 准晶材料
单晶材料是由一个比较完整的晶粒构成的 材料,如单晶纤维、单晶硅;
多晶材料是由许多晶粒组成的材料,其性 能与晶粒大小、晶界的性质有密切的关系。
《材料制备与成型加工技术》课件——绪论

成型加工(Forming and processing)
02
料制品各种成型方法及操作,成型工艺特点,成型工艺的适应性,成型工艺流程,成型设备结构及作用原理,成型工艺条件及其控制,成型工艺在橡胶、塑料、纤维加工中的共性和特殊性,各种高分子材料制品的成型加工过程,成型加工新工艺和新方法。
高分子材料(macromolecule material
按照高聚物来源分类
结构高分子材料--利用它的强度、弹性等力学性能功能高分子材料--利用它的声、光、电、磁、热和生物等功能
按照材料学观点
天然高分子材料--天然高聚物(natural)合成高分子材料--合成高聚物(compound)
2、高分子材料的分类(Classification of Polymer Materials)
2、高分子材料加工(Polymer material processing)
通常是使固体状态(粉状或粒状)、糊状或溶液状态的高分子化合物熔融或变形,经过模具形成所需的形状,并保持其已经取得的形状,最终得到制品的工艺过程。制造过程如下:
(1)成型加工过程的四个阶段
00
原材料的准备
01
使原材料产生变形或流动,并成为所需的形状
工程塑料(Engineering plastic)
01
是指拉伸强度大于50MPa ,冲击强度大于6kJ/m2,长期耐热温度超过100℃的、刚性好、蠕变小、自润滑、电绝缘、耐腐蚀性能等优良的、可替代金属用作结构件的塑料。
02
No.1
(3)橡 胶(rubber)
No.2
橡胶是室温下具有粘弹性的高分子化合物,在适当配合剂存在下,在一定温度和压力下硫化(适度交联)而制得的弹性体材料(橡胶制品)。按用途和性能可将橡胶分为通用橡胶和特种橡胶。
第一篇材料成型基础课件

碳素结构钢
• 出厂时保证机械性能。• 用途:各种型材——
• 如:Q235—A·F
热轧钢板、钢带、型
• Q — 屈服点
钢、棒钢等,用于制
• 235 — 屈 服 点 数 值 (单位:MPa)
造受力不大或不重要 的零件。
• A — 质量等级,A
级(A、B、C、D)
• F — 沸腾钢,(Z
为镇静钢,可省略)
0.80-0.90 0.90-1.00
Punches, rivet sets, large taps, threading dies, drop-forging dies, shear blades, table knives, saws, hammers, cold chisels, woodworking chisels, rock drills, axes, springs. Taps, small punches, threading dies, needles, knives, spring, machinists’hammers, screwdrivers, drills, milling cutlers, axes, reamers, rock drills, chisels, lathe centers, hacksaw blades.
1.00-1.10 1.10-1.20
Axes, chisels, small taps, hand reamers, lathe centers, mandrels, threading dies, milling cutters, springs, turning and planning tools, knives, drills. Milling cutters, reamers, woodworking tools, saws, knives,ball bearings, cold cutting dies, threading dies, taps, twist drills, pipe cutters, lathe centers, hatchets, turning and planning tools.
材料成型工艺基础 教学课件 ppt 作者 刘建华 1-5 第5章

第5章粉末冶金及其成型5.1粉末冶金基础5.2粉末冶金工艺过程5.3粉末注射成型技术5.4粉末冶金制品的结构工艺性1 / 875.1粉末冶金基础5.1.1金属粉末的性能金属粉末的性能主要指粉末的物理性能和工艺性能,对其成型和烧结过程以及制品的性能都有重大的影响。
而金属粉末的化学成分对金属粉末的性能也有很大的影响。
1.化学成分金属粉末的化学成分一般是指主要金属或组分、杂质以及气体含量。
其中金属通常占98%~99%以上。
2 / 87金属粉末中的杂质主要为氧化物,氧化物的存在使金属粉末的压缩性变坏,使压模的磨损增大。
它可分为易被氢还原的金属氧化物(铁、铜、钨、钴、钼等的氧化物)和难还原的氧化物(如铬、锰、硅、铝等的氧化物)。
有时含有少量的易还原金属氧化物,有利于金属粉末的烧结,而难还原金属氧化物却不利于烧结。
因此,通常金属粉末的氧化物含量越少越好。
金属粉末中的主要气体杂质是氧、氢、一氧化碳及氮,这些气体杂质使金属粉末脆性增大,压制性能变坏,特别是使一些难熔金属与化合物(如钛、铬、碳化物、硼化物、硅化物)的塑性变坏。
加热时,气体强烈析出,这也可能影响压坯在烧结时的正常收缩过程。
因此,一些金属粉末往往要进行真空脱气处理,以除去气体杂质。
3 / 872.物理性能粉末的物理性能主要包括颗粒形状、颗粒大小和粒度组成,此外还有颗粒的比表面积、颗粒的密度、显微硬度等。
金属粉末的颗粒形状即粉末颗粒的外观几何形状,通常有球状、树枝状、针状、海绵状、粒状、片状、角状和不规则状,它主要由粉末的生产方法决定,同时也与制造过程的工艺参数以及物质的分子和原子排列的结晶几何学因素有关。
粉末的颗粒形状直接影响粉末的流动性、松装密度、气体透过性,对压制性和烧结体强度均有显著影响。
4 / 87通常情况下,金属粉末的颗粒大小可用筛来测定,用“目”来表示。
粉末的颗粒大小对其压制成型时的比压、烧结时的收缩及烧结制品的力学性能有重大影响。
粒度分布是指大小不同的颗粒级的相对含量,也称做粒度组成,它对金属粉末的压制和烧结都有很大影响。
工程材料与成形工艺基础绪论与第一章金属材料基

钢铁材料生产过程
现代钢铁冶炼的两种基本流程
二 第二节 钢铁材料生产过程概述
钢铁材料生产过程
现代钢铁冶炼的两种基本流程 高炉炼铁
烧结/球团 — 高炉—转炉—连铸机—轧机
非高炉炼铁
长流程
直接还原或熔融还原—电炉—连铸机—轧机
短流程
钢铁冶炼的任务是把铁矿石冶炼成合格的钢。
二 第二节 钢铁材料生产过程概述
卢森堡 54.32 46.65 16.4
日本 33.70 32.90 12.4
日本 32.02 29.57
8.3
韩国 31.20 31.42 -0.7
中国 22.53 22.73 -0.9
中国 19.06 16.08 18.5
中国 15.00 11.90 26.1
中国 14.63 12.02 21.7
预脱硫:电石量、,石减少灰渣、量金和铁属镁等炉外脱硫剂
损;预脱磷的需要
预脱硅:铁水使沟钢产、生盛冷铁脆性水容器中喷吹氧化剂
预脱磷:盛铁水容器中喷吹氧化剂
铁水预处理按需要可在铁水沟、盛铁水容器(铁水包、 鱼雷罐)或转炉中时行。
简化炼钢过程,提高钢的质量
二 第二节 钢铁材料生产过程概述
钢铁材料生产过程
矿石→破碎→筛分→贫矿 (lean ore)→磨矿 (grinding)→筛分→选矿 →造块→人造富矿→高炉
二 第二节 钢铁材料生产过程概述
钢铁材料生产过程
Hot Metal Pretreatment
铁水预处理
铁水在进入转炉前,易脱为引硫除起条去热件脆比某钢,些水铁有脱水 害元素的处理过程。
硫优越 减少转炉石灰消耗
废钢,应预先进行解体和 切割;对轻薄料要打包或 压块,以缩短装料时间。
材料成型技术基础-第一章铸造-课件&作业1
材料材料成型成型成型技术基础技术基础作业1:作业要求作业要求::写在word 文档文档;;将这个文件压缩打包并命名为将这个文件压缩打包并命名为::作业1班级-学号-姓名.zip(作业1-13机制1-18-张三.zip )1.请定义缩孔和缩松,并叙述其形成机理及原因。
可画图辅助介绍。
2.什么是金属型铸造、重力/压力铸造?3.试列出浇注位置的选择原则。
21.1液态金属铸造成形的基本原理1.2砂型铸造的方法及设备1.3铸造成形工艺设计1.4特种铸造1.5各种铸造方法比较1铸造工艺特点铸造工艺特点、2 合金的铸造性能3 铸件的凝固4 铸件的收缩铸造应力、、5 铸造应力6 铸件缺陷分析及铸件质量控制1.铸造工艺特点2. 铸造工艺方法的分类3. 铸造工艺方法的应用铸造铸造((合金合金))腔中腔中,,一种金属成形方法■铸造工艺特点:1 用铸造方法可以生产各种形状复杂的毛坯2 铸造的适用性很广(适用于常用金属、大小不受限制)3 铸造所用的原材料来源广泛4 铸件的形状和尺寸可以与零件很接近。
5 铸造工艺灵活,生产率高。
casting 1 砂型铸造砂型铸造((sand casting)2 特种铸造1 铸造工艺特点铸造工艺特点、、分类分类及应用及应用■砂型铸造(砂型铸造为造型和制芯的材料,为造型和制芯的材料属充填铸型型腔的一种工艺方法图1-2 砂型铸造的工艺过程特种铸造:在造型材料在造型材料(:metal/wax (模具制造-plastic-bonded shell mold )、)、金属液充型型式型式((重力/压力压力)型中的凝固条件型中的凝固条件()等方面与普通砂型铸造有显著差别的铸造方法显著差别的铸造方法。
■casting 铸造由于可选用多种多样成分铸造由于可选用多种多样成分、、性能的铸造金,加之基本建设投资少加之基本建设投资少,,工艺灵活性大和生产周期短等优点生产周期短等优点,,因而广泛地应用在机械制造制造、、矿山冶金矿山冶金、、交通运输交通运输、、石化通用设备、农业机械农业机械、、能源动力能源动力、、轻工纺织轻工纺织、、土建工程、电力电子电力电子、、航天航空航天航空、、国防军工等国民经济各部门经济各部门,,是现代大机械工业的基础是现代大机械工业的基础。
材料成型技术基础课件
d. 提高铸型和型芯的退让性;浇注后尽早开型 e. 提高铸型温度 f. 去应力退火
(2)变形 ①变形方向
受拉部位趋于缩短; 受压部位趋于伸长 例如:T形梁 平板件
返 回
②防止措施 a. 反变形法。例如:床身铸件 b. 设置工艺筋
c. 去应力退火或自然时效
反变形量
(3)铸件的裂纹 ①热裂 a. 特征:裂纹短、形状曲折、缝隙宽、缝内呈氧化色 b. 影响因素: 合金性质和铸型阻力
返 回
c. 防止措施 选择结晶温度范围窄、收缩率小的合金 合理设计铸件结构 改善砂型和砂芯的退让性 严格限制钢和铸铁中硫的含量 ②冷裂 a. 特征:裂缝细小,表面光滑,呈连续圆滑曲线或直 线状,有金属光泽或呈轻微氧化色 b. 防止措施
减小铸造应力或降低合金的脆性
严格控制钢和铸铁中磷的质量分数
返 回
由于铸件壁厚不均匀,各部分冷却速度不同,以致 在同一时期内铸件各部分收缩不一致而引起的应力 a. 形成机理 b. 应力分布规律 厚壁或心部—拉应力; 薄壁或表层—压应力
返 回
c. 应力大小 ②机械应力
铸件壁厚差愈大 合金的线收缩率愈高 弹性模量愈大
热应力愈大
上型
铸件因收缩受到铸型、型 芯及浇注系统的机械阻碍而 产生的应力 特点:拉应力或剪切应力; 临时应力 ③减小和消除应力的措施 a. 铸件壁厚尽量均匀 b. 尽量选用线收缩率小、弹性模量小的合金
返 回
糊状(体积)凝固方式; 液态收缩+凝固收缩>固态收缩
(4)缩孔防止措施 ①“定向(顺序)凝固”。安放冒口 定向凝固特点: 有效地消除缩孔、缩松;
铸件易产生内应力、变 形和裂纹;
工艺出品率低;切削费工 应用:用于收缩较大、凝固温度范围较小的合金。 如铸钢、高牌号的灰铸铁、铝青铜等铸件
材料成型基础课件
一般合金在凝固过程中都存在液-固两相区,树枝状晶在其中 不断扩大[见图a]。枝晶长到一定程度,枝晶分叉间的熔融 合金被分离成彼此孤立的状态[见图b],它们继续凝固时也 将产生收缩,这种凝固方式称糊状凝固。这时铸件中心虽有液 体存在,但由于树枝晶的阻碍使之无法补缩,在凝固后的枝晶 分叉间就形成许多微小的孔洞(缩松)[见图c]。
2.2 液态成形理论基础
材 料 成 形 工 艺 基 础
总结:具有逐层凝固倾向的合金(如灰 铸铁、铝硅合金等) 易于铸造,应尽量 选用。当必须采用有糊状凝固倾向的合 金(如锡青铜、铝铜合金、球墨铸铁等) 时,需考虑采用适当的工艺措施,例如, 选用金属型铸造等,以减小其凝固区域。
2.2 液态成形理论基础
1.2 材料成型方法及特点
材 料 成 形 工 艺 基 础
1.材料成型方法的分类
1.3 材料成型工艺发展及概况
材 料 成 形 工 艺 基 础
古代、近代及现代的材料成形技术 材料成形技术与材料科学 我国及世界先进国家的差距
1.4 材料成型工艺的发展趋势
材 料 成 形 工 艺 基 础
每项材料成形技术都有各自发展特点,总的趋势可归纳为 : 1、成型技术精密化 2、材料制备与成型一体化 3、复合成型 4、数字化成型 5、材料成型自动化 6、绿色清洁生产
液态合金填满铸型后[见图 a],因铸型吸热,靠近型腔表面 的金属很快就降到凝固温度,凝固成一层外壳[见图b],温 度继续下降,合金逐层凝固,凝固层加厚,内部的剩余的液体, 由于液态收缩和补充凝固层的凝固收缩,体积缩减,液面下降, 铸件内部出现空隙[见图c],直到内部完全凝固,在铸件上 部形成缩孔[见图d]。已经形成缩孔的铸件继续冷却到室温 时,因固态收缩使铸件的外形轮廓尺寸略有缩小[见图e]。 合金的液态收缩和凝固收缩越大,浇注温度越高,铸件的壁越 厚,缩孔的容积就越大。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
我国是制造大国
2014年我国机械工业产值达5万亿美金,近占世界的50%。 我国钢年产量我国钢年产量2014年已达8.2亿吨,居世界第
一,生铁7.21 亿吨,成品钢材11.26亿吨。 2014年我国汽车产销量超过2300万辆,已成为我国国民经
济的支柱产业。 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。 2005年我国的铸造行业有120 万职工, 3万多个工厂, 年
产量达2,440 万吨,在世界上是第一铸造大国。
家电:总产量世界第一; 手机:产销量世界第一。
面临的问题:如何从制造大国变为制造强 国
绪论
32
谢谢聆听
·学习就是为了达到一定目的而努力去干, 是为一个目标去 战胜各种困难的过程,这个过程会充满压力、痛苦和挫折
Learning Is To Achieve A Certain Goal And Work Hard, Is A Process To Overcome Various Difficulties For A Goal
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
绪论
材料成形的重要意义
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; – 全新的加工方法与工艺,及传统加工方法的改进与
工序综合。
21世纪材料加工工艺展望
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)
纳米材料加工
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。
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。
从材料学的角度
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。
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。
《材料成形技术基础》
绪论
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。
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”
写在最后
成功的基础在于好的学习习惯
The foundation of success lies in good habits
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。
传统上将其划分为冷加工和热加工
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。