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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。
辊弯成型技术板金属的成型折弯成型（a ）依靠单个模具两步成型（b ）折弯机上的分布成型= 全部直线段长度+ 全部圆弧段长度圆弧段长度指各圆弧的中性线长度wi ziB b b =+∑∑弹性范围永久变形范围理论上弯角成型应力-应变分布最大应变（拉伸）应力层实际外层纤维实际外层纤维中性轴-理论上中性轴-实际上最大的应变（压缩）实际应力分布应力层实际弯角应力-应变分布屈服应变以截面惯性主轴为坐标方位成型无盲角，全部实弯成型；成型对称性好，型材扭转小；成型道次少，轧辊直径小，经济性好。
盲角盲角☐☐1区：接触段；2区：非接触变形段；3区：不变形阶段；4区：弹性回复段。
实际变形不同于理论变形材料实验、屈服极限、抗拉极限和延伸率通过绘制应力-应变图可以清楚地知道屈服极限、抗拉强度的大小试验过程中的应力应变图无载荷颈缩开始前后断裂无载荷应变应力最大载荷断裂永久的弹性的L 1应力下的总变形（应变）应力材料3#材料2#材料1#应变不同材料的应力应变图1#为低强度高延伸率的材料2#为高强度低延伸率的材料3#为强度更高延伸率更低的材料由应力-应变估计成型性—应变示意图表明，材料的屈服极限和抗拉极限相差越大，材料的延伸率越高，金属的成形性越好。
能和轧制方向上的性能不同。
抗拉强度拉伸由于轧制方向不同金属的力学性能可能发生变化轧制方向轧制方向由（a）和（b）可以看出，带材后续成型时，弯曲方向的选择需要考虑原始的轧制方向；（c）为弯曲线与轧制方向平行时产品的缺陷。
屈服点冷压下量铍铜1010碳钢1350 铝不同金属典型的冷作硬化率应力冷作硬化屈服点110.000psi 抗拉强度120.000psi 伸长率1%相同钢的退火屈服点27.000psi 抗拉强度36.000psi 伸长率1%相同材料冷作硬化和退火后应力-应变图应力应变冷作硬化屈服点110.000psi抗拉强度120.000psi 伸长率1%相同钢的退火屈服点27.000psi 抗拉强度36.000psi 伸长率1%上述数学估算的根据是成型边以光滑的螺旋线运动，考虑了腿高、道次数、道次间距对成型过程应变的影响。
注塑基础理论知识注塑基础理论知识注塑工艺学习1 注塑成型概述及成型经济学1.1 塑料四变量塑料温度、塑料流速、塑料压力、塑料冷却。
要点：一致的注塑机参数并不能保证产出品质一致的产品，一致的塑料四变量才能够保证产出品质一致的产品。
1.2 注塑生产成本的降低尽可能缩短注塑周期；尽可能降低不良率；尽可能多的型腔数，不要堵上型腔生产；尽量减少停机时间，把更多的注塑机加工时间卖出去。
2 塑料制品设计及塑料原料2.1 塑料制品的设计要素常见的塑料制品都是壳类制品，不管如何复杂，通常都有三个基本的设计元素：制品外壳，定义制品的形状；附加于制品外壳上的部分，如螺丝柱、加强筋等；从制品外壳上挖空的部分，如通孔、盲孔等。
2.2 塑料制品的设计指导原则2.2.1 名义壁厚外壳的厚度尽可能均匀，壁厚的改变应该尽可能的小，并且逐步过渡；壁厚的改变应该少于名义壁厚的25%。
壁厚不均匀会导致倒流和跑道效应，由于塑料流动时，总是首先流向阻力最小的方向，通常，壁厚大的地方阻力小，壁厚小的地方阻力大，所以，塑料会先填充周边壁厚大的部位，中心壁厚小的部位由于流动前沿凝固或困气而无法填充，造成不可避免的缺陷。
2.2.2 过渡圆角两平面的交叉处需要圆角过渡，圆角的大小应该以保持壁厚均匀为原则，因为圆角半径相对于壁厚越小，应力越集中，相对应力就越大。
塑料制品上的内拐角通常是应力最大的地方，外拐角通常容易出现短射现象。
拐角半径设计的足够大有助于：分散应力，消除应力集中现象；有助于流动，防止短射、困气；有助于保证统一的收缩，减少表面凹陷、空穴和翘曲等现象。
2.2.3 制品脱模要有足够的脱模斜度，其大小要求与以下条件有关系：材料收缩率和耐磨性：通常收缩率越大，要求脱模斜度就越小；耐磨性越好的材料，要求的脱模斜度也比较小；制品表明粗糙度越大，要求脱模斜度越大；壁厚以及壁厚是否均匀也影响对脱模斜度的要求；型腔的深度也是要考虑的一部分。
2.2.4 附加和挖空尽可能考虑塑料的流动。
第一章1.聚合物材料的加工性质：可模塑性、可挤压性、可纺性、可延性。
2.什么是可挤压性？答：可挤压性是指聚合物经过挤压作用形变时获得形状和保持形状的能力。
发生地点：主要有挤出机、注塑机料筒、压延机辊筒用、模具中等聚合物力学的状态：粘流态。
表征参数：熔融指数3.什么是可模塑性？答：可模塑性是指材料在温度和压力作用下形变和在模具中模制成型的能力。
发生地点：主要有挤出机、注塑机、模具中等聚合物力学状态：高弹态、粘流态表征方法：螺旋流动试验在成型加工过程中，聚合物的可模塑性常用在一定温度、压力下熔体的流动长度来表示。
4.什么是可纺性？答：可纺性是聚合物材料经过加工形成连续的固态纤维的能力。
发生地点：主要有熔融纺丝聚合物力学状态：粘流态表征方法：纺丝实验5.什么是可延性？答：可延性表示无定型或半结晶聚合物在一个或两个方向上受到压延或拉伸时变形的能力。
发生地点：压延或拉伸工艺聚合物力学状态：高弹态、或玻璃态。
表征方法：拉伸试验（速率快慢、式样）可延性源于：1）大分子结构非晶高聚物单个分子空间形态：无规线团：结晶高聚物：折叠链状细而长的长链结构和巨大的长径比2）大分子链的柔性。
6.什么是粘弹性？答：粘弹性是纯弹性和纯粘性的有机组合。
A，粘性：物体受力后，形变随时间发生变化，除去外边后，形变不能回复。
B，弹性：物全受力后，发生形变，除去外力后，形变能回复1）普弹性：物体受力后，瞬时发生形变，除去外力能迅速回复，与时间无关。
（符合胡克定律）2）高弹性：物体受力后，瞬时发生形变，除去外力能回复，与时间有关。
（不符合胡克定律）7.什么是滞后效应？答：在外作用力下，聚合物分子链由于跟不上外力作用速度而造成的形变总是落后于外力作用速度的效应。
形成原因：长链结构和大分子的运动具有步性，存在松弛过程，需要松弛时间。
聚合物的可挤压性：粘度---流动性---MFR表征、表征意义及使用意义聚合物的可模塑性：可模塑性的影响因素聚合物的可延性：冷拉伸、热拉伸、滞后效应线型高聚合物的聚集态与成型加工：力学三态的特征（分子运动状态、宏观力学状态）及适应的成型加工方法重要的成型加工特征温度：Tb /Tg/Tm/Tf/Td习题：1.请用粘弹性的滞后效应相关理论解说塑料注射成型制品的变形收缩现象以及热处理的作用。
第一章1、材料的四要素是什么？相互关系如何?2、一与其它材料相比，高分子材料具有那些特征?（以塑料为例）a质轻b拉伸强度和拉伸模量较低，韧性较优良。
C传热系数小，可做优良的绝热材料。
D电气绝缘性优良。
E成型加工性优良。
F减震、消音性能良好。
G某些塑料具有优良的减磨耐磨和自润滑性能。
H耐腐蚀。
I透光性良好。
J着色性良好。
K可赋予各种特殊功能。
L使用过程中易产生蠕变、疲劳、冷流、结晶等现象，长期使用性能较差。
M热膨胀系数大。
N耐热性（熔点、玻璃化转变温度）较低，使用温度不高。
0易燃烧。
燃烧时会产生大量黑烟和有毒气体。
3、高分子成型加工的定义，研究的主要内容？高分子成型加工：将聚合物（有时还加入各种添加剂、助剂或改性剂等）转变成使用材料或制品的一种工程技术。
主要内容：（1）高分子材料加工工艺：a材料制备：配方设计、混合、配制。
b 成型：工艺特点、工艺过程、工艺条件、控制因素。
（2）相关理论：影响加工工艺及制品性能的因素、各种工艺的原理、物理变化和化学变化。
4、高分子材料的五个条件？一、以聚合物为主体，主要视材料的性质如何。
二、属多相复合体系：两组分以上，宏观均相，亚微观分。
三、具有可加工性。
四、 良好的使用性能和适当的寿命。
五、 具有工业化生产规模。
5、简要描述高分子材料的制造过程? 高分子材料的主要原材料来自石油、煤、天然气、矿物和农副产品等。
高分子材 料的生产由高分子化合物的制造和成型加工高分子化合物的制造：获取高分子化合物的方法大致可分为三种。
（高分子反应、复合化、聚合反应）6、高分子成型加丄原理课程与其他专业课程的关系？多门课程集一体、多学科知识基础 第二章1、简述聚合物热-机械特性与成型加工性的关系。
高分子材料热机械特性与成型加工的关系； »| *空吹塑成；“E 真空荷压力成扌 匚匚I 薄膜和样维热拉彳 薄膜和纤维冷拉伸玻璃态高弹态 啟流杰「2、聚合物材料的加工性包括哪些，分别进行简述?1可挤压性：聚合物处于粘流态时通过挤压作用产生不可逆变形而获得一定形状 和保持形状的能力。
名词一．名词的概念：名词(Nouns）是词性的一种，也是实词的一种，是指待人、物、事、时、地、情感、概念等实体或抽象事物的词。
二．名词的分类专有名词：1.不加the的专有名词:指某人，某地，某机构等专有的名称，其首字母要大写。
如Hong Kong, China, Bill Clinton.此类名词修饰一个普通名词时，前也不加the，如Beijing University，Oxford street, Hyde park, Kennedy Airport,但the University ofBeijing.2. 加the的专有名词:有普通名词构成的专有名词，各个单词的首字母大写，前面加the,如the Great Wall个体名词：表示某类人或东西中的个体，如 student,book名可数名词（表示若干个体组成的集合。
分为三类。
）普 1.只有单数意义的集体名词，如jewelrymachinery poetry fruit clothing furnitureequipment luggage等通 2.只有复数意义的集体名词，如peoplepolice cattle goods clothes personnel等集体名词 3.表示一个整体，用作单数；表示个体成员，用作复数的集体名词，如class,family, team, group audience ,enemy，public, government, staff, crew等词名例：Our class are watching TV.词Our class is a big one.物质名词：表示构成某事物材料的名词，如：cotton,air, tea不可数名词抽象名词：表示抽象概念如情感，态度、动作，状态、品质等的词，如: work，happiness, news，health, imagination等注意：1.名词的类别不是一成不变的，他们会根据词义的变化，种类和场合的不同而转换如School is over. (个体变抽象)Please lend me your iron. ( 物质名词变个体)The meeting is a success。
(抽象变个体)Mary is quite a help to his mother. (抽象变个体)The waters of the lake are polluted . (广大的一片水域)2.记住几个永远用作不可数名词的几个名词luck ,information, news , progress, fun ,weather ,advice ，health，wealthharm, room(空间，地方)如：Wish you good luck.。
What fine weather!Tom is fun.We had no luck.We made rapid progress this year.三．名词的数1. 可数名词的数：通过名词的单复数变化来实现，可数名词有单、复数形式，其复数的构成规则如下：1) 绝大多数在词尾加s。
如book, books; bag, bags; cup, cups; face, faces.2）以ch, sh, s, x,结尾的名词加es.如：Watch--watches; brush --brushes;-class--classes;但stomach加s例如，A cow has four stomachs.3) 以辅音加o结尾的词加es构成复数：如potato, tomato, hero, Negro, dingo但piano , photo ,kilo后加s.4）以辅音字母＋y结尾的名词，将y改为i，再加es.例如：baby, babies; family, families;以元音字母＋y结尾的名词，直接加s.例如：boy, boys; key, keys以辅音加y结尾的专有名词变复数时，直接加sThere are two Marys and four Henrys in our class.5）以f或fe结尾的名词，先将f或fe改为v，再加es构成复数形式，如：leaf, leaves; wife, wives等.但有些以f结尾的名词，是在f后加s构成复数，常见的有：roof, chief, belief, gulf ,cliff ,proof ,serf 等.个别的两种方式都可以，如：handkerchiefs, handkerchieves6）少数名词的复数形式是不规则的，通过改变或添加字母来实现，要一一背记：man→men; woman→women; Englishman→Englishmen; foot→feet;tooth→teeth; child→children; mouse→mice goose-geese，ox–oxen, phenomenon---phenomena, datum----data, medium---media,analysis---analyses, abacus---abaci, louse---lice bacterium---bacteria但Romans, Germans7）复合名词：A.将复合名词中的主体名词变为复数形式，如：lookers-on旁观者，editors-in-chief 总编辑, passers-by过路人film-goers常去看电影的人standers-by 旁观者comrades-in-arms 战友prisoners-of- war战俘mothers – in- law 岳母，婆婆B.如果没有主体名词，就在词尾后加s。
如：grown-ups 成年人，go-betweens 中间人forget-me-nots勿忘我8) a和I 两个字母，变复数时，为了避免和as ,is 混淆，通常在其后打’,再加s,如There are two a’s in the word.注意：1.有些名词单复数形式相同，1).sheep, fish, deer, salmon（鲑鱼）, cod(鳕鱼），bison(野牛）2). craft及其合成词：craft，aircraft, spacecraft(航天飞船）3). Chinese(中国人),Japanese, Swiss，Lebanese, Portuguese, Vitnamese4). 以s结尾的某些词：species, means, works(工厂,作品）5).其他：offspring（子孙）2. 有些词表示有两部分组成的物体，或以ings 形式结尾,这类词表示复数意义如trousers, glasses ,compasses, scissors, chopsticks，Jeans, scales, shorts,stockings, doings ，greetings, surroundings, sightings, lodgings, winnings,savings, findings, earnings, belongings等3. 有些名词，以复数形式结尾，但表示单数意义，如: news, mathematics,physics，politics, economics主语时，谓语动词用单数。
如：Mathematics is the language of science. 数学是科学语言。
4. 某些名词的复数形式表示特别的含义game游戏——games 运动会spirit精神——spirits心情thing事物——things情况、形式content内容——contents目录iron铁——irons脚镣手铐hair 头发总称——hairs 几根头发work工作——works 作品、工厂manner 方式——manners礼貌sand 沙子——sands海滩force力量——forces军队time 时间——times倍数，次数wood木头——woods 树林ash 灰烬——ashes骨灰arm胳膊——arms 武器green绿色——greens 青菜brain大脑-------brains智慧damage损失，损坏----damages赔偿金valuable贵重的---- valuables 贵重物品20 pennies 20个便士（硬币数）20 pence 20便士（钱的总量）Possession 拥有，占有—possessions 财产value价值----values 价值观Instruction命令指令---instructions 指南，说明2. 不可数名词的数数词+量词+of+不可数名词（当数词大于一时，量词变复数,注意head, score.dozen不变）记住几组量词与名词的固定搭配：a cake of soap; a bar of chocolate ; two ears of corn ; a grain of riceA drop of water a fit of anger a ray of hope a flash of lighteninga length of rope a crash of thunder a piece of clothingan article of clothing a suit of clothes a set of furniture a pair of trousersa copy of China Daily a head of cattle two head of cattle(与dozen和score同)a piece of land/advice/bread/wood/water/music/bamboo/silver/poetry/sculpture/work/四.名词的所有格1．名词的所有格一般用于有生命的名词。
其构成多在词尾加上“’s”如：Tom’s bike,Marx’s works2. 以s结尾的专有名词，在词尾后加“’”或“’s”如：Engels’/Engels’s works3. 以s结尾的复数名词，只在词尾加“’”如：students’ homework,不以s结尾的复数名词，仍在词尾加“’s”如：men’s clothes男士衣服children’s books儿童读物4. 如果一个事物为两个人共有，只在后一个名词的词尾加“’s”，如果不是共有，就要在两个名词的词尾分别加上“’s”.例如：Tom and Mike’s room汤姆和迈克合住的房间T om’s and Mike’s rooms汤姆、迈克各自的房间5. 表示店铺或某人的家时，常在名词所有格后省去shop, house等名词.如：the tailor’s 裁缝店，the barber’s理发店go to the doctor’s上诊所，at my uncle s在我叔叔家6. 表示时间、距离、量度、价格、国家、城市、天体等无生命的名词，可以在词尾加“’s”或“’”来表示所有格。
