第04讲 材料成型热过程(4)
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热成型方法热成型方法(Thermoforming)是一种广泛应用于塑料加工中的工艺方法,其主要特点是通过高温加热和变形模具对塑料板材进行变形,从而形成所需形状和尺寸的产品。
热成型方法具有成本低、生产效率高和能够生产大尺寸产品的优点,因此广泛应用于汽车、电器、家具等领域。
本文将对热成型方法的工艺原理、应用和发展方向进行分析。
一、热成型方法的工艺原理热成型方法的基本工艺流程包括材料预处理、热软化、吸附成形、冷却成型和产品后处理等环节。
热软化是最为关键的工艺环节,具体分为加热和保温两个阶段。
在加热阶段,板材表面温度快速升高,吸附气体和水分被排出,从而使板材表面变得光滑,接下来进入保温阶段,板材表面和内部温度逐渐平衡,软化温度达到或接近板材的玻璃化转化温度,这个温度是热成型能够有效进行的基础。
热成型方法的另一个关键工艺环节是吸附成形,吸附成形是通过吸附力将板材表面粘附在模具表面,从而使板材在模具表面上成型。
吸附力来源于模具表面和板材表面之间的分子吸附力,吸附力的大小取决于模具表面和板材表面的粗糙程度、接触面积、吸附介质等因素。
热成型方法还需要适当的气压控制,通过调节气压大小和位置来控制产品的壁厚和形状。
热成型方法的最后一个工艺环节是冷却成型,通过快速冷却使得板材恢复硬度和刚性,并且将产品从模具中取下,并进行后处理,如切割、钻孔、抛光等等。
1.汽车内饰件:汽车内饰件由于要求外观和质感等方面的高要求,因此通常采用热成型方法进行生产,如仪表板、门板、饰条等。
2.电器外壳:电器外壳要求高强度、耐磨、耐高温等特性,采用热成型方法生产外壳可以大幅降低成本和生产周期,如冰箱外壳、空调外壳等。
3.包装盒:热成型方法可以生产各种形状的包装盒,如饮料杯、食品盒、化妆品盒等。
4.家具构件:热成型方法可以生产家具构件,如办公家具、椅子等。
三、热成型方法的发展方向随着科技的发展和市场需求的变化,热成型方法也面临着许多发展机遇和挑战。
工程材料及热成型工艺
工程材料是指在工程领域中用于制造构件或构造物的材料,包括金属、非金属、合金和复合材料等。
这些材料必须具有足够的强度、硬度和耐磨性等特性,以满足工程制造的要求。
热成型工艺是指通过加热材料到一定温度,利用材料的可塑性使其变形成所需形状的工艺。
主要有以下几种热成型工艺:
1. 热轧成型:将金属坯料加热到高温后,通过辊轧使其变形成薄板、薄壁管等形状。
2. 热挤压:将金属坯料加热到高温后,通过挤压机将其挤压成所需形状的材料。
3. 热冲压:将金属板材加热到一定温度后,利用模具进行冲压,使其承受大变形,形成复杂的形状。
4. 热拉伸:将金属坯料加热到高温后,通过拉伸使其变形成细丝或丝状材料。
5. 热淬火:将金属件加热到高温后迅速冷却,使其获得高硬度和高强度。
这些热成型工艺在工程制造中广泛应用,能够使材料获得良好的力学性能和形状。
同时,不同的工程材料和工艺可以相互配合,以满足不同工程的要求。
第三章材料成形热过程(南理工材料学院复试科目)材料科与工学学程基科课础材料形成理原工与第三艺章材料成形热过程第三章第节一二第节三第第节四材节料形成热过程本章内容包括:材料成形热过程基本特的点材加料过程的热热效温度场率接焊循环热第一节材料成形过程的基本特点各种材热料的形,成多情况数要是通加热过进行来的。
同不的材料形成法、方同的不热加方法其热,程的特过点是一样的。
例如不,固凝成是要形将金属材加料到热液,态后浇然铸预制的到腔中型经,冷却凝固形过成各种形状寸尺的器机件;塑性零形是将材成加料到塑热状态性通过,力及模外具变材料改形状的,制成造种各器零部件;机焊接成是将各种形形的零部件,通状过部加热,局至甚化熔固凝,连成各接金种属结构。
料材形的不同成的过程热对零件部金属结及的质量构以及陷缺的成形均有重的影要。
响第一节材料形成过程的热本基点特本节内容括包:一、焊热过接的程本基特点二凝固、成热过形程的本特点基、三性成塑形热过程的基本特点、一接焊热过程的本特点基焊接分为焊熔、态焊接固固液和焊相三大接。
类类焊各接的过热特点程不同是的。
焊是熔用集中利源热,工对进行局件部加,使热产生之部熔化,再局经过冷凝固却,形一成个固的接头;固态牢焊是对接工进件局行部加至塑热性态状通,挤压使之成为过一牢个固接头;的固液焊接是在相两件连工接的处中间加入熔点低的料钎钎剂,通和加过热使料和钎钎剂熔,焊母不熔化材,后然经冷过却凝,固成形一牢个固的接头。
电弧焊热程的一般过点特1)焊熔使的用源比热较集中,接热源的焊量能密比较度大,对相热加积比较小。
面2)接是焊局部的不一均的中加集过程热。
在焊处接温的度梯很度。
大加热速度的快很。
例如钨极弧氩时焊,用线能量为84J/0cm焊l接mm 钢时,板加速度热为7100℃s/接焊熔他中的心度温很高,远超过了远被焊金材属料熔点,整个焊接熔的池本上基是于处过热态,一状般弧电焊池熔平的温度均在170~01080之℃,间熔的温滴度一般达1高00~8240℃0而熔合区,的度温仅被焊是金属熔点,的熔的温度梯度池大。