材料成型工艺(1)
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金属材料的成型工艺
金属材料的成型工艺引言金属材料的成型工艺是指通过加热、加压和变形等手段，将金属材料由初始形状转变为目标形状的工艺过程。
金属材料的成型工艺在制造业中占据着重要地位，广泛应用于汽车制造、航空航天、电子设备等领域。
本文将介绍金属材料的成型工艺的几种常见方法。
压力成形压力成形是金属材料成型工艺中最常见的一种方法。
它通过施加压力将金属材料强制塑造成所需形状。
主要的压力成形工艺包括锻造、冲压和挤压。
锻造锻造是一种将金属材料加热到一定温度后，在冷镦机或锻压机上施加压力进行塑性变形的工艺。
锻造通常分为冷锻和热锻两种方式。
与其他成型工艺相比，锻造具有精度高、力学性能好等优点。
冲压冲压是利用冲床将板材或带材冲压成所需形状的工艺。
冲压通常包括剪切、冲孔、成形等步骤。
冲压工艺具有高效率、高精度和批量生产能力等优点。
挤压挤压是将金属材料塑性变形成为具有一定截面形状的长条材料的工艺。
它可以通过挤压机将金属材料挤压出所需形状。
挤压工艺具有高生产效率和高材料利用率等优点。
热成形热成形是指在金属材料加热至高温状态下进行塑性变形的工艺。
热成形通常包括热锻、热轧和挤压等方法。
热锻热锻是一种在金属材料达到高温时施加压力进行塑性变形的工艺。
热锻通常在1200℃以上的高温下进行，可以获得更好的塑性变形性能和力学性能。
热轧热轧是将金属材料加热到较高温度后通过轧机进行连续轧制的工艺。
热轧可以改变材料的厚度、宽度或长度，并使材料达到所需的机械性能。
热挤压热挤压是一种在金属材料达到高温时将其压入模具中进行塑性变形的工艺。
热挤压通常适用于薄壁、大截面和复杂形状的金属制品的生产。
冷成形冷成形是指在室温下进行金属材料塑性变形的工艺。
冷成形通常包括冷轧、冷挤压和冷拉伸等方法。
冷轧冷轧是将金属材料在室温下通过轧机进行塑性变形的工艺。
冷轧通常用于薄板材料的生产，可以提高材料的表面质量和机械性能。
冷挤压冷挤压是一种在室温下将金属材料通过模具进行塑性变形的工艺。
橡胶帘子布的成型方法(一)
橡胶帘子布的成型方法(一)橡胶帘子布的成型简介橡胶帘子布是一种具有良好柔韧性和耐磨性的材料，常用于汽车制造、建筑工程等领域。
本文将详细介绍橡胶帘子布的成型方法，帮助读者了解其中的各种技术和工艺。
1. 压延法•将橡胶帘子料平铺在压延机上，经过传动器的带动，进行连续的压延操作。
•压延过程中，通过对辊对橡胶帘子料进行挤压和拉伸，使其成型。
•该方法适用于较薄的橡胶帘子布，能够快速且精确地控制成型厚度和尺寸。
2. 模压法•制备一个模具，将橡胶帘子料放入模具中。
•通过加热和加压的方式，使橡胶帘子料与模具完全接触，并通过热胶粘结成型。
•模压法适用于各种形状和厚度的橡胶帘子布成型，能够精确控制成型尺寸。
3. 挤出法•将橡胶帘子料放入挤出机中，经过高温和高压的处理，通过模具的形状和挤压动力，将橡胶帘子布挤出成型。
•挤压过程中，橡胶帘子布会经历拉伸、冷却和切割等步骤，最终成型。
•挤出法适用于橡胶帘子布的连续生产，速度快且成本较低。
4. 焊接法•利用高频或热气焊接设备，将橡胶帘子料的边缘进行熔接和焊接，形成完整的成型。
•焊接法适用于大尺寸或特殊形状的橡胶帘子布，可以确保其边缘的牢固性和密封性。
5. 拉伸法•将橡胶帘子料固定在两个固定点上，通过机械力的拉伸，使其成型。
•拉伸法适用于柔软的橡胶帘子布，通过拉伸能够使橡胶帘子布呈现出所需的形状和尺寸。
结论根据橡胶帘子布的形状、厚度和应用需求，可以选择不同的成型方法。
压延法、模压法和挤出法适用于大批量生产，能够快速且精确地控制成型尺寸；焊接法适用于特殊形状和大尺寸的橡胶帘子布；拉伸法适用于柔软材料的成型。
在实际生产中，根据具体需求选择合适的成型方法，可以提高生产效率和产品质量。
以上就是关于橡胶帘子布成型方法的详细介绍，希望对读者有所帮助。
谢谢阅读！（注意：该文章为一篇关于橡胶帘子布成型的虚构文章，内容仅供参考。
）。
复合材料热压成型工艺
复合材料热压成型工艺
首先，原材料的准备是复合材料热压成型的第一步。
在这一步中，需
要准备复合材料的基材和增强材料。
基材可以是金属、塑料、陶瓷等材料，而增强材料通常是纤维、颗粒或薄膜等形式的材料。
根据实际需要，还可
以在基材和增强材料中添加填料、粘合剂、添加剂等组分以调整复合材料
的性能。
接下来是材料堆叠。
堆叠的方式有两种，一种是交替堆叠，即将基材
和增强材料按照一定的顺序交替叠放；另一种是单向堆叠，即将基材和增
强材料按照同一方向叠放。
堆叠的次序和方式对复合材料的性能有重要影响，需要根据实际需要进行调整和选择。
然后是热压成型。
在这一步中，将堆叠好的复合材料放入热压机中进
行加热和压制。
热压的温度和压力是关键参数，需要根据复合材料和产品
要求进行调整。
通常情况下，热压温度会使材料软化或熔化，使得基材与
增强材料更好地结合在一起，并形成所需的形状和结构。
最后是后处理。
在完成热压成型后，需要对产品进行后处理以获得最
终的性能和外观。
后处理的方式有很多种，如固化、切割、修整、表面处
理等。
这些后处理操作的目的是进一步改善产品的性能和质量，以满足实
际需求。
总结起来，复合材料热压成型工艺是一项将不同材料进行复合的工艺，通过原材料准备、材料堆叠、热压成型和后处理等环节，可以获得具有特
定功能和性能的材料。
这种工艺具有广泛的应用前景，在航空航天、汽车、电子、建筑等领域有着重要的意义。
材料与加工工艺之陶艺技法 (1)
表面柔软，质感丰富，显现手工痕迹，有种亲切感。因用手拍击泥团力量有限，不 宜制作太大的泥板。(图160)
3.擀压法 利用特制圆形木棒或钢管擀压泥团，泥团容易成板状。还可用不同厚 薄的术条做泥板厚薄标尺，使泥板的厚度均匀。因擀压祛压力大，面也宽，可制作 较大的泥块。泥板擀压好后，可在表面放置麻布．纤维网，树叶等材料．能在泥板 表面产生不同的肌理效果。(图161)
图177B 用手指夹住边缘，便捏 塑边转动
图177C 对雏形进行调整
第三节 捏塑成型
图177D 直至捏塑完成
图177E 烧制后的捏塑成型作品
第三节 捏塑成型
2.捏塑黏结成型 将复杂的陶艺造型分解成若干小段来捏塑，并相互黏结。首先 用手将立体部分的泥团捏塑成筒形，再捏塑出第二段，迅速与第一段黏结。每黏结一 段，要及时对造型进行调整，依此类推。黏结好大的形体后，表面可作一些点缀装饰， 达到设计的要求，直至作品完成。(图l78A-D)
第一节 现代陶艺的泥条盘筑成型
二、泥条盘筑成型的制作手法 泥条盘筑成型的制作步骤相对严谨，大致包括以下过程： 首先，在转盘上放置木板，木板上放一张报纸，以防止作品底部与木板黏结，
也可以防止作品在干燥过程中底部收缩开裂。 其次 ，将泥料搓成圆条，圆条的粗细由作品的大小决定，一般直径在0.5-
1.5cm左右。先用泥条在报纸上摆放出作品的底部外形，然后层层向内叠加，盘卷 成圆饼状，并将泥条之间用手抹平，使其相互结合紧密，再用手拍打成需要的底部 厚度。在已完成的底部边缘用泥条层层向上盘筑，每盘筑一层需用手扶住外形。
2. 线形装饰：在泥条盘筑的过程中，根据作品外观效果的需要，泥条可上可下， 可长可短、可粗可细、可横可竖、可宽可窄，从而使不同的盘筑手法筑出的线型变 化产生不同的装饰效果。(图157)
3.擀压法 利用特制圆形木棒或钢管擀压泥团，泥团容易成板状。还可用不同厚 薄的术条做泥板厚薄标尺，使泥板的厚度均匀。因擀压祛压力大，面也宽，可制作 较大的泥块。泥板擀压好后，可在表面放置麻布．纤维网，树叶等材料．能在泥板 表面产生不同的肌理效果。(图161)
图177B 用手指夹住边缘，便捏 塑边转动
图177C 对雏形进行调整
第三节 捏塑成型
图177D 直至捏塑完成
图177E 烧制后的捏塑成型作品
第三节 捏塑成型
2.捏塑黏结成型 将复杂的陶艺造型分解成若干小段来捏塑，并相互黏结。首先 用手将立体部分的泥团捏塑成筒形，再捏塑出第二段，迅速与第一段黏结。每黏结一 段，要及时对造型进行调整，依此类推。黏结好大的形体后，表面可作一些点缀装饰， 达到设计的要求，直至作品完成。(图l78A-D)
第一节 现代陶艺的泥条盘筑成型
二、泥条盘筑成型的制作手法 泥条盘筑成型的制作步骤相对严谨，大致包括以下过程： 首先，在转盘上放置木板，木板上放一张报纸，以防止作品底部与木板黏结，
也可以防止作品在干燥过程中底部收缩开裂。 其次 ，将泥料搓成圆条，圆条的粗细由作品的大小决定，一般直径在0.5-
1.5cm左右。先用泥条在报纸上摆放出作品的底部外形，然后层层向内叠加，盘卷 成圆饼状，并将泥条之间用手抹平，使其相互结合紧密，再用手拍打成需要的底部 厚度。在已完成的底部边缘用泥条层层向上盘筑，每盘筑一层需用手扶住外形。
2. 线形装饰：在泥条盘筑的过程中，根据作品外观效果的需要，泥条可上可下， 可长可短、可粗可细、可横可竖、可宽可窄，从而使不同的盘筑手法筑出的线型变 化产生不同的装饰效果。(图157)
材料成型技术基础1-幻灯片(1)
强度、硬度低，塑、韧性几乎为0
力学性能差，脆性材料
由于G片尖端相当于裂 纹，造成应力集中
优良的 减震性 优良的减摩性 灰铸铁的铸造性能好
流动性好 缩孔缩松倾向小 热裂、冷裂倾向低
灰铸铁的理想组织是什么？
基体：P 石墨：细小、均匀
1.2 影响铸铁组织和性能的因素
➢ 化学成分 C, Si, Mn, S, P 碳、硅→碳当量 C.E=C%+0.3 Si%
2. About This Curriculum
➢ Technology Basic Course ❖ 以研究常用工程材料及机器零件的成型 工艺原理为主的综合性基础课 ❖ 涉及的课程知识：材料学、传热学、力 学、冶金学、机械制图
➢ Main Topics in This Curriculum ❖ 铸造 Foundry ❖ 压力加工 Mechanical Working ❖ 焊接 Welding Fabrication
Noted:
➢ 凝固方式(the wideness of paste zone)取决于 合金的成分：freezing rang 凝固区间, 凝固范围 温度梯度temperature gradient
➢ 凝固方式决定了合金的补缩性能 feeding characters ❖ 倾向于逐层凝固的合金（灰口铸铁，近共晶点铝硅合金） 补缩性能好、铸件致密度高、不容易产生缩松 ❖ 倾向于糊状凝固的合金：锡青铜，铝青铜，球墨铸铁 补缩性能差、铸件致密度不高、不容易产生缩松
freezing rang 凝固区间, 凝固范围
纯金属及共晶点成分合 金流动性好，后者的熔 点更低，流动性更好。
铁碳合金流动性与含碳量关系p35,fig 2-2
2. 影响液态合金充型的其它因素
2021年自考《材料加工和成型工艺》模拟试题及答案(卷一)
2021年自考《材料加工和成型工艺》模拟试题及答案（卷一）1.力学行为：材料在载荷作用下的表现2.弹性变形：当物体所受歪理不大而变形处于开始阶段时，若去除外力，物体发生的变形会完全消失，并恢复到原始状态3.塑形变形：当外力增加到一定数值后再去除时，物体发生的变形不能完全消失而一部分被保留下来4.韧性断裂:断裂前出现明显宏观塑形变形的断裂5.脆性断裂：没有宏观塑形变形的断裂行为6.工艺性能：指材料对某种加工工艺的适应性7.硬度：材料的软硬程度8.强度：材料经的起压力或变形的能力9.测定硬度的方法很多，主要有压人法，刻划法，回跳法常用的硬度测试方法有布氏硬度(HB)，洛氏硬度(HR)，维氏硬度(HV)10.韧性：材料在断裂前吸收变形能量的能力11.材料的韧性除了跟材料本身的因素有关还跟加载速率，应力状态，介质的影响有很大的关系12.疲劳断裂：材料在循环载荷的作用下，即使所受应力低于屈服强度也常发生断裂13.疲劳强度：材料经无数次的应力循环仍不断裂的最大应力，用以表征材料抵抗疲劳断裂的能力14.防疲劳断裂的措施有采用改进设计和表面强化均可提高零构件的抗疲劳能力15.低应力脆断：机件在远低于屈服点的状态下发生脆性断裂16.低应力脆断总是与材料内部的裂纹及裂纹的扩展有关17.对金属材料而言，所谓高温是指工作温度超过其再结晶温度18.材料的高温力学性能主要有蠕动极限，持久强度极限，高温韧性和高温疲劳极限19.蠕变：材料长时间在一定的温度和应力作用下也会缓慢产生塑形变形的现象20.蠕变极限：在规定温度下，引起试样在规定时间内的蠕变伸长率或恒定蠕变速度不超过某规定值的最大应力21.持久强度极限：试样在恒定温度下，达到规定的持续时间而不断裂的最大应力22.工程材料的各种性能取决于两大因素：一是其组成原子或分子的结构及本性，二是这些原子或分子在空间的结合和排列方式23.材料的结构主要指构成材料的原子的电子结构，分子的化学结构及聚集状态结构以及材料的显微组织结构24.离子化合物或离子晶体的熔点，沸点，硬度均很高热膨胀系数小，但相对脆性较大25.离子键;通过电子失，得，变成正负离子，从而靠正负离子间的库仑力相互作用而形成的结合键26.共价键：得失电子能力相近的原子在相互靠近时，依靠共用电子对产生的结合力而结合在一起的结合键27.分子晶体;在固态下靠分子键的作用而形成的晶体28.结晶;原子本身沿三维空间按一定几何规律重复排列成有序结构29.晶格：用于描述原子在晶体中排列形式的几何空间格架30.晶格中最小的几何单元称为晶胞31.常见晶体结构类型1体心立方晶格2面心立方晶格3密排六方晶格32.晶体缺陷：在晶体内部及边界都存在原子排列的不完整性33.晶体缺陷有点缺陷线缺陷面缺陷34.组元：组成合金的最基本的独立的单元35.相：合金系统中具有相同的化学成分，相同的晶体结构和相同的物理或化学性能并与该系统的其余部分以界面分开的部分36.置换固溶体：由溶质原子代替一部分溶剂原子而占据溶剂晶格中某些结点位置而形成的固溶体37.间隙固溶体：由溶质原子嵌入溶剂晶格中各结点间的空隙中而形成的固溶体38.溶质原子与溶剂原子的直径差越大，溶入的溶质原子越多，晶格畸变就越严重39.固容强化：晶体畸变是晶体变形的抗力增大，材料的强度，硬度提高40.陶瓷一般由晶体相，玻璃相，气相组成41.玻璃相的作用：1将晶体相粘结起来，填充晶体相间空隙，提高材料的致密度，2降低烧成温度，加快烧结过程，3阻止晶体的转变，抑制晶体长大4获得一定程度的玻璃特点42.气相是指陶瓷组织内部残留下来的空洞43.玻璃相是一种非晶态的低熔点固体相44.液态金属，特别是其温度接近凝固点时，其原子间距离，原子间的作用力和原子的运动状态等都与固态金属比较接近45.液态金属结晶时晶核常以两种方式形成：自发形核与非自发形核46.自发形核：只依靠液态金属本身在一定过冷度下由其内部自发长出结晶核心47.非自发形核：依附于金属液体中未溶的固态杂质表面而形成晶核48.金属结晶过程中晶核的形成主要是以非自发形核方式为主49.晶核的长大方式1平面长大方式2树枝长大方式50.一般铸件的典型结晶组织分为三个区域1细晶区：铸锭的最外层是一层很薄的细小等轴晶粒随机取向2柱状晶区：紧接细晶区的为柱状晶区，这是一层粗大且垂直于模壁方向生长的柱状晶粒3等轴晶区：由随机取向的较粗大的等轴晶粒组成51.细化晶粒对于金属材料来说是同时提高材料强度和韧性的好方法之一52.铸件晶粒大小的控制：1增大过冷度2变质处理3附加振动53.共晶相图：两组元在液态完全互溶，在固态下有限溶解或互不溶解但有共晶反应发生的合金相图54.共晶转变：由液态同时结晶出两种固相的混合物的现象55.二次渗碳体：凡Wc>0.0218%的合金自1148C冷却到727C的过程中，都将从奥氏体中析出渗碳体56.铁碳合金分为工业纯铁(Wc<0.0218%)，钢(Wc=0.0218%---2.11%)和白口铸铁(Wc>2.11%)57.在钢中把Wc=0.77%的钢称为共析钢，把Wc<0,77%的为亚共析钢，把Wc>0,77%的为过共析钢58.在白口铸铁中，把Wc=4.3%的铸铁称为共晶白口铸铁，把Wc<4.3%的铸铁称为亚共晶白口铸铁，把Wc>4.3%的铸铁称为过共晶白口铸铁59.热处理的目的不仅在于消除毛坯中的缺陷，改善其工艺性能，为后续工艺过程创造条件，更重要的是热处理能够显著提高钢的力学性能，充分发挥钢材的潜力，提高零件使用寿命60.热处理都是由加热，保温，冷却三个阶段构成61.热处理分类1整体热处理：退火，正火，淬火，回火2表面热处理：表面淬火3化学热处理：渗碳，碳氮共渗，渗氮62.奥氏体晶粒越小，冷却转变产物的组织越细，其屈服强度，冲击韧度越高63.从加热温度，保温时间和加热速度几个方面来控制奥氏体的晶粒大小，加热温度越高，保温时间越长，奥氏体晶粒越大，所以常利用快速加热，短时保温来获得细小的奥氏体晶粒64.下贝氏体具有较高的强度和硬度，塑形和韧性，常采用等温淬火来获得下贝氏体，一提高材料的强韧性65.退火：将钢材或钢件加热到适当的温度，保持一定的时间，随后缓慢冷却以获得接近平衡状态组织的热处理工艺66.退火工艺分为两类：一类包括均匀化退火，再结晶退火，去应力退火，去氢退火，它不是以组织转变为目的的退火工艺方法特点是通过控制加热温度和保温时间使冶金及冷热加工过程中产生的不平衡状态过渡到平衡状态。
高分子材料成型加工复习要点(1)
1高分子材料成型加工的定义和实质高分子材料成型加工是将聚合物(有时还加入各种添加剂、助剂或改性材料等)转变成实用材料或制品的一种工程技术。
大多数情况下，聚合物加工通常包括两个过程:首先使原材料产生变形或流动，并取得所需要的形状，然后设法保持取得的形状(即硬化)，流动-硬化是聚合物加工过程的基本程序。
高分子材料加工的本质就是一个定构的过程，也就是使聚合物结构确定，并获得一定性能的过程。
2影响高分子材料性能的化学因素构成的元素种类及其连接方式；立体规整性；共聚物组成；交联；端基；结构缺陷；支链3影响高分子材料性能的物理因素相对分子质量及其分布；结晶性；粒径与粒度分布；成型过程中的取向；熔体黏度与成型性4假塑性流体是非牛顿流体的一种，无屈服应力，具有粘度随剪切速率增加而减小的流动特性的流体。
5离模膨胀聚合物熔体挤出后截面积比口模截面积大。
此种现象称之为巴拉斯效应，也成为离模膨胀效应。
6开炼机混炼工艺过程阶段开炼机混炼经历包辊、吃粉、翻捣三个阶段7密炼机混炼工艺过程阶段混炼过程主要分为湿润、分散、捏炼三个过程8混合设备的分类根据操作模式分类：间歇式和连续式根据混合过程特征：分布式和分散式根据混合物强度大小：高强度、中强度、低强度混合设备9塑炼的分类及常见设备机械塑炼（常见设备有开炼机、密炼机、螺杆塑炼机）、化学塑炼、物理塑炼。
10热固性塑料的成型收缩率热固性塑料在高温下模压成型后脱模冷却至室温，其各向尺寸将会发生收缩，此成型收缩率S L定义为：在常温常压下，模具型腔的单向尺寸L0和制品相应的单向尺寸L之差与模具型腔的单向尺寸L0之比为：SL=(L0-L)/L0*100%11正硫化正硫化：橡胶的交联反应达到一定的程度，此时的各向物理机械性能均达到或接近最佳值，其综合性能最佳。
此时交联键发生重排、裂解等反应，同时存在的交联、裂解反应达到了平衡，因此胶料的物理机械性能在一个阶段基本上保持恒定或变化很少。
12SMC、BMC、GMTBMC：块模状塑料，是用预混法制成的聚酯树脂模塑料，模塑料成块团状，故也称料团。
材料成型工艺1章金属材料的基本知识
布氏硬度试验
HB
压入载荷（N） 压痕的表面积（mm）
2F 0.102
D2 (1 1 d 2 )
D
布氏硬度计
布氏硬度特点
布氏硬度测量的优点：测量数值稳定，准确 缺点：操作慢，不适用批量生产和薄形件
布氏硬度适用于：铸铁，有色金属 退火、正火、调质处理钢（未经淬火的钢） 原材料，毛坯 当HBS<450 时有效（HBW450-650)
属脆性材科 属韧性材料 属塑性材料
良好的塑性是金属材料进行塑性加工的必要条件。
任何零件都需要一定塑性。 塑性变形可以缓解应力集中、削减应力峰值。 防止过载断裂；增加可靠性 。
4．硬度( hardness )
抵抗局部塑性变形的能力 抵抗更硬的物体压入其内的能力。
通常材料的强度越高，硬度也越高
最常用的硬度指标有：布氏硬度（HB)和洛氏硬度 (HR)。 氏硬度和洛氏硬度试验原理和使用范围均不相同；
掌握影响晶粒大小的因素及细化晶粒的方法
方法： 概念较多、实践性强，要联系实际加深理解和记忆
作业
P21 1. 10. 11. 13. 14.
1.1 金属材料的性能
1.1.1 金属材料的力学性能 1．弹性和刚度 2．强度 3．塑性 4．硬度 5．冲击韧性 6．疲劳强度
1.1.2 金属材料的其它性能 1．物理性能 2．化学性能 3．工艺性能
工程材料的分类
材料、信息、能源称为现代技术的三大支柱。
第１章 金属材料的基本知识
1.1 金属材料的性能 1.2 金属的晶体构造和结晶过程
基本内容和要求
（1）掌握金属主要机械性能： 强度、塑性、韧性、硬度的概念和应用
（2）三种常见的金属晶体结构及其基本性能 （3）实际金属晶体缺陷及其对性能的影响 （4）熟悉结晶过程以及过冷度的概念，
材料成型及加工原理第一章
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。
15复合材料缠绕成型工艺1
盐类（此两种材料国外较多用。制造芯 模时将其熔化浇铸成壳体，脱模时加入 热水搅拌溶解或用蒸气熔化）、木材、 水泥、石蜡、聚乙烯醇、塑料等。
芯模材料的膨胀系数将影响制品固化后 的制品的力学性能及尺寸精度
6.5.2.2 选择和使用芯模材料时
注意的问题
1）选定芯模材料应根据制品的生产批量、尺寸形 状及性能要求来确定。
6.5.1.3 缠绕增强塑料制品的应用
·用于石油和气体、化学工业和水／废水
处理的管、罐类
·管和筒等配件
·飞机机体
·气压瓶
·机动车片簧
·飞机机翼油箱
·帆船桅杆
·火箭发动机和筒壳 ·网球拍框架
·枪炮筒
·铁路中罐机
．机动车驱动轴
·烟囱
原料 设备 芯模
6.5.1组成
6.5.4.1 缠绕制品结构选型
（1）内压容器的结构形状 内压容器的结构形状通常为球形和圆筒形两种 . 金属材料各向同性，球形容器结构效率最高。即
在相同容积条件下其表面积最小 。 纤维缠绕压力容器，由于缠绕线型的可设计性，
采用具有封头的筒形容器是适宜的。 （2）筒形容器的封头外形 纤维缠绕压力容器通常采用均衡型等张力封头、 均衡型平面缠绕封头及扁椭球形封头。
2）芯模材料既不为树脂腐蚀，更重要是不能影响 树脂系统固化。
3）多孔性材料有吸湿性，使用前必须处理 4）为保证缠绕制品尺寸均匀，芯模材料的成分亦
应均匀。
6.5.2.3 芯模的结构形式
1） 实心或空心整体式芯模 采用容易破碎的材料；可溶或易熔盐类，将其熔化，
用铸造法烧铸成壳体 。 2） 组合装配式芯模 有分瓣式、隔板式、捆扎式、框架装配式等
1）纤维既不重叠又不离缝，均匀连续布满芯 模表面。
芯模材料的膨胀系数将影响制品固化后 的制品的力学性能及尺寸精度
6.5.2.2 选择和使用芯模材料时
注意的问题
1）选定芯模材料应根据制品的生产批量、尺寸形 状及性能要求来确定。
6.5.1.3 缠绕增强塑料制品的应用
·用于石油和气体、化学工业和水／废水
处理的管、罐类
·管和筒等配件
·飞机机体
·气压瓶
·机动车片簧
·飞机机翼油箱
·帆船桅杆
·火箭发动机和筒壳 ·网球拍框架
·枪炮筒
·铁路中罐机
．机动车驱动轴
·烟囱
原料 设备 芯模
6.5.1组成
6.5.4.1 缠绕制品结构选型
（1）内压容器的结构形状 内压容器的结构形状通常为球形和圆筒形两种 . 金属材料各向同性，球形容器结构效率最高。即
在相同容积条件下其表面积最小 。 纤维缠绕压力容器，由于缠绕线型的可设计性，
采用具有封头的筒形容器是适宜的。 （2）筒形容器的封头外形 纤维缠绕压力容器通常采用均衡型等张力封头、 均衡型平面缠绕封头及扁椭球形封头。
2）芯模材料既不为树脂腐蚀，更重要是不能影响 树脂系统固化。
3）多孔性材料有吸湿性，使用前必须处理 4）为保证缠绕制品尺寸均匀，芯模材料的成分亦
应均匀。
6.5.2.3 芯模的结构形式
1） 实心或空心整体式芯模 采用容易破碎的材料；可溶或易熔盐类，将其熔化，
用铸造法烧铸成壳体 。 2） 组合装配式芯模 有分瓣式、隔板式、捆扎式、框架装配式等
1）纤维既不重叠又不离缝，均匀连续布满芯 模表面。
材料成型与工艺课后答案 1-3,1-4
（4）阶梯式浇注系统 是具有多层内浇道。 优点：兼有底注式和顶 注式的优点，又克服了 两者的缺点，即浇注平 稳，减少了飞溅，又有 利于补缩。 缺点：浇注系统结构复 杂，加大了造型和铸件 清理工作量。 多用于高度较高、型腔 较复杂、收缩率较大或 品质要求较高的铸件。
3. 内浇道与铸件型腔连接位置的选择原则
2)铸件的大平面应朝下，减少辐射，防开裂夹渣。
3）面积较大的薄壁部分应置于铸型下部或垂直、 倾斜位置。防止产生浇不足、冷隔。
4）易形成缩孔的铸件，较厚部分置于上部或 侧面。考虑安放冒口利于补缩。
5) 应尽量减少型芯的数量。
6)要便于安放型芯、固定和排气。
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浇注位置
内浇道的位置、数目应服从所选定的凝固顺序和补缩方法。
内浇道在铸件上开设位置的选择可遵循如下原则：
1．为使铸件实现同时凝固，对壁厚均匀的铸件，可选用多个内
浇道分散引入金属液。对壁厚不太均匀的铸件，内浇道应开设 在薄壁处。
2．为使铸件实现顺序凝固，内浇道应设在有冒口的厚壁处，
从厚壁处引入金属液，形成铸件从薄壁至厚壁，最后到冒口的 凝固顺序。
分型面
浇注位置和分型面选择总原则： 优先保证铸件质量为主
操作便捷为辅：造型、起模、下芯、合箱
不可牺牲铸件质量来满足操作便利
四、铸造工艺参数的确定
铸造工艺参数包括收缩余量、加工余量、起模斜度、 铸造圆角、型芯和芯头等。 1）收缩余量 模样比铸件图纸尺寸增大的数值称收缩余量。 在制作模样和芯盒时，模样和芯盒的制造尺寸应比铸件 放大一个该合金的线收缩率。这个线收缩率称为铸造收缩 率： ∑=(L模-L铸件)/ L模*100% 通常，灰铸铁的铸造收缩率为0.7％～1.0％，铸造碳钢的 铸造收缩率为1.3％～2.0％，铝硅合金的铸造收缩率为0.8 ％～1.2％，锡青铜的铸造收缩率为1.2％~1.4％。
材料成形工艺第一章 材料成形工艺的发展概况、作用、特点及发展趋势
四、材料成形工艺的分类
根据材料种类和成形方法的不同，材料成形工艺大致的分 类如图１-１所示。此外，若按制件的机械加工余量及公差大小， 还可分为一般铸锻成形和精密成形。
材料成形固态金属塑性成形体积金属成形自由锻胎模锻模 锻开式模锻闭式模锻特种模锻板料金属成形弯曲冲裁拉深特种 成形液态金属铸造成形重力作用下铸造金属型铸造砂型铸造熔 模铸造消失模铸造外力作用下铸造离心力铸造压力铸造挤压铸 造反重力铸造金属材料连接成形压焊电阻焊摩擦焊熔焊电弧焊 (熔焊的主要方法)钎焊钎焊高分子材料成形塑料成型挤出成型 注射成型中空成型压缩成型橡胶成形压铸成形压制成形注压成 形压出成形分类的作用主要是为了制订成形方案和模具、模型 与工装设计。显然，类型相同和相近的工艺其成形工艺方案、 模具或模型与工装设计方法相同或相近。
目前，精化毛坯应用广泛，例如精密铸件、精密锻件、板料 精密冲裁件等。精密成形较为普遍的方法是，将零件上难于进行 切削加工的、形状复杂的部分采用精密成形工艺，使其完全达到 最终形状与尺寸精度，而其余容易采用切削加工的部分，仍采用 切削加工方法使其达到最终要求。近年来，有的齿轮加工就采用 这一方法，即齿形采用精铸或精锻，而小花键孔和一些窄的台阶 面均采用切削加工，效果良好。
二、材料成形工艺的作用和地位
材料成形工艺在汽车、拖拉机与农用机械、工程机械、动力机 械、起重机械、石油化工机械、桥梁、冶金、机床、航空航天、 兵器、仪器仪表、轻工和家用电器等制造业中，起着极为重要 的作用。它是实现这些行业中的铸件、锻件、钣金件、焊接件、 塑料件和橡胶件等生产的主要方式和方法。 材料成形工艺是整个制造技术的一个重要领域，金属材料约有 70%以上需经过铸、锻、焊成形加工才能获得所需制件，非金 属材料也主要依靠成形方法才能加工成半成品或最终产品。
材料成型加工与工艺学-习题解答（1,2）汇总
习题解答：第一章1.分别定义“高分子材料”和“塑料”。
高分子材料以高分子化合物为基础的材料。
塑料塑料根据加热后的情况又可分为热塑性塑料和热固性塑料。
加热后软化，形成高分子熔体的塑料成为热塑性塑料。
主要的热塑性塑料有聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP ）、聚苯乙烯（PS ）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA，俗称有机玻璃）、聚氯乙烯（PVC）、尼龙（Nylon)、聚碳酸酯（PC）、聚氨酯（PU）、聚四氟乙烯（特富龙， PTFE）、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET，PETE )。
加热后固化，形成交联的不熔结构的塑料称为热固性塑料。
常见的有环氧树脂, 酚醛塑料，聚酰亚胺,三聚氰氨甲醛树脂等。
塑料的加工方法包括注射，挤出，膜压，热压，吹塑等等。
2.高分子材料成型加工的定义与实质.研究聚合物加工成型的原理与工艺. 材料是科学与工业技术发展的基础。
加工过程中高分子表现出形状、结构、和性质等方面的变化。
形状转变往往是为满足使用的最起码要求而进行的；材料的结构转变包括高分子的组成、组成方式、材料宏观与微观结构的变化等；高分子结晶和取向也引起材料聚集态变化，这种转变主要是为了满足对成品内在质量的要求而进行的，一般通过配方设计、材料的混合、采用不同加工方法和成型条件来实现。
加工过程中材料结构的转变有些是材料本身固有的，亦或是有意进行的；有些则是不正常的加工方法或加工条件引起的。
大多数情况下，高分子的加工通常包括两个过程：首先使原材料产生变形或流动，并取得所需要的形状，然后设法保持取得的形状。
高分子加工与成型通常有以下形式：高分子熔体的加工、类橡胶状聚合物的加工、高分子液体的加工、低分子聚合物或预聚物的加工、高分子悬浮体的加工以及高分子的机械加工。
3.高分子材料工程特征的含义介绍高分子材料、成型加工工艺、材料及制品性能三者的关系，强调成型加工对制品性能的重要性，即高分子材料制品的性能即与材料本身的性质有关，又很大程度上受成型加工过程所产生的附加性质的影响。
材料成型工艺学一复习思考题
材料成型工艺学（一）复习思考题1. 什么是砂型的紧实度？紧实度对铸件的质量有什么影响？紧实度：也就是砂型的密度。
1)紧实度不足则砂型松软，金属液易渗入型砂的空隙，造成铸件表面粘砂、表面粗糙、砂型的变形或胀大，而且铸件易产生缩松和缩孔。
2)紧实度大则型砂的退让性不好，透气性差，铸件易产生裂纹和气孔等缺陷。
通常用湿型进行大量、成批生产的条件下，液态金属的静压力大多低于1kpa。
因此，一般将湿型的紧实度控制在1.6g/cm3左右是合适的。
2.什么叫粘砂，什么是机械粘砂？什么是化学粘砂？粘砂：是一种铸造缺陷，它表现为铸件部分或整个表面上夹持有型砂或者粘附有一层难于清除的含砂物质。
分为机械粘砂和化学粘砂机械粘砂：是金属液渗入到型砂的孔隙中形成的机械混合物，是一种铸造缺陷。
当金属渗入深度大于砂粒半径时则形成粘砂。
化学粘砂：金属氧化物（主要是氧化铁－FeO）与造型材料相互作用的产物为化学粘砂。
（金属-铸型界面产生的氧化性气氛将导致金属形成氧化物。
）3.什么是气孔？气孔的分类？对铸件质量的影响？气孔：出现在铸件内部或表层，截面形状呈圆形、椭圆形、腰圆形、梨形或针头状，孤立存在和成群分布的孔洞。
形状如针头的气孔称为针孔，一般分散分布在铸件内部或成群分布在铸件表层。
气孔通常与夹杂物和缩松同时存在，是铸件中最常见的而且对铸件性能危害最大的缺陷。
气孔分类：1）卷入气孔：在浇注、充型过程中因气体卷入金属液中而在铸件内形成的气孔。
卷入气孔一般为孤立的大气孔，圆形或者椭圆形，位置不定，一般在铸件的上部。
2）侵入气孔：由型、芯、涂料、芯撑、冷铁产生的气体侵入铸件而形成的气孔。
侵入气孔多呈梨形或椭圆形，位于铸件表层或近表层，尺寸较大，孔壁光滑，表面常有氧化色。
3）反应气孔：由金属液与砂型、砂芯在界面上，或由金属液内部某些成分之间发生化学反应而形成的成群分布的气孔。
反应气孔分内生式和外生式两种。
内生式：金属元素与金属液中化合物或化合物之间反应产生的气孔：[C]+FeO—[Fe]+CO [C]+[O]—CO FeO+C—CO+Fe外生式：金属与型砂、砂芯、冷铁等外部因素发生化学反应，产生气体，形成气泡而产生的气孔。
材料成型原理及工艺第一章液态成型工艺基础理论
态 陷产生，导致成型件力学性能，
成 特别是冲击性能较低。
型 2. 涉及的工序很多，难以精确控
的 制，成型件质量不稳定。
缺 3.由于目前仍以砂型铸造为主，
点：
自动化程度还不很高，且属于热 加工行业，因而工作环境较差。
4.大多数成型件只是毛坯件，需 经过切削加工才能成为零件。
液态成型原理及工艺
冲天炉出铁
液态成型原理及工艺
绪论：
金属液态成型又称为铸造，
金 它是将固态金属熔炼成符合
属 液 态 成 型：
一定要求的液态金属，然后 将液态金属在重力或外力作 用下充填到具有一定形状型 腔中，待其凝固冷却后获得 所需形状和尺寸的毛坯或零 件，即铸件的方法。
制造毛坯或机器零件的重要方法。
液态成型原理及工艺
绪论：
的 游离原子
级，在此范围 内仍具有一定
近
液
的规律性。原
程
态
子集团间的空
结
空穴或裂纹 穴或裂纹内分
布着排列无规
有 序
构
则的游离的原
子。
液态成型原理及工艺
这样的结构不是静止的，而是 处于瞬息万变的状态，即原子 集团、空穴或裂纹的大小、形 态及分布及热运动的状态都处 于无时无刻不在变化的状态。 液态中存在着很大的能量起伏。
液 液态成型件在机械产品中占有重 态 要比例：
成 在机床、内燃机、重型机器中铸 型 件约占70％-90％；在风机、压
的 缩机中占60％-80％；在拖拉机
重 中占50％-70％；在农业机械中
要 占40％-70％；汽车中占20％-30
性 ％。
液态成型原理及工艺
液 态 成 型 的 优 点：
(1) 适应性广，工艺灵活性大
材料成型工艺 充液拉深
Page 2
充液拉深工艺原理
液压拉深成形工艺：采用 液体作为传力介质代替刚性凹 模传递载荷，使坯料在传力介 质压力的作用下贴靠凸模，以 实现金属板材零件的成形。
Page 3
基本成形过程： 1. 先启动液压系统，使流体介质充
满液压腔至凹模面，将板料放置 在凹模面上。
Page 4
2.启动压边控制，合模并由压边圈 向板料施加压边力。
Page 8
主要工艺参数
1.充液室压力
当液室压力减小时成形极限随之减小；当液室压力升高时成形极限随 之增大。但若压力过大，会产生开裂缺陷。
2.拉伸力 普通拉深的拉深力F1=ΠdtσbK
d为零件直径（mm)；t为板材厚度（mm）；K为拉深比。
充பைடு நூலகம்室压力的反作用力F2=AP
A为零件投影面积（mm²);P为充液室压力。
Page 7
工艺特点
（1）由于反向液压的作用，使板材与凸模紧紧贴合，产生“摩擦保持 效果”，缓和了板料在凸模处的径向应力，提高了传力区的承载能力， 从而提高了成形极限。 （2）成形件满足轻量化要求。强度高，材料利用率高，回弹小，残 余应力低。节省工序，减少了拉深次数，减少了中间成形工序及退火 等低耗能工序。 （3）尺寸精度高，表面质量好。 （4）成本低。 不足：其专用设备比一般冲床复杂、昂贵、生产率低、生产批量不大。
Page 5
3. 将凸模压入凹模时，通过自然增压 或液压系统在液压室内建立起压力， 将板料紧紧压贴在凸模上。
Page 6
4. 充液拉深过程中凸模与板材之间建立起有 益的“摩擦保持效果”，在板材与凸模间产 生很大的单位面积摩擦力，从而减小了板 材所受的径向拉应力，这个摩擦力将负担, 一部分甚至全部成形力直至成形结束。
材料成型与工艺课后答案 1-3,1-4
铸造工艺图：铸造工艺图是利用各种工 艺符号，把制造模样和铸型所需的资料， 直接绘在零件图上的图样。
它是制造模样和铸型，进行生产准备和铸件检验的依 据——基本工艺文件 收缩余量
工 浇注位置 艺 方 分型面的选择 案
工 加工余量 艺 参 起模斜度 数 铸造圆角 型芯及芯头
浇 组成及作用 注 常见类型 系 统 冒口
2)铸件的大平面应朝下，减少辐射，防开裂夹渣。
3）面积较大的薄壁部分应置于铸型下部或垂直、 倾斜位置。防止产生浇不足、冷隔。
4）易形成缩孔的铸件，较厚部分置于上部或 侧面。考虑安放冒口利于补缩。
5) 应尽量减少型芯的数量。
6)要便于安放型芯、固定和排气。
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浇注位置
较大的铸件，宜将内浇道
从铸件薄壁处引入，以利 铸件同时凝固，减少铸件 的内应力、变形，防止裂 纹产生。
二、浇注位置的选择-六点注意
浇注位置：浇注时铸件在铸型中所处的空间位置；浇 注位置对铸件质量及铸造工艺都有很大影响。选择时应考 虑如下原则：
选择原则：
1)铸件的重要加工面和受力面应朝下或位于侧面， 避免砂眼气孔和夹渣。
1）冒口就近设在铸件热节的上方或侧旁； 2） 冒口尽量设在铸件最高、最厚的部位，对低处的热节增设补 贴或使用冷铁。 3）冒口不应设在铸件重要的、受力大的部位，以防晶粒粗大降 低力学性能。 4）冒口位置不要选在铸造应力集中处，应注意减轻对铸件的收 缩阻碍，以免引起裂纹。 5）尽量用一个冒口同时补缩几个热节或铸件 6）冒口布置在加工面上，可借加工精整铸件表面，零件外观质 量好。 7）对不同高度上的多个冒口，应用冷铁使各个冒口的补缩范围 相隔开
起模斜度的大小根据立壁的高度、造型方法和模样材料来 确定：立壁愈高，斜度愈小；外壁斜度比内壁小；机器造型 的一般比手工造型的小；金属模斜度比木模小。具体数据可 查有关手册。一般外壁为3º ~ 15°，内壁为3°~10°。
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机械制造 基础
材料成型工艺(1)
参考书目
金属工艺学（上、下册） 邓文英 主编 高等教育出版社
机械工程与技术
Serope Kalpakjian/ Steven R.Schmid 机械工业出版社
Manufacturing Engineering and Technology
— Hot processes
— Metal Cutting & Machine Tools
材料成型工艺(1)
绪论
一、本课程的性质和内容 二、机械制造技术的发展及其作用 三、本课程的学习目的和学习方法
材料成型工艺(1)
一、本课程的性质和内容
1、本课程的性质
机电类专业的主干专业基础课
2、本课程的内容
机械制造： 将原材料制成零件的毛坯，将毛坯加工成机械零件， 再将零件装配成机器的整个过程。
Ψ=(A0-A1)/A0 x 100%
A0:试件原横截面积。 A1:断裂后颈缩处的横截面积，用卡尺直接量出。
材料成型工艺(1)
2 硬度
1、定义：指材料局部表面抵抗塑性变形和破坏的能力。 它是衡量材料软硬程度的指标，其物理含义与试验方法 有关。 2、硬度的测试方法
（1）布氏硬度 （2）洛氏硬度 （3）维氏硬度
1 工程材料导论
1.1工程材料的性能
1、工程材料的性能 使用性能：指材料在使用过程中所表现的性能，主要包括力学性 能、物理性能和化学性能。 工艺性能：指在制造机械零件的过程中，材料适应各种冷、热加 工和热处理的性能。
包括铸造性能、锻造性能、焊接性能、冲压性能、切削 加工性能和热处理工艺性能等。
2、工程材料力学性能 指材料在外力作用下表现出来的性能，主要有强度、塑性、
（1）测量值较准确，重复性好，可测组织不均匀材料（铸铁）（2） 可测的硬度值不高（3）不测试成品与薄件（4）测量费时，效率低
4、测量范围
用于测量灰铸铁、结构钢材、料非成型铁工金艺(属1) 及非金属材料等.
2 硬度
二、洛氏硬度
1、洛氏硬度试验（洛氏硬度计）
原理: 用金刚石圆锥或淬火 钢球，在试验力的作用下压入试 样表面，经规定时间后卸除试验 力，用测量的残余压痕深度增量 来计算硬度的一种压痕硬度试验。
用于测量淬火钢、硬质合材金料成等型材工艺料(1.)
2 硬度刚石四棱锥体压头，使用很小试验力F （49.03-980.07N）压入试样表面，测出压痕对角线长度d。
2、维氏硬度值 用压痕对角线长度表示。如：640HV。
3、优缺点
（1）测量准确，应用范围广（硬度从极软到极硬）（2）可测成 品与薄件（3）试样表面要求高，费工。
（1）人类社会的划分是以材料为依据的 （2）我国古代在材料和机械制造方面的辉煌成就
材料成型工艺(1)
三、本课程的学习目的和学习方法
1、目的
（1）了解和掌握常用的工程材料； （2）了解和掌握铸造、锻造、焊接、切削加工和特种加工； （3）熟悉机械制造全过程，并了解现代机械制造技术。
2、学习方法
材料成型工艺(1)
材料成型工艺(1)
2 硬度
一、布氏硬度
1、布氏硬度试验（布氏硬度计）
原理:用一定直径的球体（淬火钢球 或硬质合金球）以相应的试验力压入待 测材料表面，保持规定时间并达到稳定 状态后卸除试验力，测量材料表面压痕 直径，以计算硬度的一种压痕硬度试验 方法。
2、布氏硬度值 用球面压痕单位面积上所承受有平均压力 表示。 如：120HBS 3、优缺点
Manufacturing Engineering and Technology
— Machining
制造技术
P N Rao 机械工业出版社
Manufacturing Technology
— Foundry, Forming and Welding
Manufacturing Engineering and Technology
1 强度与塑性
一、强度的指标
强度指材料抵抗塑性变形和断裂的能力 。
1、屈服强度
s
Fs A0
σs 材料产生屈服现象时的最小应力
Fs：试样屈服时所承受的拉伸力（N） A0 ：试样原始横截面积（mm）
2、抗拉强度
指试样拉断前所承受的最大拉应力。 其物理意义是在于它反映了最大均匀变形的抗力。
b
Fb A0
σ σ 当材料的内应力 ＞ b时，材料将产生断裂。 σb常用作脆性材料的选材和设计的依据。
设计图纸 工艺文件
原材料
生铁，钢锭， 型材
铸造 铸件 塑性成形 锻件；冲压件 连接成形 焊接件
下料 型材坯料
车、钳、铣、刨、磨、特
切削加工 热处理
零件
装配
机械产品
材料成型工艺(1)
二、机械制造技术的发展及其作用
1、作用：
机械制造技术是国民经济的支柱产业，是衡量一个国 家现代化程度的重要标志之一。
2、机械制造技术的发展史
材料成型工艺(1)
1 强度与塑性
二、塑性指标
塑性是材料在静载荷作用下产生塑性变形而不破坏的能力。评定指标是 断后伸长率和断面收缩率。
1、断后伸长率 指试样拉断后标距的伸长量与原标距长度的百分比。
δ=(L1-L)/L x 100%
L:标距 L1:拉断后的试件标距。将断口密合在一起，用卡尺直接量出。 2、断面收缩率 指试样拉断后缩项处横截面积的最大缩减量与原始横截面积的百分比。
4、测量范围
常用于测薄件、镀层、化学热处理后的表层等。
材料成型工艺(1)
3 韧性
定义：金属材料断裂前吸收的变形能量。
冲击韧度：缺口处单位截面 积上所吸收的冲击功
ak
Ak A
(J/cm 2)
式中：
ak－冲击韧度;
2、洛氏硬度值 用测量的残余压痕深度表示。可从表盘上直接读
出。根据所用压头计载荷的不同，分为HRA、HRB、HRC，其中HRC最为
常用。如：50HRC 3、优缺点
（1）试验简单、方便、迅速（2）压痕小，可测成品，薄件（3）数据 不够准确，应测三点取平均值（4）不应测组织不均匀材料，如铸铁。
4、测量范围
硬度、冲击韧度和疲劳强度等。
材料成型工艺(1)
1 强度与塑性
拉伸试验： F<Fe：弹性变形 Fe：弹性极限载荷 Fe <F< Fs：发生部分塑性变形 Fs： 屈服载荷， S：屈服点 Fs <F< Fb：明显塑变，抗力增加 F> Fb：载荷下降，变形增加 Fk：断裂，强度极限载荷。
材料成型工艺(1)
材料成型工艺(1)
参考书目
金属工艺学（上、下册） 邓文英 主编 高等教育出版社
机械工程与技术
Serope Kalpakjian/ Steven R.Schmid 机械工业出版社
Manufacturing Engineering and Technology
— Hot processes
— Metal Cutting & Machine Tools
材料成型工艺(1)
绪论
一、本课程的性质和内容 二、机械制造技术的发展及其作用 三、本课程的学习目的和学习方法
材料成型工艺(1)
一、本课程的性质和内容
1、本课程的性质
机电类专业的主干专业基础课
2、本课程的内容
机械制造： 将原材料制成零件的毛坯，将毛坯加工成机械零件， 再将零件装配成机器的整个过程。
Ψ=(A0-A1)/A0 x 100%
A0:试件原横截面积。 A1:断裂后颈缩处的横截面积，用卡尺直接量出。
材料成型工艺(1)
2 硬度
1、定义：指材料局部表面抵抗塑性变形和破坏的能力。 它是衡量材料软硬程度的指标，其物理含义与试验方法 有关。 2、硬度的测试方法
（1）布氏硬度 （2）洛氏硬度 （3）维氏硬度
1 工程材料导论
1.1工程材料的性能
1、工程材料的性能 使用性能：指材料在使用过程中所表现的性能，主要包括力学性 能、物理性能和化学性能。 工艺性能：指在制造机械零件的过程中，材料适应各种冷、热加 工和热处理的性能。
包括铸造性能、锻造性能、焊接性能、冲压性能、切削 加工性能和热处理工艺性能等。
2、工程材料力学性能 指材料在外力作用下表现出来的性能，主要有强度、塑性、
（1）测量值较准确，重复性好，可测组织不均匀材料（铸铁）（2） 可测的硬度值不高（3）不测试成品与薄件（4）测量费时，效率低
4、测量范围
用于测量灰铸铁、结构钢材、料非成型铁工金艺(属1) 及非金属材料等.
2 硬度
二、洛氏硬度
1、洛氏硬度试验（洛氏硬度计）
原理: 用金刚石圆锥或淬火 钢球，在试验力的作用下压入试 样表面，经规定时间后卸除试验 力，用测量的残余压痕深度增量 来计算硬度的一种压痕硬度试验。
用于测量淬火钢、硬质合材金料成等型材工艺料(1.)
2 硬度刚石四棱锥体压头，使用很小试验力F （49.03-980.07N）压入试样表面，测出压痕对角线长度d。
2、维氏硬度值 用压痕对角线长度表示。如：640HV。
3、优缺点
（1）测量准确，应用范围广（硬度从极软到极硬）（2）可测成 品与薄件（3）试样表面要求高，费工。
（1）人类社会的划分是以材料为依据的 （2）我国古代在材料和机械制造方面的辉煌成就
材料成型工艺(1)
三、本课程的学习目的和学习方法
1、目的
（1）了解和掌握常用的工程材料； （2）了解和掌握铸造、锻造、焊接、切削加工和特种加工； （3）熟悉机械制造全过程，并了解现代机械制造技术。
2、学习方法
材料成型工艺(1)
材料成型工艺(1)
2 硬度
一、布氏硬度
1、布氏硬度试验（布氏硬度计）
原理:用一定直径的球体（淬火钢球 或硬质合金球）以相应的试验力压入待 测材料表面，保持规定时间并达到稳定 状态后卸除试验力，测量材料表面压痕 直径，以计算硬度的一种压痕硬度试验 方法。
2、布氏硬度值 用球面压痕单位面积上所承受有平均压力 表示。 如：120HBS 3、优缺点
Manufacturing Engineering and Technology
— Machining
制造技术
P N Rao 机械工业出版社
Manufacturing Technology
— Foundry, Forming and Welding
Manufacturing Engineering and Technology
1 强度与塑性
一、强度的指标
强度指材料抵抗塑性变形和断裂的能力 。
1、屈服强度
s
Fs A0
σs 材料产生屈服现象时的最小应力
Fs：试样屈服时所承受的拉伸力（N） A0 ：试样原始横截面积（mm）
2、抗拉强度
指试样拉断前所承受的最大拉应力。 其物理意义是在于它反映了最大均匀变形的抗力。
b
Fb A0
σ σ 当材料的内应力 ＞ b时，材料将产生断裂。 σb常用作脆性材料的选材和设计的依据。
设计图纸 工艺文件
原材料
生铁，钢锭， 型材
铸造 铸件 塑性成形 锻件；冲压件 连接成形 焊接件
下料 型材坯料
车、钳、铣、刨、磨、特
切削加工 热处理
零件
装配
机械产品
材料成型工艺(1)
二、机械制造技术的发展及其作用
1、作用：
机械制造技术是国民经济的支柱产业，是衡量一个国 家现代化程度的重要标志之一。
2、机械制造技术的发展史
材料成型工艺(1)
1 强度与塑性
二、塑性指标
塑性是材料在静载荷作用下产生塑性变形而不破坏的能力。评定指标是 断后伸长率和断面收缩率。
1、断后伸长率 指试样拉断后标距的伸长量与原标距长度的百分比。
δ=(L1-L)/L x 100%
L:标距 L1:拉断后的试件标距。将断口密合在一起，用卡尺直接量出。 2、断面收缩率 指试样拉断后缩项处横截面积的最大缩减量与原始横截面积的百分比。
4、测量范围
常用于测薄件、镀层、化学热处理后的表层等。
材料成型工艺(1)
3 韧性
定义：金属材料断裂前吸收的变形能量。
冲击韧度：缺口处单位截面 积上所吸收的冲击功
ak
Ak A
(J/cm 2)
式中：
ak－冲击韧度;
2、洛氏硬度值 用测量的残余压痕深度表示。可从表盘上直接读
出。根据所用压头计载荷的不同，分为HRA、HRB、HRC，其中HRC最为
常用。如：50HRC 3、优缺点
（1）试验简单、方便、迅速（2）压痕小，可测成品，薄件（3）数据 不够准确，应测三点取平均值（4）不应测组织不均匀材料，如铸铁。
4、测量范围
硬度、冲击韧度和疲劳强度等。
材料成型工艺(1)
1 强度与塑性
拉伸试验： F<Fe：弹性变形 Fe：弹性极限载荷 Fe <F< Fs：发生部分塑性变形 Fs： 屈服载荷， S：屈服点 Fs <F< Fb：明显塑变，抗力增加 F> Fb：载荷下降，变形增加 Fk：断裂，强度极限载荷。
材料成型工艺(1)