机械制造基础课题三——金属材料与非金属材料的成型

工程材料及机械制造基础工程材料及机械制造基础随着工业化进程的加快，机械制造产业成为了产业结构调整和经济转型的重要部分。

而机械制造又离不开工程材料的选用和应用，因此，熟悉工程材料及机械制造基础知识，对机械制造从业者至关重要。

一、工程材料1. 金属材料金属材料是指以金属元素或其合金为主要成分和基体组成的材料。

金属材料具有导电性好、热导率高、强度高、耐磨损、耐腐蚀等特点，因此在机械制造中被广泛应用。

常用金属材料有钢、铜、铝、镁、锌等。

2. 非金属材料非金属材料是指一类不含金属或含金属量较低的材料。

常用的有陶瓷材料、高分子材料和复合材料。

其中，陶瓷材料通常用于高温炉具和电子产品；高分子材料适用于制作塑料制品、橡胶制品和纺织品等；复合材料在航空、航天、汽车等领域有广泛应用。

二、机械制造基础1. 机械制造方法常见的机械制造方法有车、铣、钻、刨、磨、冲压、焊接、锻造等。

各种机械制造方法的应用根据具体工艺之间的关系进行设计和选择。

2. 机械制造技术机械制造技术是指制造加工过程中使用的各种技术和方法，包括材料加工技术、生产加工技术、制造技术等。

其中，材料加工技术包括金属材料的锻造、挤压、模锻等方法，非金属材料的成型、压缩、挤压、拉伸等方法；生产加工技术包括车床加工、铣床加工、磨床加工等；制造技术则包括设计、加工、质量控制等。

3. 机械制造质量控制机械制造质量控制是保证机械制造品质的关键要素。

质量控制主要通过检测、检验等方式实现。

检测是检查组件、零件尺寸、外形、材料、硬度等，以记录分析；检验是通过材料检验、件检验、总体检验等方式，按照规定质量要求，分析原因，以实现优质机械制造。

三、结语工程材料和机械制造基础是机械制造产业不可或缺的组成部分，掌握了这些基础知识，能够实现从材料的选择、到机械制造过程中的技术选择、生产、质量控制，以及最终出厂的检查等各个环节的全掌控。

因此，各个从业者在实践中深入理解和应用这些知识，是非常必要的。

机械制造基础常用工程材料引言在机械制造领域，选择适当的工程材料对产品的质量、性能以及寿命有着至关重要的影响。

机械制造基础常用工程材料包括金属材料、非金属材料以及复合材料等。

本文将对这些常用工程材料进行介绍和分析。

金属材料金属材料是机械制造领域最常用的材料之一。

金属材料通常具有良好的导电性、导热性、可塑性和机械强度等优点。

根据金属材料的组成和性质，可以进一步分为以下几类：1.铁基合金：如铸铁、钢等。

铁基合金具有高强度、耐磨损和耐腐蚀等特点，广泛应用于机械制造中的零件制造和结构件。

2.非铁基合金：如铜合金、铝合金等。

非铁基合金具有良好的导电性、导热性和耐腐蚀性能，适用于需要较高导电性和导热性能的部件制造。

3.非晶态合金：非晶态合金是一种非晶态结构的金属材料。

非晶态合金具有优异的力学性能和化学稳定性，适用于高强度和高稳定性要求的机械部件。

非金属材料除金属材料外，机械制造中还广泛使用了各种非金属材料。

非金属材料具有一些金属材料所不具备的特点，如较低的密度、较高的绝缘性能等。

常见的非金属材料包括：1.塑料：塑料是一种具有可塑性的高分子材料，具有良好的耐磨损性、耐化学腐蚀性和绝缘性能等特点。

塑料在机械制造中被广泛应用于制造零件和外壳等。

2.橡胶：橡胶是一种弹性体材料，具有良好的弹性和抗老化性能。

橡胶常用于制造密封件和减震件等。

3.陶瓷：陶瓷是一种脆性材料，具有优异的耐高温和耐磨损性能。

陶瓷常用于制造高温零件和耐磨件等。

复合材料复合材料是由两种或多种不同性质的材料组合而成的新材料。

复合材料具有金属材料、非金属材料和复合材料的优点，并弥补了各种材料的不足之处。

常见的复合材料包括：1.碳纤维复合材料：碳纤维复合材料具有高强度、低密度和良好的抗腐蚀性能，适用于制造高强度和轻量化的结构件。

2.玻璃纤维复合材料：玻璃纤维复合材料具有良好的电绝缘性和机械性能，广泛应用于电器领域和机械制造中。

3.金属基复合材料：金属基复合材料由金属基体和增强相组成，具有高强度、高刚性和良好的耐磨损性，适用于制造高负荷和高速运动零件。

机械制造工艺-金属材料的加工与成型1. 介绍金属材料的加工与成型是机械制造过程中至关重要的一部分。

本文档将探讨金属材料的加工与成型技术，包括常见的金属材料、加工方法和相关设备。

2. 常见金属材料2.1 钢钢是最常用的金属材料之一，具有较高的强度和耐磨性。

它广泛应用于制造行业，如汽车、建筑和机械制造等领域。

2.2 铝合金铝合金具有良好的强度和轻量化特性，被广泛用于飞机、汽车和电子产品等领域。

2.3 铜铜具有优异的导电和导热性能，常用于电子元件、管道和装饰品等方面。

2.4 锌合金锌合金具有良好的耐腐蚀性能，常被用于模具制造和锌合金产品生产。

3. 加工方法3.1 切削加工切削加工是通过将刀具对金属材料进行切削、钻孔或铣削等操作来改变其形状。

常见的切削加工方法包括车削、钻孔、铣削和磨削等。

3.2 成形加工成形加工是通过将金属材料置于模具中，通过施加力和压力改变其形状。

常见的成型加工方法包括冲压、锻造、挤压和铸造等。

3.3 焊接焊接是将两个金属件通过熔化或塑性变形连接在一起的过程。

常见的焊接方法有电弧焊、氩弧焊和激光焊等。

4. 加工设备4.1 数控机床数控机床是利用计算机控制系统来精确操作和控制刀具运动的机床设备，常用于精密加工和批量生产。

4.2 冲压机冲压机利用模具对金属材料进行冲击或挤压，以改变其形状。

它广泛应用于汽车制造和家电制造等领域。

4.3 焊接设备焊接设备包括电弧焊机、氩弧焊机和激光焊接机等，用于将金属材料进行连接和固定。

5. 结论机械制造工艺中金属材料的加工与成型是非常重要的环节。

通过选择合适的金属材料、加工方法和设备，在实际应用中可以获得优异的性能和质量。

对于机械制造行业而言，熟练掌握金属材料的加工与成型技术能够提高生产效率、降低成本并提高产品质量。

教学目标知识目标：熟悉常见的塑料成形方法；掌握塑料的注射成形和挤出成形工艺过程；了解橡胶和陶瓷材料的成形方法。

能力目标：能够根据塑料制品的特点，确定其成形方法；能够根据注塑件的要求，判断其结构设计是否合理。

素质目标：教学重点注射成形和挤出成形工艺过程教学难点成形方法的确定教学手段理实一体实物讲解小组讨论、协作教学学时6教学内容与教学过程设计注释模块五非金属材料的成形〖任务描述〗塑料容器在日常生活中是经常见到的，有没有注意到容器底部支承面的形式是图5-1（a）还是图5-1（b）？为什么？图5-1 塑料容器底部支承图〖任务分析〗塑料件的支承面应保证其稳定性，不宜以塑料件的整个底面作为支承面，因为塑件稍许翘曲或变形将会使底面不平。

通常采用的是几个凸起的脚底或凸边支承，显然图5-1（a）以整个底面作支承面是不合理的，图5-1（b）以边框凸起作为支承面，设计较合理。

〖相关知识〗学习情境一工程塑料的成形一、注射成形1.注射成形的特点和应用注射成形具有成形周期短、能一次成形外形复杂、尺寸精确、带有金属或非金属嵌件的塑料制件，对各种塑料的适应性强，生产效率高，易于实现全自动化生产等一系列优点。

因此，注射成形广泛地用于塑件的生产中，其产品占目前塑料制品总产量的30%左右。

2.注射成形设备及其工作原理注射成形的主要设备是塑料注射成形机（简称为注塑机）和塑料注射成形模具。

注塑机工作的过程是将颗粒状或粉状塑料原料倒入料斗内，在重力和螺旋推送作用下，原料进入料筒，在料筒中被加热至流动状态，然后使熔融物料经喷嘴在高压作用下高速注射到设计好的闭合模具内，经一定时间完成冷却、定形、固化成形，然后开启模具、取出制品。

图5-2为注塑生产示意图。

明确任务，在任务的驱动下学习。

讲解注射成形工作原理。

图5-2 注塑生产示意图3.注射成形的工艺过程1）成形前的准备成形前的准备包括原料检验、原料的染色和造粒、原料的预热及干燥、嵌件的预热和安放、试模、清洗料筒和试车等。

《机械制造基础》教材目录绪论第1章工程材料1.1 材料的物理、化学及机械性能一、物理性能二、化学性能三、金属材料试验与金属材料的机械性能1.2 钢的热处理一、铁碳相图二、钢的热处理方法1.3 钢铁材料一、钢的分类二、碳素钢三、合金钢四、铸铁1.4 有色金属一、铝及铝合金二、铜及铜合金三、钛及钛合金四、轴承合金五、粉末冶金材料1.5 非金属材料一、陶瓷二、高分子材料三、复合材料1.6 主要材料的加工性能一、主要机械材料的加工性能二、材料的选用第2章铸造2.1 砂型铸造一、造型材料二、砂型三、浇注系统、冒口及溢放口四、造型2.2 特种铸造一、金属材料铸造二、压力铸造三、离心铸造四、熔模铸造五、特种铸造的特点和应用2.3 铸件的清理与检验第3章塑性加工3.1 塑性加工概述3.2 金属热变形加工一、锻造二、轧制三、其他热变形加工法3.3 冲压第4章焊接4.1 焊接概述4.2 气焊4.3 电弧焊4.4 其他焊接方法一、电阻焊二、钎焊三、特殊焊接第5章切削加工5.1 切削加工概述5.2 切削基本原理5.3 切削液第6章常用加工机械6.1 车床6.2 钻床与镗床一、钻床二、镗床6.3 刨床6.4 铣床6.5 磨床第7章螺纹及齿轮制造7.1 螺纹加工7.2 齿轮加工第8章特种加工8.1粉末冶金加工8.2 电火花加工8.3 电镀加工8.4 特殊切削加工简介第9章计算机辅助制造9.1 数控加工基础9.2 生产自动化9.3 机械制造的展望第10章新兴制造技术10.1 半导体制造简介10.2 微细制造简介10.3 其他制造技术。

《机械工程材料及成型技术》授课计划一、课程目标本课程旨在使学生掌握机械工程材料的基本性质、分类和应用，以及各种成型技术的原理、工艺及特点，为后续机械设计、制造及维修等课程打下基础。

二、授课内容1. 机械工程材料概述（1）金属材料的分类及性能特点；（2）非金属材料的分类及性能特点；（3）工程材料的选用原则。

2. 金属材料及热处理（1）钢铁材料：碳钢、合金钢的种类、性能及用途；（2）有色金属：铝合金、铜合金的种类、性能及用途；（3）金属材料的热处理原理及工艺。

3. 非金属材料成型技术（1）塑料成型技术：注射成型、压缩成型、热成型等；（2）橡胶成型技术：模压成型、硫化成型等；（3）陶瓷成型技术：注浆成型、干压成型等。

4. 金属材料成型技术（1）铸造：砂型铸造、熔模铸造、金属型铸造等；（2）锻造：自由锻造、模锻等；（3）焊接：电弧焊、激光焊、钎焊等。

5. 成型技术应用案例分析（1）汽车车身制造中的材料及成型技术应用；（2）机械零件制造中的材料及成型技术应用。

三、教学方法与手段1. 理论讲授：通过PPT、视频等形式，详细讲解各种材料及成型技术的原理、工艺及特点；2. 实践操作：组织学生参观机械加工企业，了解实际生产中的材料及成型技术应用；3. 案例分析：通过实际案例，让学生了解各种材料及成型技术在工程中的应用及效果。

四、考核方式1. 平时成绩：出勤率、课堂表现等；2. 作业成绩：完成作业情况；3. 考试成绩：对所学内容进行测试，考察学生对所学知识的掌握程度。

五、课程安排本课程共40学时，分为理论讲授和实践操作两个部分。

具体安排如下：1. 第1-4学时：介绍课程目标及内容安排；2. 第5-35学时：讲授金属材料及热处理、非金属材料成型技术、金属材料成型技术等内容；3. 第3 ** 0学时：组织学生参观机械加工企业，并进行案例分析；4. 课后作业和实践操作安排另行通知。

机械工程中的金属材料与非金属材料研究随着科技的进步，机械工程领域的发展日新月异。

金属材料和非金属材料作为机械工程中最常用的两类材料，对整个行业的发展起着重要作用。

本文将探讨金属材料与非金属材料在机械工程中的研究与应用。

一. 金属材料的研究和应用金属材料是机械工程中不可或缺的材料。

它们具有良好的导电和导热性能、高强度、可塑性以及良好的耐腐蚀性。

金属材料的研究和应用涉及到合金、钢铁、铝、铜等各种金属材料的合成和加工。

1.1 合金的研究和应用合金是金属材料的一种重要形式。

通过将不同种类的金属元素混合在一起，可以制备出具有独特性能的合金。

合金的研究和应用广泛用于航空航天、汽车、电子等各个领域。

例如，钛合金在航空航天领域中应用广泛。

它们具有高强度、低密度、耐腐蚀性好等特点，使得航空器的结构更加轻量化，提高了整个机械系统的性能。

1.2 钢铁的研究和应用钢铁作为最早被人类使用的材料之一，一直以来在机械工程中都扮演着重要角色。

钢铁具有良好的可塑性和耐腐蚀性，广泛应用于建筑、船舶、桥梁、汽车等领域。

近年来，随着先进制造工艺的发展，高强度钢和高耐磨钢逐渐被引入到机械领域。

这些特殊钢材具有更高的强度和耐磨性，可延长机械设备的使用寿命，提高生产效率。

1.3 铝和铜的研究和应用铝和铜是常用的非铁金属材料。

铝具有良好的导热性和低密度，广泛应用于航空、汽车工业以及建筑领域。

铜具有良好的导电性和导热性，广泛应用于电子设备、电机、通信设备等各个领域。

随着节能环保意识的增强，铝合金和铜合金作为轻量化材料受到越来越多的关注。

二. 非金属材料的研究和应用非金属材料在机械工程中的研究和应用也日益受到重视。

非金属材料具有重量轻、强度高、耐磨性和绝缘性能等特点，广泛应用于汽车、航空、电子等领域。

2.1 高分子材料的研究和应用高分子材料是机械工程中非常重要的一类非金属材料。

这些材料由大量的高分子化合物组成，具有良好的绝缘性能、耐磨性能、灵活性和可加工性。

机械制造基础：金属材料的成型和改性部分5篇第一篇：机械制造基础：金属材料的成型和改性部分机械工程基础金属材料的成型和改性部分习题测试1、铸造工艺主要包括哪些内容？2、缩松和缩孔出现在铸造的哪个阶段，对铸件有什么影响？3、列举三类压力加工的方式？4、手工电弧焊中，焊条的作用是什么？5、钎焊的原理是什么？6、列举至少两种典型的熔化焊、压力焊。

7、什么是调质处理？8、典型的表面化学热处理有哪些，作用是什么？9、热处理的本质是什么？第二篇：机械制造基础第一章专业课综述一、2010年专业课复习大纲详细介绍 1.大连理工大学机械学院招生专业如下：080201 ☆▲▲机械制造及其自动化 080202 ▲▲机械电子工程080203 ▲▲机械设计及理论080220 ▲▲★微机电工程0802 ▲机械工程080221 ▲▲★工业工程080401 ▲▲精密仪器及机械0804 ▲仪器科学与技术080402 ▲▲测试计量技术及仪器 004机械工程学院0811 控制科学与工程081104模式识别与智能系统2.专业课考试科目我院实行全学院统一考试，按综合排名依次录取，招生类型分为两种：学术型硕士招生和全日制专业学位硕士招生。

其中机械制造及其自动化、机械电子工程、机械设计及理论、微机电工程、工业工程专业课考试科目为----《机械制造技术基础》。

而精密仪器及机械、测试计量技术及仪器、模式识别与智能系统专业课考试科目为----《控制工程基础》。

3.专业课参考书目(1)初试科目：机械制造技术基础《金属切削原理》（第2版），机械工业出版社，陈日曜主编；《机械制造技术基础》（第3版），卢秉恒编，机械工业出版社。

（2）复试科目：学科、专业代码及名称复试形式专业综合试内容参考书目080201☆▲▲机械制造及其自动化080202▲▲机械电子工程080203▲▲机械设计及理论080220▲▲微机电工程080221▲▲工业工程面试加笔试机械类基本知识综合考试1.《机械工程控制基础（第一版），祝守新、邢英杰、韩连英主编，清华大学出版社出版，2008年8月或《控制工程基础》，王益群、孔祥东，机械工业出版社.2．《机械设计》（第八版），濮良贵、纪名刚，高等教育出版社。

材料成形及机械制造工艺基础教学设计一、前言材料成形与机械制造工艺是现代制造工程学科的重要内容之一，广泛应用于制造行业的生产制造、工程设计以及制造一系列领域。

因此，实施一项好的教学设计，在培养学生创新思维能力、实践操作技能的同时，提高学生的学业成就和创新能力，更好地为相关行业输送各类人才。

二、教学目标1.掌握材料成形的工艺及其原理。

2.理解材料的组织、性能及其变化规律。

3.熟悉常用金属、非金属材料的制造工艺与工程设计。

4.培养学生创新思维能力和实践操作技能。

三、教学内容1. 材料成形工艺1.常见材料成形工艺：锻造、冲压、剪切、铸造、焊接等。

2.材料成形的基本原理：材料塑性变形及其变形特点。

3.材料成形的流程及其设备、工具等。

2. 材料组织、性能及变化规律1.材料的组织和结构特点：晶粒、晶界、包含物等。

2.材料的性能及其评价：强度、硬度、韧性等。

3.材料的变化规律：冷热变形、回火、淬火及退火等。

3. 常用金属与非金属材料制造1.常见金属材料制造：钢、铝、铜等材料的制造工艺、组织与性能。

2.常见非金属材料制造：塑料、橡胶、陶瓷等材料的制造工艺、组织与性能。

3.材料的工程设计：产品结构、材料选择、制造工艺处理等。

4. 实践操作1.学生通过实验操作、讲解等方式，熟悉材料成形工艺的基本原理，熟悉材料的组织、性能及其变化规律。

2.给予学生自主操作机会，利用机床维修等实践操作，掌握常用金属及非金属材料的制造工艺与设计。

四、教学方法1.形成课堂主导权，采用网络授课平台、协作办公平台等。

2.结合实践操作，实现学生动手操作和创新思维的培养。

3.激发学生学习兴趣和积极性，鼓励其广泛阅读参考书籍、期刊等，培养其独立分析和解决问题的能力。

五、教学评价通过考试、实验操作、综合论文等多种方式，对学生进行评价，力求全面、公正、客观地评估学生的学习成果和创新能力。

六、教学成果通过本次教学，使学生掌握材料成形及机械制造工艺基础知识，提高其创新思维能力和实践操作技能，促进其对相关行业的深入了解，培养其德智体美全面发展的素质。

《机械制造基础》教案2016 —2017 学年第1 学期
课程类型：一体化
授课班级：机电15
授课教师：蔡文华
2016 年10 月09 日
教学过程2、压制成形（结合实物讲解）
滚塑成形：滚塑成形是将定量的粉状树脂装入模具中，通过外加热源加热模具，在
（二）塑料的加工方法（20分钟）（难点，通过观看视频方法讲解）
、机械加工
3、制品的干燥与烧制
制品成形后含有较高的水分，强度较低，在运输和再加工过程中容易变形或破损，所以必须进行干燥后再进行烧制。

常用的干燥方法有热空气干燥、辐射干燥、高频电干
六、实操小结。

（3分钟）
复合材料的成形和陶瓷的成形加工工艺及生产特点。