材料成型工艺基础非金属材料成型
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《材料成形工艺基础》要点第一章金属的液态成形第一节液态成形理论基础1.三种凝固方式(逐层、糊状、中间)及其影响因素(结晶温度范围、温度梯度)2.合金的流动性及其影响因素(合金成分)a)为什么共晶合金的流动性好?3.合金的充型能力对铸件质量的影响(浇不足、冷隔)4.影响充型能力的主要因素(合金的流动性、浇注条件、铸型条件)5.合金收缩的三个阶段(液态、凝固、固态)6.缩孔、缩松产生的原因、规律(逐层:缩孔;糊状:缩松;位置:最后凝固部位)7.缩孔与缩松防止(定向凝固原则;措施:加冒口、冷铁)8.铸造应力产生的原因和种类(热应力、机械应力或收缩应力)9.热应力的分布规律(厚:拉;薄:压)及防止(同时凝固原则)10.铸造残余应力产生的原因(热应力)及消除措施(时效处理)11.铸件变形与裂纹产生的原因(故态收缩,残余应力)12.变形防止办法(同时凝固;反变形;去应力退火)13.热裂纹与冷裂纹的特征第二节液态成形方法1.常用手工造型方法(五种最基本的方法:整模、分模、活块、挖砂、三箱)的特点和应用(重在应用)2.机器造型:实现造型机械化的两个主要方面(紧砂、起模)3.熔模铸造的原理(理解)、特点(理解)和应用。
a)为什么熔模铸件精度高,表面光洁?b)为什么熔模铸造适合于形状复杂的铸件?c)为什么熔模铸造适合于难于加工的合金铸件?4.金属型铸造的原理(理解)、特点(理解)和应用。
a)为什么金属型铸件精度高,表面光洁?b)为什么金属型铸造更适合于非铁合金铸件的生产?5.压力铸造的原理(理解)、特点(理解)和应用。
6.低压铸造的原理(理解)、特点(理解)和应用。
7.离心铸造的原理(理解)、特点(理解)和应用。
第三节液态成形件的工艺设计1.浇注位置的概念及其选择原则(重在理解和应用)2.分型面的选择原则(重在理解和应用)3.铸造成形工艺参数(加工余量、拔模或起模斜度、收缩率)4.铸造工艺图(能用规定的符号和表达方式正确画出)第四节液态成形件的结构设计1.铸件壁厚设计(大于最小壁厚;小于临界壁厚;壁厚均匀;由薄到厚均匀过渡)a)为什么要大于最小壁厚?b)为什么要小于临界壁厚?c)壁厚不均匀会产生什么问题?2.铸件壁间连接(圆角;避免锐角)3.铸件筋条设计(避免十字交叉)4.铸件外形设计和铸件内腔设计(理解;重在应用)5.结构斜度的设计(结构斜度与起模斜度的区别;重在应用)第二章金属的塑性成形第一节塑性成形工艺基础1.常用的六类塑性成形方法(轧制、拉拔、挤压、自由锻、模锻、板料冲压)2.与铸造比较,塑性成形法的最显著的特点(性能好,但形状不能太复杂)3.塑性变形对金属组织和性能的影响(冷变形条件下和热变形条件下;纤维组织及其性能特点)4.金属可锻性的衡量指标(塑性、变形抗力)及影响因素(成分;组织;温度)5.金属加热缺陷(过热、过烧、脱碳、过渡氧化)与碳钢始锻温度(低于固相线200℃)第二节热锻成形工艺1.自由锻基本工序(镦粗、拔长、冲孔、弯曲、切割、扭转)2.自由锻件结构工艺性3.模锻的基本原理(理解)及特点4.胎模锻的概念及特点(理解)第三节板料冲压1.两大类基本工序(分离工序和变形工序)2.冲裁的概念;冲裁变形过程(弹性变形阶段、塑性变形阶段、断裂分离阶段)及冲裁件断面特征(塌角或圆角带;光亮带;断裂带)3.切断的概念4.弯曲变形的特点(内:压;外:拉);弯曲的质量问题(弯裂;回弹);弯裂的防止办法(限制最小弯曲半径;弯曲线与纤维方向垂直);回弹的防止办法(模具角度比弯曲件角度小一个回弹角值)5.拉深的概念;拉深和冲裁工序所使用的凸、凹模之间的区别(间隙大小;圆角)拉深件质量问题(拉裂与起皱)6.拉深系数的概念及计算7.三类冲模的概念四种挤压方式第三章材料的连接成形第一节焊接成形工艺基础1.三大类焊接方法(熔化焊;压焊;钎焊);2.熔焊的冶金特点(理解)及保证焊接质量的基本措施(保护焊接区;渗加合金元素;脱氧脱硫);3.焊接接头的概念(焊缝加热影响区);4.焊接热影响区的概念(焊接过程中,焊缝两侧受焊接热作用而发生组织与性能变化的区域);5.低碳钢焊接热影响区的组成及其特点(熔合区;粗晶,性能差;过热区:粗晶,性能差;正火区:细晶,性能好;部分相变区:性能稍差);6.焊接应力与变形产生的原因(局部加热);7.防止和减少焊接应力的措施(焊前预热;焊接次序;焊后缓冷;焊后去应力退火);8.焊接变形的形式(收缩变形;角变形;弯曲变形;扭曲变形;波浪变形);9.防止和减小焊接变形的措施(刚性固定;反变形;焊接次序;焊前预热;焊后缓冷;矫正);10.焊接缺陷的种类及其检验方法(理解);第二节焊接方法1.焊条的组成及作用(焊芯和药皮;焊芯:作电极和焊缝的填充金属;药皮:稳定电弧燃烧;保护焊接区;渗加合金元素;脱氧脱硫);a)为什么焊条药皮中要加脱氧剂?2.两种重要的焊条(J422、J507);焊条选用原则(重在应用)3.埋弧焊的原理(理解)、特点和应用范围(水平位置焊接长直焊缝;大直径环形焊缝)b)埋弧焊的生产率为什么高于焊条电弧焊?c)埋弧焊与焊条电弧焊相比,为什么可以节省材料?d)埋弧焊为什么不能实现全位置焊接?4.氩弧焊的原理、特点及其应用;5.二氧化碳气体保护焊的原理、特点及其应用(注意与氩弧焊比较理解)e)二氧化碳保护焊时焊丝的成分有何要求,为什么?6.电渣焊的原理(电阻热)及其应用。
材料成型工艺基础部分0 绪论金属材料:metal material (MR)高分子材料:high-molecular material陶瓷材料:ceramic material复合材料:composition material成形工艺:formation technology1 铸造铸造工艺:casting technique铸件:foundry goods (casting)机器零件:machine part毛坯:blank力学性能:mechanical property砂型铸造:sand casting process型砂:foundry sand1.1 铸件成形理论基础合金:alloy铸造性能:casting property工艺性能:processing property收缩性:constringency偏析性:aliquation氧化性:oxidizability吸气性:inspiratory铸件结构:casting structure使用性能:service performance浇不足:misrun冷隔:cold shut夹渣:cinder inclusion粘砂:sand fusion缺陷:flaw, defect, falling流动性:flowing power铸型:cast (foundry mold)蓄热系数:thermal storage capacity 浇注:pouring凝固:freezing收缩性:constringency逐层凝固:layer-by-layer freezing 糊状凝固:mushy freezing结晶:crystal缩孔:shrinkage void缩松:shrinkage porosity顺序凝固:progressive solidification 冷铁:iron chill补缩:feeding等温线法:constant temperature line method 内接圆法:inscribed circle method铸造应力:casting stress变形:deforming裂纹:crack机械应力:mechanical stress热应力:heat stress相变应力:transformation stress气孔:blow hole铸铁:ingot铸钢:cast steel非铁合金:nonferrous alloy灰铸铁:gray cast-iorn孕育处理:inoculation球墨铸铁:spheroidal球化处理:sheroidisation可锻铸铁:ductile cast iron石墨:graphite蠕墨铸铁:vermicular cast iron热处理:heat processing铝合金:Al-alloy熔炼:fusion metallurgy铜合金:copper alloy氢脆:hydrogen brittleness1.2 铸造方法(casting method)手工造型:hand moulding机器造型:machine moulding金属型:metal mold casting金属模:permanent mould压力铸造:press casting熔模铸造:investment moulding蜡膜:cere离心铸造:centrifugal casting低压铸造:casting under low pressure 差压铸造:counter-pressure casting 陶瓷型铸造:shaw process1.3 铸造工艺设计浇注位置:pouring position分型面:mould joint活块:loose piece起模:patter drawing型芯:core型芯撑:chaplet工艺参数:processing parameter下芯:core setting合型:mould assembly冒口:casting head尺寸公差:dimensional tolerance尺寸公差带:tolerance zone机械加工余量:machining allowance 铸孔:core hole非标准:nonstandard label收缩率:rate of contraction线收缩:linear contraction体收缩:volume contraction起模斜度:pattern draft铸造圆角:curving of castings芯头:core register芯头间隙:clearance芯座:core print seat分型线:joint line分模线:die parting line1.4 铸造结构工艺性加强筋:rib reinforcement撒砂:stuccoing内腔:entocoele2 金属塑性加工塑性加工:plastic working塑性:plastic property锻造:forge work冲压:punching轧制:rolling拉拔:drawing挤压:extruding细化晶粒:grain refinement 热锻:hit-forging温锻:warm forging2.1 金属塑性加工理论基础塑性变形:plastic yield加工硬化:work-hardening 韧性:ductility回复温度:return temperature 再结晶:recrystallize再结晶退火:full annealing 冷变形:cold deformation热变性:heat denaturation锻造比:forging ratio镦粗:upset拔长:pull out纤维组织:fibrous tissue锻造性能:forging property可锻性:forgeability变形抗力:resistance of deformation化学成分:chemical constitution热脆性:hot brittleness冷脆性:cold-shortness变形速度:deformation velocity应力状态:stress condition变形温度:deformation temperature过热:overheating过烧:burning脱碳:carbon elimination始锻温度:initiation forging temperature 终锻温度:final forging temperature 2.2 金属塑性加工方法自由锻:flat-die hammer冲孔:jetting弯曲:bend弯曲半径:bending radius切割:cut扭转:twist rotation错移:offsetting锻接:percussion基本工序:basic process辅助工序:auxiliary process精整工序:finishing process模锻:contour forging锻模:forging die胎膜锻:fetal membrane forging剪床:shearing machine冲床:backing-out punch冲裁:blanking弹性变形:elastic distortion塑性变形:plastic yield剪切变形:shearing deformation最小弯曲半径:minimum bending radius 曲率:angularity弯裂:rupture回弹:rebound辊轧:roll forming辊锻:roll forging斜轧:oblique rolling横轧:transverse rolling辗压:tamping drum挤压:extruding拉拔:draft2.3 塑性加工工艺设计工艺规程:process specification锻件图:forging drawing敷料:dressing锻件余量:forging allowance锻件公差:forging tolerance工夹具:clamping apparatus加热设备:firing equipment加热规范:heating schedule冷却规范:cooling schedule后续处理:after treatment分模面:die parting face冲孔连皮:punching the wad模锻斜度:draft angle圆角半径:radius of corner圆饼类锻件:circumcresent cake-like forging 长轴类锻件:long axis-like forging2.4 锻件结构工艺性锥体:cone斜面:cant空间曲线:curve in space粗糙度:degree of roughness2.5 冲压件结构工艺性3 焊接焊接:welding铆接:riverting熔焊:fusion welding压焊:press welding钎焊:braze welding3.1 焊接理论基础冶金:metallurgy电弧焊:arc welding气焊:acetylene welding电渣焊:electro-slag welding 高能束焊:high energy welding 电子焊:electronic welding激光焊:laser welding等离子焊:plasma welding电弧:electric arc阳极区:anode region阴极区:negative polarity弧柱区:arc stream正接法:electrode negative method反接法:opposition method脱氧剂:deoxidizing agent焊缝:welded seam焊缝区:weld zone熔合区:fusion area热影响区:heat-affected zone脆性断裂:brittle fracture过热区:overheated zone正火区:normalized zone相变区:phase change zone焊接应力:welding stress收缩变形:contraction distortion角变形:angular deformation弯曲变形:bend deformation扭曲变形:warping deformation波浪变形:wave transformation反变形法:reversible deformation method 刚性固定法:rigid fixing method预热:warming-up缓冷:slow cool焊后热处理:postweld heat treatment矫形处理:shape-righting3.2 焊接方法埋弧焊:hidden arc welding气体保护焊:gas shielded arc welding氩弧焊:argon welding熔化极氩弧焊:consumable electrode argon welding 钨极氩弧焊:argon tungsten-arc welding二氧化碳气体保护焊:CO2 gas shielded arc welding 碳弧焊:carbon arc welding碳弧气刨:carbon arc air gouging电渣焊:electro-slag welding高能焊:high grade energy welding等离子弧切割:plasma arc cutting (PAC)堆焊:bead weld电阻焊:resistance welding电焊:electric welding缝焊:seam welding压焊:press welding多点凸焊:multiple projection welding对焊:welding neck摩擦焊:friction welding扩散焊:diffusion welding硬钎料:brazing alloy软钎料:soft solder3.3 常用金属材料的焊接焊接性:weldability焊接方法:welding method 焊接材料:welding material 焊条:electrode焊剂:flux material碳素钢:carbon steel低碳钢:low carbon steel中碳钢:medium carbon steel 高碳钢:high carbon steel低合金钢:lean alloy steel不锈钢:non-corrosive steel 有色金属:nonferrous metal 3.4 焊接工艺设计型材:sectional bar药皮:coating焊丝:soldering wire连续焊缝:continuous weld断续焊缝:intermittent weld应力集中:stress concentration焊接接头:soldered joint坡口:groove对接:abutting joint搭接:lap joint角接:corner joint4 粉末冶金(power metallurgy)粉末冶金成品:finished power metallurgical product 铁氧体:ferrite硬质合金:sintered-carbide高熔点金属:high-melting metal陶瓷:ceramic4.1 粉末冶金工艺理论基础压坯:pressed compact扩散:diffusion烧结:agglomeration固溶:solid solubility化合:combination4.2 粉末冶金的工艺流程制备:preparation预处理:anticipation还原法:reduction method电解法:electrolytic method雾化法:atomization粒度:grain size松装密度:loose density流动性:flowing power压缩性:compressibility筛分:screen separation混合:compounding制粒:pelletization过烧:superburning欠烧:underburnt5 金属复合成型技术自蔓延焊接:SHS welding热等静压:HIP准热等静压:PHIP5.1 液态成型技术与固态成型技术的复合高压铸造:high-pressure casting电磁泵:magnetic-pump压射成型:injection molding柱塞:plunger piston冲头:drift pin凝固法:freezing method挤压法:extrusion method转向节:knuckle pivot制动器:arresting gear5.2 金属半凝固、半熔融成型技术凝固:freezing半熔融:semi-vitreous触变铸造:thixotropy casting触变锻造:thixotropy forging注射成型:injection molding5.3 其他金属成型新技术快速凝固:flash set非晶态:amorphous溢流法:press over system喷射沉积:ejecting deposit爆炸复合法:explosion cladding method 扩散焊接:diffusion welding挤压:extruding轧制:roll down6 非金属材料成型技术6.1 高分子材料成型技术高分子材料:non-metal material 耐腐蚀:resistant material绝缘:insulation老化:ageing耐热性:heat-durability粘弹性:viscoelasticity塑料:plastic material橡胶:rubber合成纤维:synthetic fibre涂料:covering material粘结剂:agglomerant粘度:viscosity热塑性塑料:thermoplastic plastics 热固性塑料:thermosetting plastic 通用塑料:general-purpose plastics 工程塑料:engineering plastic薄膜:thin film增强塑料:reinforced plastics浇注塑料:pouring plastics注射塑料:injiection plastics挤出塑料:extrusion plastics吹塑塑料:blowing plastics模压塑料:die pressing plastics聚合物:ploymer semiconductor吸湿性:hygroscopic cargo定向作用:directional action生胶:green glue stock填料:carrier丁苯橡胶:SBR顺丁橡胶:BR氯丁橡胶:CR丁腈橡胶:NBR硅橡胶:Q聚氨酯橡胶:U压延:calender硫化:sulfuration胶粘剂:adhesive胶接:glue joint刹车片:brake block零件修复:parts renewal蜂窝夹层:honeycomb core material 6.2 工业陶瓷制品的成型技术干燥:drying润滑剂:anti-friction结合剂:binder热压铸:hot injiection moulding 6.3 非金属材料成型技术的新进展热压烧结:hot pressed sintering7 复合材料的成型技术复合材料:composite material树脂:resin7.1 金属复合材料的成型技术硼纤维:boron fiber钛合金:titanium alloy碳纤维:carbon filter等离子喷涂:plasma spraying浸渍法:immersion method锭坯:ingot blank7.2 聚合物基复合材料的成型技术晶须:whisker缠绕成形:enwind forming湿法缠绕:wet method enwind 7.3 陶瓷复合材料成型技术溶胶-凝胶法:sol-gel method化学气相沉积:chemical vapor deposition (CVD) 原位:in situ8 材料成型方法的选择粉末冶金:powder metallurgy工程塑料:engineering plastics工程陶瓷:engineering ceramics。
材料成型技术基础材料成型技术基础材料成型技术是现代工业的核心技术之一,是将材料加工成所需形状、结构和性能的过程。
材料成型技术分为传统成型技术和先进成型技术两种。
前者包括热加工、冷加工、焊接等,后者则包括快速成型、激光加工、注塑成型等。
无论是哪种成型技术,都需要掌握材料成型技术基础知识才能熟练地操作和完成任务。
1.材料成型技术原理材料成型技术在原理上是通过施加压力,改变材料外观和性质。
采用不同的成型方法和工艺流程,可获得所需的形态和性能。
例如,金属冷加工依靠的是材料的塑性变形,而激光切割则是利用激光的高能量和热量来割断材料。
因此,不同成型技术的原理不同,工艺流程也不同。
2.材料成型技术分类材料成型技术主要可以分为常规材料成型技术和高级材料成型技术两类。
常规材料成型技术包括热加工、冷加工、铸造、焊接、切削等。
这些技术在工业生产中应用广泛,可以制造出各种形态的零部件和产品。
高级材料成型技术是在常规成型技术基础上,运用现代科技和工程技术发展起来的成型技术。
例如,金属材料的选择性激光烧结技术(SLS)、三维打印技术、激光切割技术和注塑成型技术等。
这些技术通常被用于制造高性能、高单价、高品质的工业产品。
3.常规材料成型技术热加工热加工技术是利用高温对材料进行塑性变形的加工方式。
通过热处理,可以使金属变得更加容易软化和延展。
热加工适合于制造大量的同样尺寸和形状的零件,例如轴、齿轮等机械元件。
冷加工冷加工技术是不需要高温处理的制造加工方法。
冷加工一般用于金属加工,由于没有热变形,冷加工一般具有更好的精度和表面光洁度。
冷加工应用广泛,例如冷拔、冷轧、冷环等。
铸造铸造是利用熔化的金属,将其注入模具中成型制品的加工方法。
铸造可以生产出各种不同尺寸和形状的零件,应用范围广泛,例如钢铁、铝合金、铜、铜合金等材料。
焊接焊接是将两个物体连接在一起的加工方式。
焊接广泛应用在车辆工业、建筑工业、航空航天工业等领域,例如电弧焊、气体保护焊、激光焊等技术。
材料成型及控制工程专业基础设置引言材料成型及控制工程是一门基础课程,为学习和掌握材料工程的相关知识打下坚实的基础。
该课程主要介绍了材料成型工艺及相应的控制技术,包括材料的选择、加工、成型和加工控制等内容。
本文将详细介绍材料成型及控制工程专业基础设置。
一、课程目标材料成型及控制工程专业基础设置旨在培养学生的材料工程思维和实践能力,使其能够理解和应用材料成型工艺及相应的控制技术。
二、课程内容1.材料成型基础–塑性变形原理–金属材料的塑性加工–非金属材料的成型工艺–材料的破裂与断裂2.材料成型控制–压力控制技术–速度控制技术–流量控制技术3.材料成型工艺–铸造工艺–熔融挤压成形工艺–粉末冶金成形工艺–模压成形工艺4.材料成型设备–压力机–注塑机–挤出机–热压机5.材料成型工艺参数优化–成形速度–温度控制–压力控制三、教学方法1.理论授课:通过讲授基本概念、原理和理论知识,使学生了解材料成型及控制工程的基础知识;2.实验教学:通过实际操作材料成型设备,加深学生对材料成型工艺和控制技术的理解;3.课堂讨论:组织学生进行讨论,激发学生的学习兴趣,并培养学生的分析和解决问题的能力;4.课程设计:组织学生进行课程设计,培养学生的实际动手能力和综合应用能力。
四、考核方式1.平时成绩:包括课堂表现、作业质量等;2.实验成绩:包括实验操作技能、实验报告等;3.期末考试:主要考察学生对课程知识的掌握程度。
五、教材与参考书目•教材:《材料成型及控制工程基础》;•参考书目:–《工程材料学》;–《材料科学与工程导论》;–《材料成型原理与技术》。
六、结语通过学习材料成型及控制工程专业基础设置,学生能够掌握材料成型的基础知识和操作技能,为今后的专业学习奠定良好基础。
同时,该课程还能培养学生的创新意识和实践能力,提高学生解决实际问题的能力。
材料成型技术基础材料成型技术是指通过一系列的加工方法,将原材料加工成所需形状和尺寸的工件的技术。
它是制造业中最基础、最重要的一环,直接影响着产品的质量、成本和生产效率。
材料成型技术包括铸造、锻造、焊接、切削加工、塑性加工等多种加工方法,本文将对这些方法进行简要介绍。
首先,铸造是指将金属或非金属熔化后,借助重力或压力,注入模具中,冷却后得到所需形状的工件的一种加工方法。
铸造方法简单、成本低,适用于制造大型、复杂形状的零件,但其工件的力学性能一般较差。
其次,锻造是指将金属加热至一定温度后,放入模具中进行挤压、冲击或冲裁等加工方法,得到所需形状的工件。
锻造工件的晶粒结构致密,力学性能优良,适用于制造高强度、高耐磨的零件。
接下来,焊接是指利用高温将金属或非金属熔化,使两个或多个工件连接在一起的方法。
焊接方法种类繁多,包括电弧焊、气体保护焊、激光焊等。
焊接工艺灵活,适用于各种形状、材质的工件连接,但焊接工件的热影响区较大,容易产生焊接变形和裂纹。
再者,切削加工是指利用刀具对工件进行切削、镗削、铣削等加工方法,得到所需形状和尺寸的工件。
切削加工精度高,表面质量好,适用于制造高精度、复杂形状的零件,但加工过程中产生的废屑多,效率较低。
最后,塑性加工是指利用金属材料的塑性变形特性,通过压力、拉力或弯曲力等加工方法,将金属板材或棒材加工成所需形状的工件。
塑性加工适用范围广泛,适用于各种形状、材质的工件加工,但工件的尺寸精度和表面质量较难控制。
总的来说,不同的材料成型技术各有优势和局限,应根据具体的工件要求和生产条件选择合适的加工方法。
在实际生产中,还可以通过组合应用多种加工方法,充分发挥各种加工方法的优点,实现工件的高效加工和优质制造。
希望本文对材料成型技术有所帮助,谢谢阅读。
非金属材料及复合材料成型方法简介第四章第二篇材料成形工艺基础西北工业大学电子教案成型方法⏹塑料件成型⏹陶瓷件成型⏹复合材料成型⏹成型、机械加工、修配和装配⏹挤出成型(挤塑):利用挤出机将热塑性塑料加热、连续挤出成型为各种断面的制品。
应用:生产塑料板材、棒材、片材、异型材、电缆护层等⏹成型、机械加工、修配和装配⏹注射成型(注塑):利用注塑机将熔化的塑料快速注入闭合模具型腔内固化成型。
应用:各种塑料制品(电器、设备、民用)⏹成型、机械加工、修配和装配⏹压延成型:使加热塑化的热塑性塑料通过两个以上的相对旋转的滚筒间隙而连续变形的成型方法。
应用:生产连续片状材料返回⏹配料、成型、烧结⏹干压成型:利用冲头对装入模具内的粉末施加压力而成型。
应用:生产形状简单、尺寸↓的制品⏹配料、成型、烧结⏹等静压成型:利用液体和橡胶等对陶瓷坯体施压(受等静压)而成型。
应用:生产性能要求高的电子元件和其他高性能塑料⏹配料、成型、烧结⏹注浆成型:将悬浮着陶瓷颗粒的液体注入多孔模具中,沥干液体后即成型为坯体。
应用:形状复杂、大型薄壁制品⏹配料、成型、烧结⏹热压成型:将具有流动性的料浆,在热压铸机中压缩空气的作用下注入金属模,冷却凝固后成型。
应用:成型复杂制品⏹配料、成型、烧结⏹注射成型:在注射成型机中将粒状粉料注射入金属模具中,冷却后将坯体脱脂后按常规烧结。
应用:复杂零件的大规模生产返回复合材料成型通用方法:颗粒、晶须、短纤维增强复合材料混合→制坯→ 成型纤维增强体增强复合材料增强体预成型→复合⏹金属基复合材料成型⏹树脂基复合材料成型⏹陶瓷基复合材料成型⏹C/C复合材料成型液态金属浸润法:金属基体呈熔融状态时与增强材料浸润结合,凝固成型。
常用方法:常压铸造、液体金属搅拌、真空压力浸渍法、挤压铸造、液态浸渗挤压等•扩散黏结法:在长时间高温和压力下,使固态金属与增强材料(预制坯)的接触面通过原子间相互扩散黏结而成。
粉末冶金法:根据要求将不同金属粉末与陶瓷颗粒、晶须或短纤维均匀混合,放入模具中高温、高压成型。
材料成型与控制介绍一、成型工艺基础材料成型与控制是一门涉及材料加工和控制的学科,主要研究如何将原材料转化为具有特定形状、尺寸和性能的制成品。
成型工艺基础是该学科的核心内容之一,它涵盖了各种成型工艺的基本原理、特点和适用范围,如铸造、锻造、焊接、注塑等。
二、材料学基础材料学基础是材料成型与控制的另一个重要组成部分。
该部分主要涉及材料的组成、结构和性能,以及材料在加工过程中的变化和行为。
了解材料的基本属性及其对成型过程的影响,有助于更好地选择和使用材料,优化成型工艺。
三、热工基础热工基础在材料成型与控制中起着至关重要的作用。
热工基础主要研究热量传递的基本规律和控制方法,涉及加热、熔融、凝固等过程。
掌握热工基础对于理解各种热工设备和工艺,以及解决成型过程中的热工问题具有重要意义。
四、金属材料成型金属材料成型是材料成型与控制领域的一个重要方向。
该部分主要研究金属材料的加工工艺,包括铸造成型、锻造成型、焊接成型等。
了解金属材料的成型过程和特点,有助于提高金属制件的性能和使用寿命。
五、非金属材料成型非金属材料成型是材料成型与控制的另一个重要方向。
该部分主要涉及塑料、橡胶、陶瓷等非金属材料的加工工艺。
与金属材料相比,非金属材料具有独特的性质和加工特性,需要采用特殊的成型工艺和技术。
六、复合材料成型复合材料成型是近年来发展迅速的领域。
该部分主要研究复合材料的组成、制备和加工工艺,涉及纤维增强复合材料的制造和控制。
复合材料具有优异的性能和广泛的应用前景,掌握复合材料成型技术对于推动相关领域的发展具有重要意义。
七、成型工艺优化成型工艺优化是提高制件性能和质量的关键环节。
该部分主要涉及工艺参数的优化和控制,通过调整工艺参数,实现制件的形状、尺寸和性能的精确控制。
同时,优化成型工艺还可以提高生产效率、降低成本和提高经济效益。
八、质量控制与检测质量控制与检测是确保制件质量的重要手段。
该部分主要涉及质量管理体系的建立、质量控制技术和检测方法的掌握。
工程材料及成型工艺基础
工程材料
1. 金属材料
金属材料是各种工程材料中使用最广泛的一类,其具有较高的强度和
韧性,良好的导电导热性能,以及良好的可加工性。
常见的金属材料
包括钢材、铝材、铜材和锌材等。
2. 非金属材料
非金属材料的应用范围也非常广泛,包括了塑料、陶瓷、橡胶、玻璃、复合材料等。
这类材料的主要特点是密度小,比强度高,电绝缘性能好,耐腐蚀能力强。
3. 复合材料
复合材料是由两种或两种以上的不同材料组合而成的材料,常见的包
括碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料等。
它具有较高的强度、韧性、耐腐蚀能力以及耐磨性,但价格较高。
成型工艺
1. 焊接
焊接是两个工件通过熔化,使两个工件之间形成稳定的结合方式。
常
见的焊接方法包括电弧焊、气体保护焊和激光焊等。
2. 铸造
铸造是将液态金属或合金注入到预制的模具中,冷却凝固形成所需形状的成型方法。
常见的铸造形式有砂型铸造、永久模铸造和压铸等。
3. 塑料加工
塑料加工是指将塑料在加热的状态下挤压、吹塑、注塑等方式在模具中成型。
常用的加工方法有挤出成型、挤压成型以及注塑成型等。
4. 机械加工
机械加工是指通过旋转或移动切削工具对工件进行切削、加工和成型的过程。
常见的机械加工方法包括车削、铣削和钻孔等。
5. 热处理
热处理是通过加热和冷却的方式改变金属材料的组织结构和性能,可以使金属材料具有更好的耐腐蚀性、韧性和强度。
常见的热处理方法包括淬火、退火和正火等。
材料成型技术基础第二章铸造一、铸造的定义、优点、缺点:铸造指熔融金属、制造铸型并将熔融金属浇入铸型凝固后,获得具有一定形状、尺寸和性能的金属零件或毛坯的成型方法。
优点:铸造的工艺适应性强,铸件的结构形状和尺寸几乎不受限制;工业上常用的合金几乎都能铸造;铸造原材料来源广泛,价格低廉,设备投资少;铸造适于制造形状复杂、特别是内腔形状复杂的零件或毛坯,尤其是要求承压、抗振或耐磨的零件。
缺点:铸件的质量取决于成形工艺、铸型材料、合金的熔炼与浇注等诸多因素,易出现浇不到、缩孔、气孔、裂纹等缺陷,且往往组织疏松,晶粒粗大。
二、充型能力的定义、影响它的三个因素:金属液的充型能力指金属液充满铸型型腔,获得轮廓清晰、形状准确的铸件的能力。
影响因素:①金属的流动性;②铸型条件;③浇注条件。
三、影响流动性的因素;纯金属和共晶成分合金呈逐层凝固流动性最好;影响充型能力的铸型的三个条件;浇注温度和压力对充型能力是如何影响的:影响流动性的因素:①合金成分:纯金属和共晶成分的合金,结晶过程呈逐层凝固方式,流动性好;非共晶成分的合金,呈中间凝固方式,流动性较差;凝固温度范围过大,铸件断面呈糊状凝固方式,流动性最差。
结晶温度范围越窄,合金流动性越好。
②合金的质量热容、密度和热导率:合金质量热容和密度越大、热导率越小,流动性越好。
影响充型能力的铸型的三个条件:①铸型的蓄热系数:铸型从其中金属液吸收并储存热量的能力。
蓄热系数越大,金属液保持液态时间短,充型能力越低。
(在型腔喷涂涂料,减小蓄热系数)②铸型温度:铸型温度越高,有利于提高充型能力。
③铸型中的气体:铸型的发气量过大且排气能力不足,就会使型腔中气压增大,阻碍充型。
浇注温度和压力对充型能力的影响:①浇注温度:提高浇注温度,延长保持液态的时间,从而提高流动性。
温度不能过高,否则金属液吸气增多,氧化严重,增大了缩孔、气孔、粘砂等缺陷倾向。
②充型压力(流动方向上的压力):充型压力越大,流动性越好。