材料成型工艺与设备
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机械工程材料成型及工艺在机械工程中,材料成型主要包括以下几个方面:锻造、压力加工、冷成型、热成型、焊接和铸造等。
这些成型方式根据材料的性质和产品的设计要求选择不同的加工方法和工艺。
锻造是一种通过加热和施加压力来改变原始材料形状的方法。
它可以改变材料的内部结构和物理性质,提高材料的强度和韧性,并将其加工成各种形状的零件。
锻造分为冷锻和热锻两种方式,冷锻适用于一些具有良好延展性的材料,而热锻主要适用于高硬度的合金材料。
压力加工是通过施加压力来使材料发生塑性变形的方法。
它主要包括拉伸、压缩、弯曲、剪切等加工过程。
压力加工可以使材料具有更高的强度、硬度和韧性,并且可以通过精确的控制来获得各种形状和尺寸的零件。
冷成型是指在常温下对金属材料进行塑性加工的方法。
它主要包括冲压、拉伸、挤压、弯曲等加工过程。
冷成型可以保持材料的硬度和强度,同时可以通过模具和设备的精确控制来得到高精度的成型零件。
热成型是指在高温下对金属材料进行塑性加工的方法。
它主要包括热挤压、热压缩、热拉伸、热弯曲等加工过程。
热成型可以使材料的塑性增加,改善材料的流动性和可塑性,从而得到复杂形状的零件。
焊接是将两个或多个材料通过加热或施加压力使其在原子层面上相互结合的方法。
它主要用于连接零件、修复损坏的零件和制造复合材料等方面。
焊接的方式有多种,包括电弧焊、气体焊、激光焊等,可根据不同的需求选择适当的焊接方式。
铸造是通过将熔融的金属或合金注入到模具中,经过冷却和凝固后得到特定形状的零件或产品的方法。
铸造是一种常用的成型方式,可以生产大批量、复杂形状的零件,同时也可以制造出内部空腔的零件。
总之,机械工程材料成型及工艺是实现产品设计和制造的重要环节。
不同的成型方式和工艺可根据材料的性质和产品的要求灵活选择,通过合理的加工和控制,可以获得高精度、高质量的零件和产品。
不同的材料及成型工艺的主要设备及其作用一、概述在制造业中,材料和成型工艺是产品制造的关键因素。
随着科技的不断进步,越来越多的材料和成型工艺被应用于生产过程中。
为了实现高效、高质的制造,主要设备也经历了不断的改进和发展。
本文将对不同的材料及成型工艺的主要设备及其作用进行详细的介绍。
二、材料分类及对应设备1.金属材料金属材料在制造业中占有重要地位,常用的金属材料包括钢铁、铜、铝等。
针对这些金属材料的加工,主要设备包括:熔炼炉、轧机、冲压机、焊接机等。
这些设备的作用是熔炼金属、轧制金属板材、冲压金属零件以及焊接金属部件等。
2.塑料材料塑料材料因其轻便、耐腐蚀等特性广泛应用于各个领域。
针对塑料材料的加工,主要设备包括:注塑机、挤出机、热压成型机等。
注塑机的作用是将熔融状态的塑料注入模具中,冷却后得到所需形状的塑料零件;挤出机则是通过螺杆旋转产生的压力,将熔融状态的塑料挤出成连续的型材;热压成型机则是利用热压工艺将塑料片材热压成所需形状的制品。
3.复合材料复合材料是由两种或两种以上材料组成的新型材料,具有优异的性能。
针对复合材料的加工,主要设备包括:预浸料设备、热压罐、缠绕机等。
预浸料设备的作用是将树脂与纤维预先混合,制成预浸料;热压罐的作用是将复合材料在高温高压下固化成型;缠绕机则是通过将纤维缠绕在芯模上,制成所需形状的复合材料制品。
三、成型工艺与设备的作用1.注塑成型工艺与注塑机注塑成型工艺是一种常见的塑料加工工艺,主要设备为注塑机。
注塑机的作用是将熔融状态的塑料注入模具中,经过冷却固化后开模取出塑料制品。
注塑成型工艺的特点是生产效率高、适用范围广,可以生产各种形状和尺寸的塑料制品。
2.挤出成型工艺与挤出机挤出成型工艺是一种常见的塑料加工工艺,主要设备为挤出机。
挤出机的作用是将塑料原料加热熔融,通过螺杆将熔融状态的塑料推挤出模头,冷却后形成连续的型材或管材。
挤出成型工艺的特点是连续生产、生产效率高,可以生产各种规格的型材和管材。
衢州学院2015—2016学年第1学期
《材料成型工艺及设备》课程期末考试试题答案(A) 专业、班级:机械设计制造及自动化3班姓名:学号:
三、简述题(每题5分三小题共15分)根据下面题意写出答案
题目一:简述曲柄压力机中飞轮的特点及其作用。
特点:半径大,质量大,中间薄,边缘厚
作用:储存和释放能量,带动曲柄转动使得整个曲柄连杆滑块进行运动
题目二:写出不小于3种液压机典型的结构形式。
1)梁柱组合式:典型的形式。
常见的有三梁四柱结构,由上横梁、下横梁、活动横梁,四个立柱与12个内外螺母组成一个框架。
2)单臂式:主要用于小型液压机,机架整体为铸钢结构或者钢板焊接结构,结构简单,刚性较差有时笨重。
3)双柱下拉式:两根立柱以及上下横梁组成一个可动封闭框架。
中心低稳定性好,抗偏心载荷性能好。
4)框架式:整个框架可整体焊接或者整体铸钢。
刚性好、导向精度高、疲劳能力较强。
题目三:卧式冷压室压铸机与立式冷压室压铸机相比,卧式冷压室压铸机的优缺点。
卧式与立式冷压室压铸机相比,其压室结构简单,故障少,维修方便,易于实现自动化;金属液流程短,压力和热量损失少,铸件致密性好。
但卧式冷压室压铸机压室内德金属液会与空气接触,产生氧化表面较大,而且氧化渣等杂质会进入模腔,影响压铸件质量。
四、补图题(每题5分四小题共20分)补全下列各题中的图
题目一:
题目二:请在空白处填写部件的名称。
题目三:请在空白处填写部件的名称。
1合模装置2注射装置3液压传动系统4电器控制系统题目四:请在空白处填写部件的名称。
胶粉、沥青、再生胶的生产工艺与设备工业发展以及科技的不断进步,带来了数不尽的新材料以及材料的生产工艺。
本文将介绍三种常见的工业材料——胶粉、沥青、再生胶的生产工艺与设备。
胶粉的生产工艺与设备胶粉的定义胶粉,是以质量分数为15~18%的天然橡胶或合成橡胶为主要原料,通过混炼、卷胶、挤出、切粒等工艺制成。
胶粉的生产工艺橡胶的成型工艺•原材料配方•混炼工艺•卷胶工艺•封闭挤出工艺•切粒成型工艺橡胶加工工艺•橡胶制品加工•轮胎工艺•胶管工艺•橡胶防水卷材工艺胶粉的生产设备•混炼机•钢丝挤出机•硫化罐•切胶机•电除尘器沥青的生产工艺与设备沥青的定义沥青,是由植物或煤炭等经过加工制得的具有水泥性能的油质材料。
沥青的生产工艺裂变法生产沥青•原油裂解•轻油分离•催化剂再生•沥青提取储存与配制辅助剂•储罐的选用•辅助剂的选择沥青的生产设备•裂解炉•降温器•沥青蒸汽回收器•沥青储罐•沥青泵再生胶的生产工艺与设备再生胶的定义再生胶,是指废旧轮胎经过一系列工艺处理后,降解、分离、复合再制成新胶粉。
再生胶的生产工艺废旧轮胎处理•轮胎分拣•脱钢处理•脱油处理•磨粉处理再生胶生产工艺•封闭挤出•筛分•磨粉•除杂•包装再生胶的生产设备•脱油机•封闭挤出机•切片机•磨粉机•除杂机总结胶粉、沥青、再生胶是一种重要的材料,在各个领域都有广泛的应用。
通过本文所介绍的生产工艺与设备,可以更加清晰地了解这些材料的生产过程。
内高压成型设备的形变机理与成型工艺分析内高压成型设备是一种常用于金属成型的工艺装备,通过在金属材料内部施加高压力,使其发生塑性变形,从而实现物体的成型。
本文将对内高压成型设备的形变机理与成型工艺进行分析,以便更好地理解和应用这种成型方法。
首先,我们来了解一下内高压成型设备的形变机理。
内高压成型通过施加高压力使金属材料产生塑性变形,这是由于金属材料的塑性本质决定的。
金属材料具有可塑性,即在一定条件下能够发生形状和尺寸的可逆变化。
在内高压成型过程中,金属材料受到高压力的作用,原子间的力发生改变,使得原子间的晶格结构发生塑性变形。
通过改变内部晶格的形态,金属材料得以在内部形成所需的形状,并通过外力的作用而保持该形状。
内高压成型设备的成型工艺包括以下几个关键步骤:模具设计、填充材料选择、压力控制和冷却处理。
首先是模具设计。
模具是内高压成型的重要组成部分,直接决定了成型产品的形状和尺寸。
模具应具备高压承受能力和良好的密封性,以保证金属材料能够在其内部形成所需形状。
在模具设计过程中,需要考虑到成型产品的结构特点,合理安排模具的形状和尺寸,以提高成型的效率和质量。
填充材料的选择也是一个重要的环节。
填充材料在内高压成型中起到填充模具空腔的作用,其性能将直接影响成型产品的质量。
常用的填充材料有铝、铜、镁等金属材料。
在选择填充材料时,需要考虑其塑性和热导性能,以满足成型工艺的要求。
压力控制是内高压成型的核心环节。
在成型过程中,施加的压力应适中,过大会导致金属材料的脆性断裂,过小则无法形成所需形状。
压力控制的关键在于找到一个合适的平衡点,既能保证形状的准确性,又能避免成型材料的失效。
随着设备技术的不断发展,自动化压力控制系统的应用也越来越广泛,有效提高了成型的精度和稳定性。
最后是冷却处理。
在内高压成型后,成型产品需要进行冷却处理,以保持其所需的形状和性能。
冷却处理可以通过自然冷却或加速冷却的方式进行。
自然冷却时间较长,但成型产品的性能稳定性较好;而加速冷却可以通过水冷或风冷等方式进行,可以缩短冷却时间,但易导致成型产品的内部应力较大,需要进行进一步的应力消除处理。
常见的材料成型及加工工艺流程材料成型及加工工艺流程是制造业中非常重要的一部分,它涉及到了原材料的加工、成型和组装等过程。
在不同的制造行业中,常常会遇到各种不同的材料成型及加工工艺流程。
本文将针对常见的材料成型及加工工艺流程进行介绍与分析,以便读者有更清晰的了解。
一、金属材料成型及加工工艺流程金属材料是制造业中最为常见的一种原材料,它可以用于各种不同的制造过程中。
在金属材料成型及加工工艺流程中,常见的工艺流程包括:锻造、铸造、切削、焊接、热处理等。
1.锻造锻造是将金属坯料置于模具内,通过施加压力使其产生流变形,从而得到所需形状和尺寸的加工工艺。
常见的锻造设备包括:锻压机、锤击机、压力机等。
锻造工艺可以用于生产各种不同形状和尺寸的金属制品,如:车轮、曲轴、车轴等。
2.铸造铸造是将金属熔化后,倒入模具中,经冷却后得到所需形状和尺寸的加工工艺。
常见的铸造工艺包括:砂型铸造、金属型铸造、压铸等。
铸造工艺可以用于生产各种不同形状和尺寸的金属制品,如:汽车零部件、机械零部件等。
3.切削切削是利用刀具对金属进行切削加工,从而得到所需形状和尺寸的加工工艺。
常见的切削设备包括:车床、铣床、磨床等。
切削工艺可以用于生产各种不同形状和尺寸的金属制品,如:螺栓、螺母、螺旋桨等。
4.焊接焊接是将金属件通过加热或加压等方法,使其熔化后再连接在一起,从而得到所需形状和尺寸的加工工艺。
常见的焊接方法包括:气焊、电弧焊、激光焊等。
焊接工艺可以用于生产各种不同形状和尺寸的金属制品,如:焊接结构、焊接零件等。
5.热处理热处理是将金属件加热至一定温度,使其组织结构发生改变后再冷却,从而得到所需性能的加工工艺。
常见的热处理方法包括:退火、正火、淬火、回火等。
热处理工艺可以用于提高金属制品的强度、硬度、韧性等性能,如:弹簧、轴承、齿轮等。
二、塑料材料成型及加工工艺流程塑料材料在制造业中也是一种非常常见的原材料,它可以用于各种不同的制造过程中。
复合材料成型工艺与设备引言复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料组成的复合结构材料。
它们通常具有较好的力学性能、化学稳定性和耐磨性,因此在航空航天、汽车制造、建筑等领域得到广泛应用。
复合材料的制备过程中,成型工艺和设备起着至关重要的作用。
本文将介绍复合材料的成型工艺和设备。
成型工艺复合材料的成型工艺主要包括手工层叠法、预浸法、自动化层叠法和注塑成型等多种方法。
手工层叠法手工层叠法是最简单的一种成型工艺,通过手工将纤维和树脂逐层叠加在一个具有一定形状的模具中,然后采用压实和固化的方式完成成型。
这种方法成本低廉,适用于小批量和特殊形状的产品制造,但生产效率低,一般只适用于简单形状的产品制造。
预浸法预浸法是将纤维与树脂预先浸渍,然后在一定的条件下进行成型。
该方法可有效提高生产效率和产品质量,广泛应用于复合材料制品的生产。
预浸法的关键是控制纤维和树脂的浸渍量和均匀性,以及固化过程中的温度、压力和固化时间。
自动化层叠法自动化层叠法通过机械手或自动化设备将预先浸渍好的纤维和树脂层叠在模具中,然后进行固化。
这种方法具有高度自动化和生产效率高的特点,适用于大批量和复杂形状的产品制造。
注塑成型注塑成型是一种将纤维和树脂混合后直接注入模具中进行成型的方法。
这种方法适用于复杂形状的产品制造,能够实现一次成型,并且可以在成型过程中进行纤维定向和树脂浸透的控制。
成型设备复合材料的成型设备通常包括模具、加热设备和压力设备等。
模具模具是复合材料成型过程中最关键的设备之一。
模具的形状和尺寸决定了最终产品的形状和尺寸。
模具材料通常选用高强度、耐磨、耐高温和耐腐蚀性能好的材料,如钢、铝合金等。
模具制作的精度和表面质量对最终产品的质量具有重要影响。
加热设备加热设备用于提供适当的温度条件以促进树脂固化和纤维的定向。
常用的加热设备包括热风循环炉、电加热板等。
在成型过程中,加热设备应能够提供均匀的温度场,确保整个产品的固化质量。
压力设备压力设备用于提供适当的压力,使纤维和树脂紧密结合,并去除成型过程中的气泡和缺陷。
成型加工的三要素在制造业中,成型加工是一种重要的生产工艺,广泛应用于金属、塑料、陶瓷等领域。
而要实现高质量的成型加工,必须同时考虑以下三个要素:材料、工艺和设备。
一、材料在成型加工中,选择合适的材料是至关重要的。
不同材料具有不同的特性和性能,因此对于不同的成型需求,需要选用相应的材料。
材料的选择应考虑以下几个方面:1.机械性能:成型加工常涉及到对材料的塑性变形,因此材料需要具备足够的强度和韧性,以承受变形过程中的应力和压力。
2.热性能:一些成型加工过程需要在高温或低温条件下进行,因此材料需要具备相应的热膨胀系数和耐高温、低温性能。
3.化学性能:材料的抗腐蚀性、耐磨性等化学性能对于某些成型加工过程的需求至关重要。
二、工艺工艺是成型加工中的核心环节,它决定了最终成型制品的质量和精度。
一个合适的工艺能够实现以下几个方面的要求:1.准确地制定成型加工工艺路线,包括原型设计、模具设计、加工工序等,确保每个步骤都能够顺利地完成。
2.选择适当的成型加工方法,如冲压、注塑、铸造等,以满足产品的形状、尺寸和表面要求。
3.合理设定工艺参数,如温度、压力、速度等,以确保成型加工的稳定性和一致性。
三、设备除了材料和工艺,适当的设备也是成型加工的关键要素之一。
合适的设备能够提供以下方面的支持:1.高精度的设备能够保证成型加工的尺寸精度和表面质量,提高产品的质量和性能。
2.先进的设备能够提高生产效率,缩短生产周期,降低成本。
3.灵活多样的设备能够适应不同形状和尺寸的产品需求,提供定制化的解决方案。
综上所述,材料、工艺和设备是影响成型加工质量和效率的三个关键要素。
只有在这三个要素的合理协调下,才能够实现高质量和高效率的成型加工。
因此,在进行成型加工时,必须时刻重视这三个要素,并对其进行充分的调整和优化,以满足不同应用领域的需求。