材料成形技术基础 第2版 ppt课件
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材料成形技术基础第2章铸造.ppt.Convertor原材料:金属材料、非金属材料、复合材料毛坯成形加工:铸造、锻造、冲压、焊接等机械加工、特种加工:切削、磨削、特种加工热处理、表面处理:材料的改性与处理检测与质量监控:必不可少的保证质量的措施装配:零件的固定、连接、调整、检验和产品试验。
装配材料成形中的基本要素及其流动材料、能量和信息三个基本要素的流动及其相互作用形成物质流、能量流和信息流,使毛坯和零件的成形得以实现质量不变过程:铸造、塑性成形、表面处理等质量减少过程:切削加工、热切割、板料冲裁等质量叠加过程:焊接、胶接和机械连接等2.能量流各种能量的消耗和转化过程称为能量流将生产过程中的物质流、能量流和信息流系统化,即“机械制造技术系统”,具有“自动化、柔性化、高效化”的综合效果特征4.材料成形技术的发展趋势(1)优化常规工艺(2)新型加工方法不断出现(3)高新技术与工艺紧密结合产品的加工要求第2章铸造定义:熔炼金属、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形方法包括砂型铸造和特种铸造两大类优点:工艺适应性强,铸件的结构形状和尺寸和大小几乎不受限制,常用的合金都能铸造;原材料来源广泛,价格低廉,设备投资较少应用: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、抗震或耐磨的零件。
缺点:工艺因素影响较大,铸件易出现浇不到、缩孔、气孔、裂纹等缺陷,组织疏松,晶粒粗大。
质量不稳定,一般情况下,铸件的力学性能远不及塑性成形件L=v×t2.1铸造基础2.1.1金属液的充型能力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很大程度上决定了铸件的质量1、金属的流动性:金属液本身的流动能力流动性好则充型能力强,易于获得轮廓清晰、壁薄而形状复杂的铸件,且易于防止各类铸造缺陷。
衡量:螺旋型流动试样长度合金成分:成分不同,结晶方式不同;粘度不同相同温度下,过热度不同:已结晶表面光滑程度不同结论:共晶成分和纯金属最好合金的质量热容、密度和热导率质量热容和密度大,含热量大;热导率小,散热慢2、铸型条件铸型的蓄热系数:铸型的蓄热系数越大,激冷能力越强,金属液保持液态的时间就较短,充型能力越低解决方法:选用蓄热系数小的造型材料;在型腔壁喷涂料铸型温度:铸型的温度越高,金属液冷却就越慢,保持液态时间就越长铸型中的气体:形成影响充型的气体阻力(外部阻力)3、浇注条件浇注温度:浇注温度高,金属液的粘度低,保持液态的时间长。
第一章绪论1.1 材料成形技术过程形态学模型简介1)产品——产品技术――“做什么”――设计过程――过程技术――“怎么做”――工艺2)成形过程可概括地定义为加工工件材料性能的变化,包括几何形状、硬度、状态、信息(形状数据)等的变化。
任何一种机械产品产生性能变化都是材料、能量、信息三个基本要素方面的变化。
本书主要讨论材料的加工过程以及加工过程中材料的性能变化和几何形状的改变,或两者兼有之。
材料过程分为:贯通过程――质量不变过程;发散过程――质量减少过程;收敛过程――质量增加过程;能量过程分为:模具系统(或工具系统)――描述能量是如何加于加工工件材料(或传递能量与传递信息)的传递媒体设备系统――描述设备提供的能量特点和所用能量的种类信息过程分为:形状信息过程――最终形状信息可看成为加工工件材料初始形状信息与制造过程中所施加的形状变化信息之和性能信息过程(如强度、硬度)――是材料初始性能信息过程和通过各种过程材料产生的性能变化之和1.2 现代制造过程分类1)质量不变过程加工材料在过程初始时的质量等于或近似等于加工材料在过程结束时的最后质量,也就是说材料在一定的受控条件下改变了几何形状。
质量不变过程大体可分为三个典型阶段:第一阶段,如加热、熔化等,它是由一些使加工件材料形状或性能发生初步变化而处于适当状态的基本过程组成;第二阶段,由一些产生要求加工工件形状或性能变化的基本过程组成,如铸造、锻压等;第三阶段,由一些使加工件处于指定最终状态的基本过程组成,如凝固等。
其中第二阶段的基本过程是主要基本过程。
质量不变过程主要包含:凝固成形、塑性成形、粉末压制等。
2)质量减少过程质量减少过程的特点是零件最终的几何形状局限在材料的初始几何形状内。
也就是说,形状改变是通过去除一部分材料形成的。
质量减少过程主要包含:切削加工、电火花加工、等离子弧切割、火焰切割,电解加工等。
3)质量增加过程质量增加过程的特征是加工材料在过程开始时的质量比过程结束时的最终质量有所增加。