第3章材料的连接成形
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1 第一章 材料成型过程的测量检测与控制(1)
1 材料成型的四大工艺分类:塑性成形 轧制成形 焊接成形 液态成形
塑性成形工艺:模型锻压成形 模型冲压成形 模型挤压成形 自由锻造工艺;
轧制成形工艺:热轧制成形工艺和冷轧制成形工艺;
焊接成形工艺:电弧焊接成形工艺 电阻焊接成形工艺 电子束焊接成形工艺; 激光焊接成形工艺 钎焊接成形工艺 摩擦焊接成形工艺等;
液态成形工艺:按型模的种类分——金属型模液态成形工艺 沙型模液态成形工艺 敷层型模液态成形工艺;按液态成形过程是否加外加力分——重力浇铸成形工艺,压力浇铸成形工艺,离心浇铸成形工艺。
2 按被焊工件的接头类型不同,电阻焊接成形工艺可分为:点焊成形工艺 缝焊成形工艺 凸焊成形工艺 闪光对焊成形工艺
3 材料的热加工工程:利用热源对工件加热的材料成形工艺称为材料的热加工或材料热加工工程
4 材料成形设备中的电气控制主电路的电路结构形式主要为:晶闸管整流器,晶闸管交流调压器,晶闸管逆变器三种。
5 材料成形工程中的大功率设备的阻感性负载对电网所造成的危害有哪些?其解决措施有哪些?
电网冲击:在变压器,直流电动机及感应线圈等阻感性负载的过渡过程中的电流可以达到电路正常工作电流的几倍甚至几十倍,过大的电流会对电网带来很大的危害:轻则是配电线路中的过流继电器经常跳闸,重则使电网设备与用电设备本身的毁坏。
波形畸变与扰邻:在材料成型的电网电路中使用多台套阻感性负载晶闸管开关电路的情况,大量并联的阻感性负载晶闸管开关电路还会使电网电压的正弦波形波动变化不定,使得网内设备彼此干扰,即所谓的“扰邻”或“邻扰”,特别是计算机做控制的设备会没有规律的“失控”,严重时会使生产线不能工作。
解决措施:(1)加载滤波网络,在每台阻感性负载晶闸管开关电路中一般加载“滤波网络”,防止本台设备产生的干扰波形电流窜入电网,也可防止电网上的干扰波电流窜入本台设备的主电路或控制电路。
第三章习题与答案
3-1铸造生产具有哪些优点和缺点?
答:由于铸造成形是由液态凝结成固态的过程,故铸造生产具有以下特点。
1)成形方便
铸造成形方法对工件的尺寸形状几乎没有任何限制,铸件的尺寸可大可小,可获得形状复杂的机械零件。因此,形状复杂或大型机械零件一般采用铸造方法初步成形。在各种批量的生产中,铸造都是重要的成形方法。
2)适应性强
铸件的材料可以是各种金属材料,也可以是高分子材料和陶瓷材料。
3)成本较低
由于铸造成形方便,铸件毛坯与零件形状相近,能节省金属材料和切削加工工时;铸造原材料来源广泛,可以利用废料、废件等,节约国家资源;铸造设备通常比较简单,价格低廉。因此,铸件的成本较低。
4)铸件的组织性能较差
一般条件下,铸件晶粒粗大(铸态组织),化学成分不均,因此,受力不大或承受静载荷的机械零件,如箱体、床身、支架等常用铸件毛坯。
3-2金属的铸造性能包括哪些方面?
答:金属在铸造过程中所表现出来的性能统称为金属的铸造性能,主要是指流动性、收缩性、偏析和吸气性等。
3-3试述砂型铸造的工艺过程。
答:根据零件图的形状和尺寸,设计制造模样和芯盒;制备型砂和芯砂;用模样制造砂型;用芯盒制造型芯;把烘干的型芯装入砂型并合型;熔炼合金并将金属液浇入铸型;凝固后落砂、清理;检验合格便获得铸件。
3-4为了保证铸件质量,在设计和制造模样及芯盒时应注意哪些问题?
答:1)选择分型面:分型面是铸型组之间的接合面,一般情况下,也就是模样的分模面。选择分型面时,应考虑铸件上的主要工作面、大平面、整个铸件的加工基准面等的合理安置。例如铸件的主要工作面应放在下型或朝下、朝侧面。因为铸造时,铸件上表面容易产生气孔、夹渣等缺陷,而铸件下面的质量较好。
2)起模斜度:为了使模样容易从铸型中取出或型芯自芯盒脱出,在平行于起模方向的模样上或芯盒壁上应有一定的斜度,一般模样斜度为1°~3°,金属模样斜度为0.5°~1°。
材料成型原理(金属塑性成形原理)
第一章 绪论
塑性成形是利用材料的塑性而获得所需形状与尺寸的工件的一种加工方法。
塑性成形又称为塑性加工与压力加工。
金属塑性加工的主要优点:
○1结构致密,组织改善,性能提高。
○2材料利用率高,流线分布合理。
○3精度高,可以实现少无切削的要求。
○4生产效率高。
塑性成形原理课程的内容
滑移线法主应力法上限法近似方法法求解塑性问题的经典方应变关系应力屈服准则应力分析应变分析塑性力学金属学塑性成形原理、
课程特点:
以张量理论为基础。
张量理论基础
第一节 笛卡儿张量的定义及其代数运算
物理量本身是不依赖于坐标系而存在的,而同一物理在不同坐标系中会有不同的数量特征。
张量是一种数学工具,用它来描述物理量及其运动,所得到的数量表征和分析结果,在任何坐标系中都具有不变形式。
我们讨论的是笛卡儿直角坐标系中的张量。
一、 笛卡儿坐标系的基矢
笛卡儿坐标系右手规则321xxxO 设ek (k=1、2、3)沿Oxk轴的单位矢量,称为基矢量或基矢。
定义基矢的点积或标量积:
lklkeeklk.0.11
kl为Kronecker克氏符号。
定义基矢的叉积或矢量积为:
kijkjieee
ijk为置换符号。
,其它的奇数排列、、为、、,的偶数排列、、为、、,032113211kjikjiijk
指标ijk的原始排列顺序为1、2、3,如果将排列中的任意一对相邻指标互换,则称为指标的一次置换。例如1 2 3给一次置换就成为1 3 2或2 1 3。如果再互换一对指标,就称为二次置换。依次类推可以定义指标排列的几次置换。当几次为奇数时,称为奇置换。而几为偶数时,称为偶置换。
二、 求和约定
任一矢量 iieeee332211
ijijijijij3131
第1章 铸造
一、概念:1、铸造:将经过融化的液态金属浇注到与零件形状、尺寸相适应的铸型型腔中,冷却凝固后获得毛胚或零件(铸件)的一种工艺方法。实质:金属的液态成型。
2、铸造方法从总体上可分为砂型铸造和特种铸造两大类.常用的特种铸造方法有: 熔模铸造 、 金属型铸造 、 压力铸造 和 离心铸造 等。
砂型铸造:以型砂为主要的材料制作铸型,并依靠液态金属自身重量和流动性,在重力作用下填充铸型,,进行铸件生产的工艺方法。
特种铸造:将不同于普通型砂铸造的其他的铸造方法统称为特种铸造。常见的特种铸造方法有熔模制造、金属型铸造、压力铸造、离心铸造、低压铸造、陶瓷铸造等等。
熔模铸造:工艺过程、生产特点和适用范围。
工艺过程:压型、注蜡、单个蜡模、蜡模组、结壳、脱蜡焙烧、填沙浇注。
特点:铸件尺寸精度高、表面质量好;铸造合金种类不受限制;可制造形状复杂的薄壁铸件;生产批量不受限制;熔模铸造工艺过程复杂,影响铸件质量的因素多,必须严格控制才能稳定生产。
适用范围:熔模铸造特别适合于生产尺寸精度要求高,表面粗糙度值低,形状复杂的铸件,合金材料不受限制。
压力铸造:压力铸造工艺不是适合各种金属铸造,有色金属的小件生产
金属型铸造(永久性):利用重力浇注法将液态金属浇注到金属铸型中,并在重力下结晶凝固而生产铸件的铸造方法。为何能改善铸件的力学性能?,原因:金属型铸造采用耐高温的金属做铸型,其型芯一般也用金属制成,故铸型和型芯都不具有退让性,且导热性好,铸件冷却速度快,所以组织细密,力学性能高。问题:浇不到,冷隔,裂纹等。
离心铸造:将金属浇注到高速旋转(通常为250~1500r/min)的铸型中,是液态金属在离心力作用下填充铸型并凝固成型的一种铸造方法。将金属浇注到高速旋转(通常为250~1500r/min)的铸型中,是液态金属在离心力作用下填充铸型并凝固成型的一种铸造方法。优越性:在离心力作用下凝固的,表层组织结构致密,力学性能好;无缩孔无气孔夹渣等缺陷;可以生产双金属铸件;不需要型芯;不需要浇注系统和冒口,出品率高;目的:提高充型能力,是铸件组织致密