材料加工工艺19

第一篇：产品造型设计材料与加工工艺课程小结产品造型设计材料与加工工艺通过近几周的材料分析与加工工艺的学习，我对产品设计材料与加工工艺有了初步的了解，也了解了今后产品对材料上的具体应用。

工业设计是现代科学技术与人类文化艺术相结合而发展的产物。

它是在现代工业、科学技术及社会经济迅猛发展的背景下产生的一门崭新的边缘学科。

工业设计包括工业产品设计、环境设计及视觉传达设计。

它不仅要对产品的功能、结构、材料、工艺及形态、色彩、表面处理和装饰等方面进行设计,同时还要从社会的、经济的、技术的、艺术的及人的各方面因素进行综合处理,从而使现代工业产品既符合社会不断发展的物质需求,又能满足人们的精神需求。

因此它不同于一般的艺术设计,而是一种以工程技术与美学艺术相结合的设计体系。

工业产品本身是生产者与用户之间最重要的交流媒介。

用户往往通过产品建立起对生产商的印象,因此产品的外观造型设计质量至关重要。

作为科技与文化蕴涵相结合产物的现代工业产品,除满足人们的使用功能外,还应以物性的存在形式满足人们的精神需求。

因此,产品造型设计中所涉及到的材料及工艺将对产品造型的美感产生直接影响。

采用不同的材料、不同的工艺,所获得的结构形式也各不相同,其造型的美感效果也大不一样。

在产品造型设计中,首先要合理地选用材料,再按照材料的特点以适当的工艺去塑造它的外形。

当然在某些情况下,也可以按艺术造型需要决定产品外形,再选用相应的材料与工艺。

首先，材料是产品造型设计的物质基础。

材料是人类生产各种所需产品和生活中不可缺少的物质基础。

人类改造世界的创造性活动,是通过利用材料来创造各种产品才得以实现的。

而造型设计从本意上讲,是人们在生产中有意识地运用工具和手段, 将材料加工成可视的或可触及的具有一定形状的实体,使之成为具有使用价值的或具有商品性的物质。

正因为造型设计是一种人造物的活动,设计才离不开材料,它与材料是密不可分的。

在从事工业产品造型设计过程中,首先必须考虑的问题之一就是如何选择使用材料。

加工工艺和炮制工艺的区别
加工工艺和炮制工艺是两个不同的概念。

1. 加工工艺（Processing Technology）是指对原材料或半成品进行加工处理以改变其形态、结构、性能或用途的过程。

加工工艺包括但不限于切割、焊接、铣削、车削、冲压、热处理等。

加工工艺主要用于制造和加工各种供应链中的产品。

2. 炮制工艺（Pharmaceutical Processing）是指制药行业中对中药材进行炮制处理的工艺。

炮制工艺是中药加工中的一个关键环节，通过炮制可以改变药材的性质、提高药效、减轻副作用等。

炮制工艺包括药材的清洗、研磨、炒制、蒸制、酒制等。

综上所述，加工工艺是对各种原材料进行加工处理以生产不同的制造产品，而炮制工艺是指制药行业中对中药材进行特定处理以改变其性质和提高药效。

铝板铸轧工艺
铝板铸轧工艺是指将铝合金材料通过铸造、轧制等工艺加工而成的铝板产品。

铝板广泛应用于航空航天、汽车、建筑、电子等领域，具有轻量、耐腐蚀、导热性能好等特点。

铝板铸造工艺包括连续铸造、半连续铸造和离散铸造等，常用的是连续铸造。

铸造时，铝合金材料先通过加热熔化成液态，然后借助铸造机械设备，将铝液注入模具中，在模具内部形成铝板原形。

经过冷却固化后，取出铝板原形，进行下一步的加工工艺。

铝板轧制工艺包括热轧和冷轧两种方式。

热轧适用于铝板材料厚度较大的情况，先将铝板加热至高温，然后通过轧机将铝板辊压成所需要的尺寸。

冷轧适用于铝板材料厚度较薄的情况，先将铝板加热至较低的温度，然后通过辊压机将铝板轧制成所需要的尺寸。

铝板铸轧工艺生产出的铝板产品质量优良，广泛应用于各行各业。

随着科技的不断发展，铝板铸轧工艺也在不断改进和完善，为满足市场需求提供了更多样化的选择。

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金属艺术是指用金、银、铜、铁、锡等金属材料，或以金属材料为主辅以其他材料，加工制作而成的具有艺术性的工艺品。

具有厚重、雄浑、华贵、典雅、精细的风格。

金属艺术最大的一个分支就是铁艺，用铁为材料制作的工艺品。

现在多用铁艺泛指金属艺术。

国外以铁为材料发展起来的铁艺更具有代表性。

近年来，随着社会的发展，装饰艺术和装饰材料的不断更新，各种艺术形式的装饰风格不断涌现，返朴归真的思潮成为一种新的时尚，作为古老的，传统艺术装饰风格的金属艺术，被注以新的内容和生命，被广泛的应用在建筑外部装饰，室内装饰，家具装饰及环境装饰之中，因特点鲜明,风格质朴,经济实用工艺简便，在现代装饰中占有一席之地。

一、金属艺术的历史1、国内历史金属艺术在中国的历史比较模糊，也没有较详实的研究资料。

不过，中国的金属始终未能摆脱以实用为目的的圈子。

尽管我国古代不乏精美绝伦的金属，如鼎、炉等，回顾我国的金属史，可以说：千年铸就了万般器，刀枪剑戟古钱币，应有尽有，但严格来说，真正称得上艺术品的金属艺术太少了，更没有形成自己的风格。

中国金属艺术中国最早的金属艺术品，是新石器中期的马家窑文化、大汶口文化及稍晚的乔家文化等遗址中出土的铜制艺术品。

商代出现金制艺术品。

战国时期，有多种金属材料结合和金属与非金属材料(玉石、琉璃)结合制作而成的艺术品。

汉代能生产精巧的金银丝编结、堆垒和镶嵌制品。

唐代是金属艺术品尤其是银制艺术品的鼎盛时期，创造了浮雕般艺术效果的金银錾凿工艺。

在宋、元、明、清约千年中，由于冶炼技术的进步，金属材料的增多,金属工艺品有了很大发展,不仅有多种金属和多种材料并用的艺术品，而且有多种工艺相结合的工艺品。

中国古代著名的金属艺术品有商代的青铜器、战国的金银错、唐代的铜镜和首饰、明代的宣德炉、清代的景泰蓝。

20世纪70～80年代，又出现了铝合金、钛、铂等金属艺术品，并创新了腐蚀填漆、钛阴极氧化着色及负氧离子镀等新工艺。

中国的藏、蒙、苗等少数民族的金属艺术品也很著名。

工艺包含的内容
工艺是指按照一定的方法、技术和规范进行生产、加工或制作产品的过程。

工艺包含的内容可以包括以下几个方面：
1. 加工工艺：即对材料进行切割、焊接、锻造、钣金加工等加工工序的过程。

加工工艺主要包括工序的选择、工艺参数的确定、工装和夹具的设计制造等。

2. 组装工艺：即将多个零部件按照一定的顺序、方式和方法进行组装形成成品的过程。

组装工艺主要包括零部件的选择、组装顺序和方法的确定、组装工具和夹具的设计制造等。

3. 表面处理工艺：即对产品的外表面进行处理，以提高产品的外观质量、功能性能和耐久性。

表面处理工艺主要包括喷涂、电镀、阳极氧化、热处理等。

4. 检验工艺：即对产品进行质量检验的方法和流程。

检验工艺主要包括检验项目的确定、检验方法和仪器设备的选择、检验标准的制定等。

5. 包装工艺：即将产品进行包装以保护、运输和展示的过程。

包装工艺主要包括包装材料的选择、包装形式和方法的确定、包装工具和设备的使用等。

6. 模具制造工艺：即制造产品所需的模具（包括注塑模具、冲压模具等）的设计和制造过程。

模具制造工艺主要包括模具设计、模具材料的选择、模具制造的
加工工艺等。

7. 质量控制工艺：即对产品质量进行控制和管理的过程。

质量控制工艺主要包括质量控制标准的制定、质量控制方法和手段的选择、质量问题的处理和反馈等。

以上是工艺包含的一些主要内容，不同行业和产品的工艺内容可能会略有差异。

2021年自考《材料加工和成型工艺》模拟试题及答案（卷一）1.力学行为：材料在载荷作用下的表现2.弹性变形：当物体所受歪理不大而变形处于开始阶段时，若去除外力，物体发生的变形会完全消失，并恢复到原始状态3.塑形变形：当外力增加到一定数值后再去除时，物体发生的变形不能完全消失而一部分被保留下来4.韧性断裂:断裂前出现明显宏观塑形变形的断裂5.脆性断裂：没有宏观塑形变形的断裂行为6.工艺性能：指材料对某种加工工艺的适应性7.硬度：材料的软硬程度8.强度：材料经的起压力或变形的能力9.测定硬度的方法很多，主要有压人法，刻划法，回跳法常用的硬度测试方法有布氏硬度(HB)，洛氏硬度(HR)，维氏硬度(HV)10.韧性：材料在断裂前吸收变形能量的能力11.材料的韧性除了跟材料本身的因素有关还跟加载速率，应力状态，介质的影响有很大的关系12.疲劳断裂：材料在循环载荷的作用下，即使所受应力低于屈服强度也常发生断裂13.疲劳强度：材料经无数次的应力循环仍不断裂的最大应力，用以表征材料抵抗疲劳断裂的能力14.防疲劳断裂的措施有采用改进设计和表面强化均可提高零构件的抗疲劳能力15.低应力脆断：机件在远低于屈服点的状态下发生脆性断裂16.低应力脆断总是与材料内部的裂纹及裂纹的扩展有关17.对金属材料而言，所谓高温是指工作温度超过其再结晶温度18.材料的高温力学性能主要有蠕动极限，持久强度极限，高温韧性和高温疲劳极限19.蠕变：材料长时间在一定的温度和应力作用下也会缓慢产生塑形变形的现象20.蠕变极限：在规定温度下，引起试样在规定时间内的蠕变伸长率或恒定蠕变速度不超过某规定值的最大应力21.持久强度极限：试样在恒定温度下，达到规定的持续时间而不断裂的最大应力22.工程材料的各种性能取决于两大因素：一是其组成原子或分子的结构及本性，二是这些原子或分子在空间的结合和排列方式23.材料的结构主要指构成材料的原子的电子结构，分子的化学结构及聚集状态结构以及材料的显微组织结构24.离子化合物或离子晶体的熔点，沸点，硬度均很高热膨胀系数小，但相对脆性较大25.离子键;通过电子失，得，变成正负离子，从而靠正负离子间的库仑力相互作用而形成的结合键26.共价键：得失电子能力相近的原子在相互靠近时，依靠共用电子对产生的结合力而结合在一起的结合键27.分子晶体;在固态下靠分子键的作用而形成的晶体28.结晶;原子本身沿三维空间按一定几何规律重复排列成有序结构29.晶格：用于描述原子在晶体中排列形式的几何空间格架30.晶格中最小的几何单元称为晶胞31.常见晶体结构类型1体心立方晶格2面心立方晶格3密排六方晶格32.晶体缺陷：在晶体内部及边界都存在原子排列的不完整性33.晶体缺陷有点缺陷线缺陷面缺陷34.组元：组成合金的最基本的独立的单元35.相：合金系统中具有相同的化学成分，相同的晶体结构和相同的物理或化学性能并与该系统的其余部分以界面分开的部分36.置换固溶体：由溶质原子代替一部分溶剂原子而占据溶剂晶格中某些结点位置而形成的固溶体37.间隙固溶体：由溶质原子嵌入溶剂晶格中各结点间的空隙中而形成的固溶体38.溶质原子与溶剂原子的直径差越大，溶入的溶质原子越多，晶格畸变就越严重39.固容强化：晶体畸变是晶体变形的抗力增大，材料的强度，硬度提高40.陶瓷一般由晶体相，玻璃相，气相组成41.玻璃相的作用：1将晶体相粘结起来，填充晶体相间空隙，提高材料的致密度，2降低烧成温度，加快烧结过程，3阻止晶体的转变，抑制晶体长大4获得一定程度的玻璃特点42.气相是指陶瓷组织内部残留下来的空洞43.玻璃相是一种非晶态的低熔点固体相44.液态金属，特别是其温度接近凝固点时，其原子间距离，原子间的作用力和原子的运动状态等都与固态金属比较接近45.液态金属结晶时晶核常以两种方式形成：自发形核与非自发形核46.自发形核：只依靠液态金属本身在一定过冷度下由其内部自发长出结晶核心47.非自发形核：依附于金属液体中未溶的固态杂质表面而形成晶核48.金属结晶过程中晶核的形成主要是以非自发形核方式为主49.晶核的长大方式1平面长大方式2树枝长大方式50.一般铸件的典型结晶组织分为三个区域1细晶区：铸锭的最外层是一层很薄的细小等轴晶粒随机取向2柱状晶区：紧接细晶区的为柱状晶区，这是一层粗大且垂直于模壁方向生长的柱状晶粒3等轴晶区：由随机取向的较粗大的等轴晶粒组成51.细化晶粒对于金属材料来说是同时提高材料强度和韧性的好方法之一52.铸件晶粒大小的控制：1增大过冷度2变质处理3附加振动53.共晶相图：两组元在液态完全互溶，在固态下有限溶解或互不溶解但有共晶反应发生的合金相图54.共晶转变：由液态同时结晶出两种固相的混合物的现象55.二次渗碳体：凡Wc>0.0218%的合金自1148C冷却到727C的过程中，都将从奥氏体中析出渗碳体56.铁碳合金分为工业纯铁(Wc<0.0218%)，钢(Wc=0.0218%---2.11%)和白口铸铁(Wc>2.11%)57.在钢中把Wc=0.77%的钢称为共析钢，把Wc<0,77%的为亚共析钢，把Wc>0,77%的为过共析钢58.在白口铸铁中，把Wc=4.3%的铸铁称为共晶白口铸铁，把Wc<4.3%的铸铁称为亚共晶白口铸铁，把Wc>4.3%的铸铁称为过共晶白口铸铁59.热处理的目的不仅在于消除毛坯中的缺陷，改善其工艺性能，为后续工艺过程创造条件，更重要的是热处理能够显著提高钢的力学性能，充分发挥钢材的潜力，提高零件使用寿命60.热处理都是由加热，保温，冷却三个阶段构成61.热处理分类1整体热处理：退火，正火，淬火，回火2表面热处理：表面淬火3化学热处理：渗碳，碳氮共渗，渗氮62.奥氏体晶粒越小，冷却转变产物的组织越细，其屈服强度，冲击韧度越高63.从加热温度，保温时间和加热速度几个方面来控制奥氏体的晶粒大小，加热温度越高，保温时间越长，奥氏体晶粒越大，所以常利用快速加热，短时保温来获得细小的奥氏体晶粒64.下贝氏体具有较高的强度和硬度，塑形和韧性，常采用等温淬火来获得下贝氏体，一提高材料的强韧性65.退火：将钢材或钢件加热到适当的温度，保持一定的时间，随后缓慢冷却以获得接近平衡状态组织的热处理工艺66.退火工艺分为两类：一类包括均匀化退火，再结晶退火，去应力退火，去氢退火，它不是以组织转变为目的的退火工艺方法特点是通过控制加热温度和保温时间使冶金及冷热加工过程中产生的不平衡状态过渡到平衡状态。

锻造行星架加工工艺流程1.首先，选取合适的行星架原材料。

First, select the appropriate material for the planet carrier.2.将原材料进行切割，以满足加工要求。

Cut the raw material to meet the processing requirements.3.对原材料进行热处理，提高其强度和硬度。

Heat-treat the raw material to improve its strength and hardness.4.精确测量并标记加工尺寸和位置。

Accurately measure and mark the processing dimensions and positions.5.使用机床进行粗加工，确保整体形状和尺寸准确。

Roughly process with a machine tool to ensure accurate overall shape and size.6.进行精密加工，包括车削、铣削和钻孔。

Perform precision machining, including turning, milling, and drilling.7.检查零件尺寸和表面质量，保证加工质量。

Inspect the dimensions and surface quality of the parts to ensure processing quality.8.进行齿轮切削和磨削，准备行星架的齿轮。

Perform gear cutting and grinding to prepare the gears of the planet carrier.9.进行齿轮啮合测试，确认齿轮传动效果。

Conduct gear meshing tests to confirm the gear transmission effect.10.进行行星架的表面处理，提高其耐蚀性和外观质量。

熔体破裂：聚合物熔体在导管中流动时，如剪切速率大于某一极限值，往住产生不稳定流动，挤出物表面出现凹凸不平或外形发生竹节状、螺旋状等畸变．以至支离、断裂，统称为熔体破裂塑化：通过热能和(或)机械能使热塑性塑胶软化并赋予可塑性的过程假塑性流体：假塑性流体是指无屈服应力,并具有粘度随剪切速率增加而减小的流动特性的流体固化：固化是指物质从低分子转变为高分子的过程。

增塑剂：指用以是高分子材料制品塑性增加，改进其柔韧性、延展性和加工性的物质1、高分子材料的定义和分类高分子材料是一定配合的高分子化合物（由主要成分树脂或橡胶和次要成分添加剂）在成型设备中受一定温度和压力的作用熔融塑化，然后通过模塑制成一定形状，冷却后在常温下能保持既定形状的材料制品。

分类：橡胶、塑料、化学纤维、涂料、粘合剂2 交联能影响高分子材料的哪些性能哪些材料或产品是经过交联的力学性能、耐热性能、化学稳定性能、使用性能。

PF可用于电器产品 EP可用于高强度的增强塑料、优良的电绝缘材料、具有优秀黏结强度的黏结剂 UP可用于性能优良的玻璃纤维增强塑料 UF MF PE PVC PU 3、聚合物在成型过程中为什么会发生取向成型时的取向产生的原因及形式有哪几种取向对高分子材料制品的性能有何影响在成型加工时，受到剪切和拉伸力的影响，高分子化合物的分子链会发生取向。

原因：①由于在管道或型腔中沿垂直于流动方向上的各不同部位的流动速度不相同，由于存在速度差，卷曲的分子力受到剪切力的作用，将沿流动方向舒展伸直和取向。

②高分子化合物的分子链、链段或微晶等受拉伸力的作用沿受力方向排列。

主要包括单轴拉伸取向和双轴拉伸取向。

形式：非晶态高分子取向包括链段的取向和大分子链的取向；结晶性高分子的拉伸取向包括晶区的取向和非晶区的取向高分子材料经取向后，拉伸强度、弹性模量、冲击强度、透气性增加4、高分子材料添加助剂的目的：添加剂是实现高分子材料成型加工工艺过程并最大限度的发挥高分子材料制品的性能或赋予其某些特殊功能性必不可少的辅助成分。