材料成型基本问题精选文档.ppt

材料成型基本问题材料成型基本问题本讲稿第一页，共十六页课程性质：课程性质：考试课考试课uu特点：内容多，理论性强。uu学习方法：理论联系实际。uu考核：考勤+作业+试验+考试参考教材：1、陈平昌等.材料成形原理.机工版.2001.82、胡礼木等.材料成形原理.机工版.2005.53、刘全坤等.材料加工原理.机工版.2005.3本讲稿第二页，共十六页第第1 1章章 材料成型基本问题材料成型基本问题及发展概况及发展概况1、材料分类及高新技术材料2、材料加工概述本讲稿第三页，共十六页1.1、材料的分类、材料的分类1、按组成与结构划分2、按用途划分3、按性能划分4、按应用与发展划分金属材料无机非金属材料高分子材料复合材料电子信息材料航空航天材料能原材料生物医药材料结构材料功能材料传统材料新材料本讲稿第四页，共十六页1.2、未来重点发展的高新技术材料、未来重点发展的高新技术材料uu信息科学技术：信息材料信息科学技术：信息材料uu新能源科学技术：新能源材料新能源科学技术：新能源材料uu生物科学技术：生物材料生物科学技术：生物材料uu空间科学技术：空间技术用材料空间科学技术：空间技术用材料uu生态环境科学技术：环保材料生态环境科学技术：环保材料uu用搞技术改造、更新现有材料，发展科学用搞技术改造、更新现有材料，发展科学技术技术本讲稿第五页，共十六页2、材料加工概述、材料加工概述2.1机械制造的一般过程原材料凝固成型塑性成型焊接成型粉末冶金毛坯切削加工零件装配机器热处理热处理切削加工本讲稿第六页，共十六页2.2零件或材料的加工方法零件或材料的加工方法uu成型加工：改变材料的形状尺寸，一般兼有改变材料性能改变材料的形状尺寸，一般兼有改变材料性能uu切削加工：改变材料成型尺寸改变材料成型尺寸uu表面加工：改变材料表面状态或（和）性能改变材料表面状态或（和）性能uu热处理加工：改变材料性能改变材料性能本讲稿第七页，共十六页2.3材料加工要素材料加工要素三个基本要素：材料、能量、信息输入材料输入能量输入信息材料加工过程输出材料（产品+废料）输出能量（损失）输出信息（形状、性能）本讲稿第八页，共十六页2.4凝固成型的基本问题和发展概况凝固成型的基本问题和发展概况uu凝固成型：将满足化学成分和温度要求的液态金属（合金）在重力场或将满足化学成分和温度要求的液态金属（合金）在重力场或其他外力的作用下引入预制好的型腔中，经冷却使其凝固成为具有型腔形状其他外力的作用下引入预制好的型腔中，经冷却使其凝固成为具有型腔形状和相应尺寸的固体制品的方法。和相应尺寸的固体制品的方法。特点：适应性强基本过程：充填（或称为浇注）机械过程 凝固 热过程基本问题：凝固组织的形成与控制 铸造缺陷的防治与控制 零件尺寸精度与表面精度本讲稿第九页，共十六页发展概况发展概况uu凝固理论的发展：uu凝固技术的发展：定向凝固、快速凝固、复合材料制备定向凝固、快速凝固、复合材料制备uu计算机的应用：凝固过程数值模拟、快速制造、过程控制、凝固过程数值模拟、快速制造、过程控制、集成制造技术集成制造技术本讲稿第十页，共十六页2.5塑性成型的基本问题和发展概况塑性成型的基本问题和发展概况uu塑性成型塑性成型：将金属或合金在加热或常温状态下，施加一定的外力将金属或合金在加热或常温状态下，施加一定的外力使其产生塑性变形而达到具有一定形状和表面尺寸精度的产品的加工使其产生塑性变形而达到具有一定形状和表面尺寸精度的产品的加工方法。方法。基本问题：塑性变形力 成型力与成型功 位移场与应变场 工模具发展概况：板料成型方面 大批量高速化、自动化 小批量柔性化 体积变形方面 精密锻造 自动化 过程计算机模拟与模具CADCAM 特种成型技术本讲稿第十一页，共十六页2.6焊接成型的基本问题及发展概况焊接成型的基本问题及发展概况uu焊接成型：焊接成型：利用各种形式的能量使被连接的两个表面产生原子间的结合而成利用各种形式的能量使被连接的两个表面产生原子间的结合而成为一体的成型方法。其过程涉及热过程、物理化学冶金过程和应力应变。为一体的成型方法。其过程涉及热过程、物理化学冶金过程和应力应变。uu焊接分类：焊接分类：焊接方法熔化焊固相焊钎 焊气焊电弧焊电渣焊激光焊电子束焊铝热焊接触焊电阻焊摩擦焊爆炸焊锻焊气压焊冷压焊超声波焊铬铁钎焊火焰钎焊真空钎焊高频钎焊电阻钎焊电子束钎焊本讲稿第十二页，共十六页基本问题基本问题uu能量输入能量输入uu表面清除污染表面清除污染uu组织性能的均匀性组织性能的均匀性uu焊接缺陷与检测焊接缺陷与检测uu焊接结构的制造问题焊接结构的制造问题发展概况数值模拟：CAD、电子技术、信息技术、计算机技术的综合应用自动化：机器人的应用焊接材料：本讲稿第十三页，共十六页2.7粉末冶金的基本问题及发展概况粉末冶金的基本问题及发展概况粉末冶金：以金属或金属粉末（或金属粉末与非金属粉末的混合物）以金属或金属粉末（或金属粉末与非金属粉末的混合物）作为原料，经过成型和烧结，制造金属材料、复合材料以及各种制品的工艺作为原料，经过成型和烧结，制造金属材料、复合材料以及各种制品的工艺技术。技术。粉末冶金工艺基本工序1、原材料制备：雾化法、还原法、电解法机械法物理化学法机械粉碎雾化法电化腐蚀法还原法化合法电解法气（液）相沉积法本讲稿第十四页，共十六页2、粉末成型所需形状的坯块 加压成型、无压成型3、坯块的烧结：关键工序单元系烧结和多元系烧结烧结方法：普通烧结、松装烧结、熔浸法、热压法4、产品的后处理 如：精整、浸油、机加工、热处理、电镀 粉末冶金的应用及优点本讲稿第十五页，共十六页 粉末冶金发展概况 1、发展粉末制备新技术 2、建立以“净近形成型”技术为中心的各种新型固结技术及其过程理论 3、建立以“全致密化”为主要目标的新型固结技术及其过程模拟技术 4、粉末冶金材料的设计、表征、评价本讲稿第十六页，共十六页