金属工艺的概念特点及分类
金属工艺学课程设计
金属工艺学课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握金属工艺学的基本概念,包括金属的性质、分类及应用。
2. 使学生了解金属的加工方法,如铸造、锻造、焊接等,并理解其工艺特点及适用范围。
3. 帮助学生掌握金属材料的检测与评定方法,了解金属材料在使用过程中的性能变化。
技能目标:1. 培养学生运用金属工艺学知识解决实际问题的能力,提高动手实践能力。
2. 培养学生运用金属加工方法制作简单金属制品的技能,提高创新意识和创造力。
3. 培养学生进行金属材料检测与评定的能力,提高实验操作技能。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对金属工艺学的兴趣,激发学习热情,形成主动学习的态度。
2. 培养学生尊重工匠精神,认识到金属工艺在国民经济中的重要作用,增强民族自豪感。
3. 培养学生关注金属材料在生活中的应用,提高环保意识,形成绿色发展的价值观。
课程性质:本课程为实践性较强的学科,结合理论知识与实践操作,注重培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点:学生处于好奇心强、求知欲旺盛的年级,具备一定的物理、化学基础知识,但实践经验不足。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,强调实践操作,提高学生的实际操作能力。
通过课程学习,使学生能够掌握金属工艺学的基本知识,具备制作简单金属制品的技能,并培养学生的创新意识和环保意识。
在教学过程中,关注学生的学习成果,及时调整教学策略,确保课程目标的实现。
二、教学内容1. 金属工艺学基本概念:包括金属的晶体结构、物理性能、化学性能等,涉及教材第一章内容。
- 金属的性质与分类- 金属的晶体结构与性能关系2. 金属加工方法:介绍铸造、锻造、焊接、热处理等加工工艺,涉及教材第二章内容。
- 铸造工艺及其特点- 锻造工艺及其特点- 焊接工艺及其特点- 热处理工艺及其作用3. 金属材料的检测与评定:学习金属材料的力学性能、化学成分、金相组织等方面的检测方法,涉及教材第三章内容。
- 力学性能测试方法- 化学成分分析方法- 金相组织观察技术4. 实践操作:结合理论教学内容,安排以下实践项目,涉及教材第四章内容。
工艺品的概念和分类
工艺品的概念和分类工艺品是指通过一定的手工制作技艺,以传统的方法和材料制作的艺术品或实用品。
工艺品是人们创造的一种具有文化内涵和审美价值的产品,也是传统文化的重要组成部分。
工艺品可以根据材料、制作工艺、用途等进行分类。
根据材料,工艺品可以分为陶瓷、木器、纸艺、金属等。
陶瓷工艺品是利用特殊烧制工艺制作的,以泥土为主要原料,经过成型、干燥、烧制等过程制成。
陶瓷工艺品既可以是实用品,如碗、盘等,也可以是装饰品,如花瓶、摆件等。
木器工艺品则是将木材经过切削、粘接、雕刻等工艺制作而成,具有独特的质感和纹理。
纸艺工艺品是利用纸张进行折叠、剪裁、描绘等技法制作而成的,形式多样,既有平面作品,如剪纸、画像等,也有立体作品,如卡片、灯笼等。
金属工艺品是利用金属材料进行锤打、打磨、镶嵌等工艺制作而成,可以是器皿,如铜壶、银杯等,也可以是装饰品,如首饰、佛像等。
工艺品的制作工艺也有多种分类方式。
最常见的分为手工制作和机械制作两大类。
手工制作是传统的制作方式,需要工匠通过手工操作来完成。
这种制作方式注重个体化的表现和手工艺人的技艺,每一件作品都具有独特性。
手工制作的工艺品往往更加精细、独特,具有较高的审美价值。
机械制作则是利用机械设备完成的制作过程,速度快、成本低,但往往缺乏手工制作的独特韵味。
此外,工艺品还可以根据用途进行分类。
包括装饰用品、礼品、实用用品等。
装饰用品主要用于室内装饰,如壁画、花瓶等,以丰富居室的风格和氛围。
礼品工艺品则是用于赠送他人的,常常有喜庆、祝贺、纪念等意义,如剪纸、古筝等。
实用工艺品则更加注重功能性,既可以用于日常生活,又能展现主人的品味和个性,如茶具、香薰炉等。
工艺品的发展既受到传统文化的影响,也会随着社会进步和科技发展而不断创新。
传统工艺技艺继承和创新才能使工艺品得以传承并且与时俱进。
工艺品的多样性和独特性使其成为人们生活中重要的组成部分,也是中华民族传统文化的重要表现和载体。
正因为如此,工艺品在当代社会中仍然具有重要的意义和价值。
铸造的分类及特点
铸造的分类及特点铸造是一种常见的金属加工工艺,它通过熔化金属,将其倒入预先制作好的模具中,并在冷却后得到所需的零件或产品。
根据不同的铸造方法和工艺特点,铸造可以分为几种不同的分类。
本文将介绍一些常见的铸造分类及其特点。
一、砂型铸造砂型铸造是目前应用最广泛的铸造方法之一。
它的工艺流程主要包括模具制作、砂型浇注、冷却固化和零件后处理等步骤。
砂型铸造的特点如下:1. 灵活性高:砂型制作相对简单,易于调整和修改,适用于小批量、多品种的生产需求。
2. 成本较低:相比其他铸造方法,砂型铸造所需的材料成本相对较低。
3. 表面质量较差:由于砂芯的使用,容易出现砂眼、气孔等表面缺陷,需要进行后续的修磨和处理。
4. 适用范围广:砂型铸造可用于铸造几乎所有类型的金属和合金,包括铁、铝、黄铜等。
二、铸型铸造铸型铸造是一种使用金属模具(铸型)进行铸造的方法。
它的工艺流程包括铸型制作、熔炼金属、浇注和冷却固化等步骤。
铸型铸造的特点如下:1. 高精度:铸型铸造可以得到较高的尺寸精度和表面质量,适用于对形状和尺寸要求较高的零件制造。
2. 生产效率相对较低:相比砂型铸造,铸型铸造的制作和准备时间较长,生产节奏较慢。
3. 适用于大型零件:铸型铸造适用于生产大型复杂形状的零件,例如汽车发动机缸体、船舶螺旋桨等。
4. 灵活性一般:相比其他铸造方法,铸型铸造具有较低的灵活性,不太适用于小批量、多品种的生产。
三、压铸压铸是一种通过将熔化的金属注入高压下迅速充填模具,并在冷却后得到所需零件的铸造方法。
压铸的特点如下:1. 高精度和表面质量:压铸可以得到非常高的几何精度和良好的表面质量,适用于制造高精度要求的零件。
2. 生产效率高:压铸的生产周期短,能够实现高产出,适用于大规模生产。
3. 适用于较小尺寸的零件:压铸适用于制造较小尺寸的零件,例如手机外壳、汽车零配件等。
4. 高成本:相比其他铸造方法,压铸设备和模具的成本相对较高。
四、重力铸造重力铸造是利用金属重力作用实现铸造的一种方法,包括砂重力铸造和金属重力铸造两种形式。
金属家具工艺学解析
第一章绪论1.1金属家具定义:以金属管材,板材及其他型材为主组成的构架或构件,配以木材、人造板、皮革、纺织面料、塑料、玻璃、石材、等辅助材料制作零部件的家具,或全部由金属材料制作的家具1.1.1.1全金属结构:除作为装饰性和非主要构件的少部分构件外,其他都是金属(钢、铸铁、铜及铜合金、铝及铝合金)如办公家具、厨房、户外等恶劣环境,耐磨损1.1.1.2金属与木材接合家具:以金属为主要构件,是适当与木质材料结合制成的家具。
钢木家具,装饰木板,金属管型材为骨架的民用家具。
1.1.1.3金属与非金属接合家具:玻璃-茶几,塑料-椅类,织物-沙发、床,藤,竹1.1.2特点:轻便灵活1.造型优美,色彩丰富:薄壁金属管韧性好,延展性好,可加工成各种曲线多姿弧形优美的造型和款式;表面涂饰丰富,异彩纷呈2.加工性能好,互换性好:金属材料有可塑性和可焊性,可铸造、锻造、模压、焊接和多种方法的自动化,机械化加工3.良好环保性:绿色环保(无甲醛、苯、二甲苯等污染物质)可再生(可翻新,新熔炼)好保养(基本不需保养)4.使用方便,节省空间:可折叠,叠摞5.物美价廉1.2发展概况1.2.1发展沿革:1925年,布劳耶,瓦西里椅,标志现代金属家具开始;1929年,密斯,巴塞罗那椅20C40-60S 分水岭之前工艺粗糙,款式单一,风格原始,数量少;之后种类法多,规模化生产我国产地集中广东、成都、河北1.2.2发展趋势1.造型美,功能全,使用方便2.提高质量,发展中高档家具3.和建筑物,居住环境协调统一1.3基本工艺流程第二章金属材料2.1.1金属分类工业上分类:1.按颜色:黑色金属:铁,锰,铬及其合金(钢、生铁、铁合金,铸铁)有色金属:除黑色金属外重金属贵金属轻金属稀有金属2.按是否含铁分:纯铁铜及其合金含铁钢不含铁铸铁其他合金2.1.2金属材料性能物理性能:密度,熔点,导电性,导热性,磁性使用性能化学性能:耐腐蚀性,抗氧化性力学性能(机械性能):强度,硬度,可塑性工艺性能:可铸性,可锻性,焊接性能2.1.2.1使用性能:1.机械性能:在外力作用下表现出来的性能强度——一般指拉伸强度,最主要指标有两个:屈服强度σs(先),抗拉强度σb(后)硬度——直接影响表面耐磨性,比如抗塑性变形,压痕,划痕的能力疲劳强度——强度极限内,长时间受力,不发生明显的塑性变形就破裂,在交变载荷作用下不断裂的最大强度叫疲劳强度2.物理性能:密度熔点:熔化温度导热性导电性热膨胀性:随温度变化而引起的膨胀或收缩,在长度方向表现出来3.化学性能:主要指金属抵抗氧气或腐蚀性介质对其侵蚀的能力2.1.2.2工艺性能1.铸造性能:液体金属进入模具,冷却灰口铸铁(适用于室外家具)和青铜的铸造性能较好,生产成本低,适合批量生产2.压力加工性能:指金属在冷热状态下塑性变形的能力,即热锻和冷冲压3.焊接性能:通过加热,加压,用或不用填充材料,使两工件产生原子间的结合4.冷弯性:常温下弯曲而不破裂的性能5.切削加工性能:不能太软或太硬6热处理性能:适应热处理工艺的程度2.2 钢材2.2.1基本知识概念:含碳量在0.02%-2.04%的铁碳合金,除铁、碳外还有硅、锰、硫、磷等,(硫磷有害)碳含量↑, 塑性↓,硬度↑,所以,铁比钢的硬度高,但是塑性差(铁硬钢塑)2.2.1.1分类低碳钢0.25%碳素钢中碳钢0.25-0.6% 含碳量升高,塑性降低,硬度升高按化学成分分高碳钢0.6%合金钢低合金钢<=5%(铬镍钼钨钒)中合金钢5-10%高合金钢>=10%普通钢:W(S)<=0.05%, W(P)<=0.045%,按冶炼质量优质钢0.04优质钢(硫磷少)高级优钢0.03特级优钢结构钢按用途工艺钢特殊性配钢2.2.1.2钢的牌号钢的类别,含碳量,合金含量Q195F 70Mn2.2.1.3钢的热处理:指钢在固态加热、保温和冷却后,改变组织结构,获得所需性能的加工方法改善钢性能的两条途径:合金化,热处理普通热处理:退火,正火,淬火,回火2.2.2钢的分类型材,板材,管材,线材(一般用I类)2.2.2.1管材1.分类:断面接缝焊缝钢管:经济实用,家具多用制造骨架,方法为高频电阻焊接,壁厚<=3mm,不少于1mm,多用1-1.5mm,直径多用14,19,22.25.32.36.无缝钢管:质量好,成本高碳素钢无缝钢管:适用于客房、卧房不锈钢无缝钢管:多余卫生间等有水处断面形状圆形管:异型管:正方形,长方形,椭圆形,扁圆形2.2.2.2钢板0.2-4mm2.3铝材:轻便多合金:Mn居多用于家具2.4黄铜2.5玻璃石英砂,纯碱,石灰石为原料,在1600度熔融成型特点:透光,化学性能稳定;加工性能良好;原料丰富。
大一金属工艺学知识点
大一金属工艺学知识点金属工艺学是研究金属材料在加工制造过程中的工艺规律和技术手段的学科。
作为机械工程的基础学科,金属工艺学的学习对于培养大一学生的工程实践能力和创新思维至关重要。
以下是大一金属工艺学的一些重要知识点:一、金属材料的分类1. 金属材料的基本概念金属材料是指以金属元素为主要成分,并具有金属性的晶体材料。
常见的金属材料包括钢、铝、铜等。
2. 金属材料的分类根据金属的化学成分和物理性质,金属材料可以分为铁基金属、有色金属和特种金属等几类。
不同类型的金属材料具有不同的特点和应用领域。
二、金属的热处理1. 金属热处理的目的和作用金属热处理是通过控制金属材料的加热、保温和冷却过程,使得金属材料的组织和性能发生变化,从而满足特定的使用要求。
常见的金属热处理过程包括退火、淬火和回火等。
2. 金属的退火处理退火是指将金属材料加热到一定温度,然后缓慢冷却至室温的过程。
退火可以改善金属的塑性、韧性和抗切削性能,同时消除金属材料中的应力和组织缺陷。
三、金属的塑性加工1. 金属的塑性变形金属材料具有良好的塑性,可以通过外力作用下的塑性变形改变材料的形状和尺寸。
常见的塑性加工方式包括锻造、拉伸、压缩和挤压等。
2. 金属的锻造加工锻造是指利用压力将金属材料压制成所需形状的加工方法。
锻造可以提高金属材料的密实性和力学性能,是制造零件的常用工艺方法之一。
四、金属的焊接1. 焊接的基本原理焊接是通过将两个金属材料加热至熔化状态,并在熔融材料中加入填充材料,使两个金属材料连接成为一个整体的加工方法。
2. 常见的金属焊接方法常见的金属焊接方法包括电弧焊、气体焊、激光焊和电阻焊等。
不同的焊接方法适用于不同的金属材料和工作需求。
五、金属的腐蚀与防护1. 金属的腐蚀现象金属在一定环境下会发生腐蚀现象,导致金属材料的性能下降甚至损坏。
常见的金属腐蚀形式包括氧化腐蚀、电化学腐蚀和化学腐蚀等。
2. 金属的防腐方法为了保护金属材料免受腐蚀的侵害,可以采用防护涂层、电镀、合金化和防腐剂等方法对金属进行防腐处理。
金工工艺资料
底盘制造
• 底盘是汽车的支撑部件,其制造过程中涉及切削加工、 锻造、焊接等多种金工工艺。 • 通过金工工艺,可以加工出高强度、高刚性、复杂形状 的底盘零部件,提高汽车的稳定性和舒适性。
航空航天领域的金工工艺应用
航空器制造
• 航空器是航空航天领域的重要产品,其制造过程中涉及 切削加工、锻造、焊接等多种金工工艺。 • 通过金工工艺,可以加工出轻质、高强、高精度的航空 器零部件,提高飞行器的性能和可靠性。
粉末冶金技术
• 粉末冶金是一种通过粉末压制、烧结、后处理等工艺制备金属材料及其制品的技术。 • 粉末冶金技术具有材料利用率高、生产成本低、产品性能好等优点,广泛应用于汽 车制造、家用电器、工具五金等领域。
数控加工与自动化技术
数控加工技术
• 数控加工是一种通过数字信号控制的自动化加工技术,具有较高的加工精度和效 率。 • 数控加工技术广泛应用于机械制造、航空航天、汽车制造等领域,提高了产品的 质量和性能。
循环经济
• 循环经济是指在生产过程中实现资源的循环利用、减少 废弃物的排放、降低环境污染的经济发展模式。 • 金工工艺将朝着资源循环利用、减少废弃物排放的方向 发展,实现循环经济的目标。
数字化与智能化技术
数字化技术
• 数字化技术是指将生产过程中的信息转换为数字信号进行存储、传输、处理的技 术。 • 金工工艺将朝着数字化的方向发展,提高生产过程中的信息管理和决策能力。
近现代金工工艺
• 工业革命后,金工工艺得到了飞 速发展,出现了蒸汽机、内燃机、 汽车、飞机等许多重要的机械设备。 • 随着科学技术的进步,金工工艺 不断革新,如数控加工、精密铸造、 表面处理等新工艺技术的出现,汽车制造领域
• 汽车制造对零部件的精度和性能要求很高,金工工艺在汽车制造中 发挥着关键作用。 • 通过金工工艺,可以加工出高质量、高性能、复杂形状的汽车零部 件,提高汽车的驾驶性能和安全性。
金属工艺浅谈
是 中 国古 代 的青 铜 工艺 ,青 铜 器 是 中 国古代 重 要文 物 门类 之 一 , 也 是美 术 史上 的璀 璨 明珠 。青 铜器 的种 类繁 多 ,制 作 精美 著 称于 泥 土 可 以做 坯 , 材 可 以取 暖, 条 可用 来 编 织 。 世界 之 大 , 世 。早 在石 器 时代 晚期 就 出现 了金 石 并用 时期 ,仰 韶 文化 、龙 山 木 藤 文化 就 进 入 了金石 并 用 时代 。金属 材 料 的发 现和 应 用在 当 时 可能 物 质 各有 其位 。体现 了他 们 的本 质 所属 ,本质 所愿 。黄 土细 沙 可 以随风 飘扬 ,可 以堆 积 高筑 ,也 可 以化 身 于瓶 瓶罐 罐 , 更可 以展 出现 了分 工 ,一部 分 作 为 了生 产工 具 加 以运 用 ,而 另 一部 份代 替 现 出精 美 瓷器 的形 体 与色 泽之 间。这 种 玄机 是 人类 智 慧 的体 现 , 了一 些 常用 器 皿 ,如 一些 陶 罐 被青 铜器 的使 用所 代 替 。他们 之 间
材料 、智 能 的有益 结合 。 金属 工 艺是 工 艺美 术 品类 中 的一 大类 ,它 的形 式 多样 运用 广 泛, 冲刺 这 现 代 生活 的 每个 角 落 , 金 属 的世 界 是 丰 富多 彩 的 ,在 元素 周期 表 中大 约有 四分之 三 的元 素 是金 属 。而 这 种单 一 的元 素 又可 被利 用 生成 超越 一 万 多种 不 同种 类 的合金 。金 属无 处 不在 ,
青铜 工 艺虽 然 精美 ,但 它不 是 为普 通 人家 服 务 的 ,在 古代对 青 铜 器 的使 用有 严 格 的等 级 制度 。这就 尊 寻 了当 时 的文 化特 征 , 等 级 的划 分 ,礼 仪 的规 定 使得 青 铜 器只 属 于贵 族 阶 级 的独享 品。 老 百 姓 即使 是 制 造 者 也 只 能望 而 观 之 , 而 不 能拥 有 更 不用 说享 用 。就 连 器物 纹 饰 也在 不 断 的警 告世 人 自己不 是 一般 的 品类 , 强 悍惊 吓 得饕 餮纹 ,回旋 婉转 的蟠 砺 纹让 人 望而 生畏 不敢 靠近 。 对 于 金属 工 艺青 铜 器 不是 唯 一 的一类 金 属 工 艺 门类 ,青 铜器 它存 在于 我 们呼 吸 的空气 中, 溶解 在 土壤 和水 里 。甚 至 我们 的血 液 中都含 有 金属 元素 。对 金 属 的认 识和 利 用 贯穿 了整 个 人类 发 展 是对 金 属 的化 学 性质 了解 的基 础进 行 加 工 的一 种工 艺 门类 ,它是 史 ,如在 生产 力 落后 的 古代 ,人 们 将 贵重 的金 属 通过 复 杂 的手 工 把 固态 的铜 材 加上 一 定 比例 的铝材 和 一 些其 他 的金 属材 料 ,进 行
金属工艺期末报告总结
金属工艺期末报告总结一、引言金属工艺是一门重要的工程技术,涉及到金属材料的加工、成型和加热等方面。
在本次课程学习中,我们主要学习了金属的物理性质、金属材料的选择和金属加工的各种工艺方法。
通过理论学习和实践操作,我们对金属工艺有了更全面的认识和了解。
本报告将对金属工艺课程的学习内容进行总结,总结本学期所学的知识和经验,并提出对今后学习和工作的启示。
二、金属的物理性质金属的物理性质是研究金属工艺的基础。
我们学习了金属的导电性、导热性、塑性、热膨胀性和磁性等性质。
了解这些性质对于金属加工和应用具有重要意义。
导电性和导热性使金属可以进行电子和热能传导,塑性使其具有良好的可加工性和成型性,热膨胀性对金属材料的应用和处理也有一定的影响。
而金属的磁性对于电磁感应、磁性材料的选择和应用等都有一定的意义。
金属的这些性质使得金属工艺得以实现,对各种工业领域的发展起到了重要的推动作用。
三、金属材料的选择金属材料的选择是金属工艺中非常重要的环节。
根据不同的工业领域和应用需求,我们需要选择不同类型的金属材料。
在本课程中,我们学习了金属材料的分类、性能和使用条件等方面的知识。
通过对各种金属材料的了解,我们可以根据不同的要求选择最适合的材料。
如选择电导率高的材料用于导电元件,选择耐腐蚀性好的材料用于化学工业等。
合理选择金属材料能够提高产品的质量和效果,减少生产成本和能源消耗,具有重要的经济和环境意义。
四、金属加工的工艺方法金属加工是金属工艺的核心内容。
通过各种不同的加工方法,我们可以将金属材料加工成各种形状和尺寸的工件。
在本课程中,我们学习了金属加工的各种方法,包括传统的铸造、锻造、铆接以及现代的数控加工、焊接和表面处理等。
每种加工方法都有其适用的范围和特点,我们需要根据具体情况选择最合适的加工方法。
通过实践操作,我们不仅掌握了各种加工方法的基本操作技巧,还了解了其原理和工艺流程,提高了自己的实际操作能力。
五、实验操作和项目设计实验操作和项目设计是金属工艺课程中的重要环节。
贵金属材料与工艺
贵金属材料与工艺绪论1.贵金属的概念贵金属是指在地壳中密度大、储量稀少、价格昂贵的金属。
包含金(Au)、银(Ag)、铂(Pt)、钌(Ru)、铑(Rh)、钯(Pd)、锇(Os)、铱(Ir)八种元素。
通常具有化学稳固性、延展性、耐腐蚀性等,被称之“现代工业的维生素”地壳中贵金属的含量及存在形式在自然界中多以颗粒状的自然金属或者化合物的形态分布于矿床中,以类质同象形式分布于某些矿物中。
含量极其的少富矿---0.1~10g/t或者更低“银能够达到1000g/t”2我国古代对贵金属材料的认识与利用一、对黄金的认识要紧指的就是--自然金由于Au与Ag的原子半径相近、晶体结构类型相同,可形成完全类质同象。
当含银量<5%称自然金当含银量5%~15%之间称之含银自然金二、对白银的认识我国古代先民认识的银矿物与含银矿物,要紧指的是自然银、银金矿、辉银矿与含银方铅矿。
三、贵金属的利用(1)铸造货币黄金作为货币,源于公元前3400年古埃及。
在中国以黄金作为货币是在春秋时代开始的,战国时代较为普遍。
白银作为货币最早出现在战国时期,大规模把白银用作货币使用是在唐宋以后。
绪论——贵金属材料(2)制造首饰与器皿近代由于历史原因我国的贵金属工艺几乎没有得到进展。
20世纪50年代出我国还没有铂族金属产业。
金银加工除了造币厂外,仅仅是小作坊规模。
目前我国的贵金属产业在勘探、提纯、加工等多方面都具有一定规模与基础,能成批生产高纯度的贵金属与各类性能的合金材料。
贵金属及其合金纯度千分数最小值纯度的其他表示方法金及其合金375585750916990(999)9K14K18K22K足金(千足金)铂(白金)及其合金850900950990足铂(足白金)银及其合金800925990足银注1:不在括号内的值将优先考虑。
注2:24K理论纯度为百分之百。
第一部分珠宝首饰基础一、珠宝玉石的概念与分类珠宝玉石是对天然珠宝玉石(包含天然宝石、天然玉石与天然有机宝石)与人工宝石(包含合成宝石、人造宝石、拼合宝石与再造宝石)的统称,简称宝石。
《金属工艺学》授课教案
《金属工艺学》授课教案一、教学目标1. 让学生了解和掌握金属的性能、分类和特点。
2. 使学生了解金属的加工工艺,如铸造、锻造、焊接和热处理等。
3. 培养学生对金属工艺学的兴趣和实际操作能力。
二、教学内容1. 金属的性能:介绍金属的物理性能、化学性能和机械性能等。
2. 金属的分类:介绍常用金属的种类、特点和应用。
3. 金属的加工工艺:介绍铸造、锻造、焊接和热处理等基本工艺。
三、教学重点与难点1. 教学重点:金属的性能、分类和加工工艺。
2. 教学难点:金属的性能指标及其意义,金属加工工艺的原理和应用。
四、教学方法1. 采用讲授法,讲解金属的性能、分类和加工工艺。
2. 采用案例分析法,分析金属加工实例,提高学生的实际操作能力。
3. 采用讨论法,引导学生探讨金属工艺学的发展趋势。
五、教学准备1. 教案、教材、课件等教学资源。
2. 金属样品、图片等教学辅助材料。
3. 计算机、投影仪等教学设备。
六、教学过程1. 引入新课:通过展示金属制品图片,引导学生思考金属在日常生活和工业中的应用,激发学生的学习兴趣。
2. 讲解金属的性能:介绍金属的物理性能、化学性能和机械性能等,并通过实例说明这些性能在实际应用中的重要性。
3. 讲解金属的分类:介绍常用金属的种类、特点和应用,让学生了解金属材料的多样性。
4. 讲解金属的加工工艺:介绍铸造、锻造、焊接和热处理等基本工艺,并通过图片和视频展示这些工艺的过程。
5. 案例分析:分析金属加工实例,让学生了解金属加工工艺在实际生产中的应用。
6. 课堂互动:引导学生积极参与课堂讨论,探讨金属工艺学的发展趋势。
七、课堂练习(1)金属的硬度越大,其强度也越高。
(2)铸造是一种金属加热熔化后,倒入模具中冷却成型的工艺。
(3)热处理是一种改变金属组织,提高其性能的方法。
(1)下列哪种金属属于有色金属?(A. 铜B. 铁C. 铝D. 钢)(2)下列哪种加工方式属于热加工?(A. 铸造B. 锻造C. 焊接D. 冷加工)八、课后作业1. 复习课堂内容,整理金属的性能、分类和加工工艺的相关知识。
金属工艺学(铸造)[1]
硫在钢锭中偏析的模拟结果
12 20.12.2020
⑶气孔: 是指液态金属中溶解的气体或反应生成的 气体在结晶时未逸出而存留于铸锭(件)中的气泡.铸 锭中的封闭的气孔可在热加工时焊合,张开的气 孔需要切除。铸件中出现气 孔则只能报废。
铸件中的气孔
金属工艺学(铸造)[1]
13 20.12.2020
金属工艺学(铸造)[1]
18 20.12.2020
二、铸件的变形与防止: 1、变形产生的原因:当铸件中的内应力大于铸件所用合 金的屈服强度时,就会引起铸件变形。通过应变来减小应 力,因此其变形方向是:受拉应力的部分向内凹,而受压 应力部分向外凸,即受拉部分产生压缩变形,受压部分产 生拉伸变形。变形过大时将引起报废。
墨对金属基体的割裂作用。
B、在改变石墨特性的基础上控制基体组织,以期充分发
挥基金体属工的艺学作(铸用造)[1。]
30 20.12.2020
4、影响铸铁组织和性能的因素
1)、化学成分(铸铁中主要的 化学成分是:C、Si、Mn、S、P。
P+F+G F+G
①、C、Si:C是形成石墨和促进 石墨化元素;
白 口
22 20.12.2020
金属工艺学(铸造)[1]
23 20.12.2020
金属工艺学(铸造)[1]
24 20.12.2020
*第四节 铸件中的气孔
气孔:气体在铸件中形成的孔洞。它是铸件中最常见的缺陷。
破坏金属的连续性
机性
一、气孔的危害 减少承载的有效面积
降低
引起应力集中
气密性
二、气孔的分类:
金属工艺学(铸造)[1]
15 20.12.2020
金属工艺的概念特点及分类
金属工艺的概念特点及分类1、几个概念:生产过程:生产过程是将原材料转变为成品的全过程。
工艺过程:在生产过程中,凡是改变生产对象的形状、尺寸、位置和性质等,使其成为成品或半成品的过程称为工艺过程。
工艺过程的分类:工艺过程又可分为铸造、锻造、冲压、焊接、机械加工、装配等工艺过程,工艺就是制造产品的方法。
工艺规程:一台结构相同、要求相同的机器,或者具有相同要求的机器零件,均可以采用几种不同的工艺过程完成,但其中总有一种工艺过程在某一特定条件下是最合理的。
人们把合理工艺过程的有关内容写成工艺文件的形式,用以指导生产,这些工艺文件即称为工艺规程。
2、金属材料的成型加工分类:金属材料的成型加工按其特点分为冷加工(机械加工、冷轧、冷锻、冲压等)和热加工(铸造、热扎、锻造、焊接、热处理等)。
2.5.1 铸造铸造是指金属受热融化并浇铸到预先制作好的铸型内,凝固后获得一定形状和性能的金属制品的成型方法。
一、铸造基本知识1、铸造工艺的特点:(1)对铸件形状和尺寸的适应性强。
它可以生产各种形状、各种尺寸的毛坯,特别适宜制造具有复杂内腔的零件。
(2)对材料的适应性强。
可适应大多数金属材料的成形,对不宜锻压和焊接的材料,铸造具有独特的优点。
(3)铸件成本低。
这是由于铸造原材料来源丰富,铸件的形状接近于零件,可减少切削加工量,从而降低铸造成本。
因此铸造是毛坯生产最主要的方法之一,如按重量计,机床中60%~80%、汽车中50%~60%采用铸件。
但由于铸造工艺环节多,易产生多种铸造缺陷,且一般铸件的晶粒粗,力学性能不如锻件。
因此铸件一般不适宜制作受力复杂和受力大的重要零件,而主要用于受力不大或受简单静载荷(特别适合于受压应力)的零件,如箱体、床身、支架、机座等。
2、铸造的分类:砂型铸造:是以型砂为主要造型材料制备铸型的铸造工艺方法,它具有适应性广、生产准备简单、成本低廉等优点,是应用最广的铸造方法;特种铸造:是除砂型铸造以外其它铸造方法的总称,常用的特种铸造方法有金属型铸造、压力铸造、熔模铸造、离心铸造、陶瓷型铸造等。
金属工艺
金属工艺1.金属材料分为金属材料和非铁金属材料。
2.非金属材料包括高分子材料,陶瓷材料和复合材料。
3.金属材料可通过热处理来改变材料的性能。
4.选材时要考虑材料的使用,工艺和经济。
5.机械制造工艺是指将各种原材料或半成品加工成产品的方法。
6.塑性定义包括两个方面:(1)端面伸缩率:100001⨯-=l l l δ% 试样原始标距试样拉断后标距的长度01l l (2)断面收缩率:⨯-=010s s s ψ100% 1s 试样拉断后断裂处的最小横截面积ψδ,越大,塑性越好越易变形,但不会断裂7.布氏硬度表达方法:)(2102.0)(22d D D D X f s f hbw hbs --⨯==π F 为载荷,ND 为压头的直径,mmd 为压横表面的平均直径,mm8.金属工艺性能包括哪些方面?答:铸造性能,锻造性能,焊接性能,切削加工性能,热处理性能,粘接性能。
9.fe -γ是面心立方晶格,它所形成的间隙固溶体称其为A (奥氏体),最大间隙半径小于碳原子半径,其晶格间隙较大故A 的熔碳能力较强溶解度比碳素体高的多。
在1148度熔碳量可达2.11%,727度时为0.77%。
A 有良好的强度硬度,有良好的塑性。
10.c fe 3熔点为1227度硬度很高为800hbw 塑性很差韧性和冲击韧度几乎为0是一个刃而脆的组织。
11.ld 和渗碳体的性能比较相似硬度很高为(700hbw )塑性很差。
12.铁碳合金相图(图形)13.各线参数(参照相图可得)。
奥氏体(A)温度(/C)A AT AC Ac A3'AoP 珠光体+铁素体珠光体+渗碳体C/%AT AAc 实际加热时铁碳合金相图14.热处理的过程都是:加热,保温,冷却三个阶段。
15.奥氏体的形成:工析钢的室温组织是珠光体(p )即渗碳体与铁素体两相组成的机械的混合物铁素体具有体心立方晶格在A 点时碳的质量分数为0.0218%渗渗碳体具有复杂晶格碳的质量分数为6.69%加热到零界点A1以上,珠光体转变为奥氏体具有面心立方晶格碳的质量分数为0.77%由此可见珠光体向奥氏体转变是由化学成分和晶格都不相同的两相转变为另一种化学成分和晶格,因此在转变过程中必须进行碳原子的扩散和铁原子的晶格重构,即发生相变。
金属工艺知识点(1)
1,金属材料的力学性能主要有那些?金属材料的力学性能主要有:强度,塑性,硬度,冲击韧性,疲劳强度等。
2,强度,塑性,硬度主要包括哪些?强度分为屈服强度,抗拉强度,抗压强度,抗弯强度等断后伸长率和断面收缩率都是材料最重要的塑性指标。
硬度包括布氏硬度,洛氏硬度。
第二章1,晶体的概念晶体的特点是它们的原子都按一定的次序作规则的排列。
2,纯金属常见的晶格类型有哪些?体心立方晶格,面心立方晶格,密排六方晶格3,显微组织的概念?金属材料的组织是指用肉眼或显微镜观察到的晶粒或组成相的形状,尺寸,分布以及相互之间的组织状态。
4,晶体缺陷有哪些?点缺陷,线缺陷,面缺陷5,过冷度的概念理论结晶温度与实际结晶温度之差称为过冷度。
6,液态金属结晶过程中细化晶粒的措施主要有哪些?增大金属的过冷度,变质处理,振动,搅拌。
7,同素异构转变的概念金属在固态时改变其晶格类型的过程,称为金属的同素异构转变。
8,相的概念在金属或合金中,凡成分相同,结构相同并与其他部分有界面分开的均匀组成部分称为相。
9,固态金属中的相分为哪两类第一类,在合金结晶时所形成的固相晶体结构与合金的某一组元晶体结构相同,这种固相称为固溶体;第二类,在合金结晶时所形成的固相结晶结构与合金的各组元晶体结构均不相同,这种相称为金属化合物。
10,相图的概念相图是合金的相结构(或状态)随温度压力也及成分的改变而发生变化的图形。
11,什么是枝晶偏析晶体内部化学成分不均匀的现象,称为晶内偏析或称枝晶偏析。
第三章1,铁碳合金的基本组织有哪些?铁素体,奥氏体,渗碳体,珠光体,莱氏体。
2,全面掌握简化的铁碳合金相图上各点的温度,成分,各主要线的意义,以及各相区的组织3,能够描述典型铁碳合金的组织转变过程4,铁碳合金的分类工业纯铁,钢,白口铁1,热处理的概念钢的热处理就是将钢在固态下加热到一定的温度,经过保温,然后以适当的速度冷却,一般不改变工件的形状和整体的化学成分,而改变工件内部组织,从而得到所需性能的工艺方法。
金属工艺学
等四个部分按顺序组成。
例如:Q235-A· F即表示屈服点数值为235 MPa的A级沸腾钢。
b.优质碳素结构钢 使用时一般均需热处理以提高其力学性能,常用来制 造比较重要的零件。 优质碳素结构钢的牌号以两位数字表示,数字代表该钢平均含碳量的万分 数,例如钢号45,其平均含碳量为0.45%的优质碳素结构钢。 10~25号钢:含碳量低,强度低,塑性和韧性好,并且有良好的焊接性能, 常用作承载不大、韧性要求高的零件,还常做冲压件、焊接件。 30~55号钢:经热处理后具有较高的强度和韧性,广泛用来制造在机器结 构中受力的齿轮、轴、键、重要的螺钉等。 60号以上的钢:经热处理后具有高的强度、硬度和好的弹性,主要用来制
硬而脆
(三)机械混合物
由两种以上的相按一定比例混合而成。 例如:F和Fe3C以片层相间的形式混合,C=0.77%。 F Fe3C 这是钢中的一种重要组织,叫做珠光体(P)。 珠光体是两相组织。
造弹簧。
c.碳素工具钢 这类钢用来制造低速切削刀具、量具和冲压或冷拉模具。
因此,必须具有高的硬度和耐磨性,这只有在含碳量足够高的钢经淬火后 才能获得,故碳素工具钢都是高碳钢。
牌号:由汉语拼音字母“T”和数字组成,数字表
示平均含碳量的千分之几。
例如:T7表示平均含碳量为0.7%的碳素工具钢。 高级优质碳素工具钢在牌号后而再附以字母“A”,
b.按钢的质量分类
ws≤0.045% wP ≤0.045% 优质钢: ws≤0.035% wP ≤0.035% 特殊优质钢: ws≤0.020% wP ≤0.020%
普通钢: 结构钢: 工具钢: 沸腾钢: 镇静钢:
c.按钢的用途分类
d.按脱氧程度分类
半镇静钢: 特殊镇静钢:
金属工艺学
绪论金属工艺学是一门研究有关制造金属机件的工艺方法的综合性技术学科. 主要内容:1 常用金属材料性能2 各种工艺方法本身的规律性及应用.3 金属机件的加工工艺过程、结构工艺性。
热加工:金属材料、铸造、压力加工、焊接目的、任务:使学生了解常用金属材料的性质及其加工工艺的基础知识,为学习其它相关课程及以后从事机械设计和制造方面的工作奠定必要的金属工艺学的基础。
[以综合为基础,通过综合形成能力]第一篇金属材料第一章金属材料的主要性能两大类:1 使用性能:机械零件在正常工作情况下应具备的性能。
包括:机械性能、物理、化学性能2 工艺性能:铸造性能、锻造性能、焊接性能、热处理性能、切削性能等。
第一节金属材料的机械性能指力学性能---受外力作用反映出来的性能。
一弹性和塑性:1弹性:金属材料受外力作用时产生变形,当外力去掉后能恢复其原来形状的性能。
力和变形同时存在、同时消失。
如弹簧:弹簧靠弹性工作。
2 塑性:金属材料受外力作用时产生永久变形而不至于引起破坏的性能。
(金属之间的连续性没破坏)塑性大小以断裂后的塑性变形大小来表示。
塑性变形:在外力消失后留下的这部分不可恢复的变形。
3 拉伸图金属材料在拉伸过程中弹性变形、塑性变形直到断裂的全部力学性能可用拉伸图形象地表示出来。
以低碳钢为例ζbζkζsζeε(Δl)将金属材料制成标准式样。
在材料试验机上对试件轴向施加静压力P,为消除试件尺寸对材料性能的影响,分别以应力ζ(即单位面积上的拉力4P/πd2)和应变(单位长度上的伸长量Δl/l0)来代替P和Δl,得到应力——应变图1)弹性阶段oeζe——弹性极限2)屈服阶段:过e点至水平段右端ζs——塑性极限,s——屈服点过s点水平段——说明载荷不增加,式样仍继续伸长。
(P一定,ζ=P/F一定,但真实应力P/F1↑ 因为变形,F1↓)发生永久变形3)强化阶段:水平线右断至b点P↑变形↑ζb——强度极限,材料能承受的最大载荷时的应力。
冶金技术面试知识点总结
冶金技术面试知识点总结一、金属材料的分类和特性1. 金属材料的分类金属材料主要包括有色金属和黑色金属两大类。
有色金属包括铜、铝、铅、锌、镍、镉、锡等;黑色金属包括铁、钢、铬、锰、钨、钴等。
2. 金属材料的特性金属材料的特性主要包括导电性好、导热性好、可塑性好、硬度高等。
二、金属材料的生产工艺1. 铸造工艺铸造工艺是将金属熔化后浇注到模具中,使之冷却凝固成型的工艺过程。
主要包括重力铸造、压力铸造、石膏铸造等。
2. 锻造工艺锻造工艺是通过加热金属材料,然后利用锻锤或压力机进行塑性变形,使金属成型的工艺过程。
主要包括自由锻造、模锻造、冷锻造等。
3. 轧制工艺轧制工艺是通过轧机对金属进行连续塑性加工,使之成型的工艺过程。
主要包括热轧、冷轧等。
4. 焊接工艺焊接工艺是利用熔化金属将两个或多个金属材料连接在一起的工艺过程。
主要包括气焊、电弧焊、激光焊等。
5. 热处理工艺热处理工艺是通过控制金属的加热、保温和冷却过程,改变金属的组织与性能的工艺过程。
主要包括退火、正火、淬火、回火等。
三、金属材料的性能测试1. 金属材料的拉伸性能测试拉伸性能测试是指对金属材料的抗拉强度、屈服强度、延伸率等性能进行测试的过程。
2. 金属材料的硬度测试硬度测试是指对金属材料的硬度进行测试的过程。
主要包括洛氏硬度测试、巴氏硬度测试、维氏硬度测试等。
3. 金属材料的冲击性能测试冲击性能测试是指对金属材料的冲击韧性进行测试的过程。
主要包括冲击试验机、落锤冲击试验机等。
四、金属材料的加工工艺1. 金属材料的切削加工切削加工是指利用刀具对金属材料进行切削的加工过程。
主要包括车削、铣削、钻削、刨削等。
2. 金属材料的压力加工压力加工是指利用压力将金属材料进行塑性变形的加工过程。
主要包括冲压、锻造、挤压、滚压等。
3. 金属材料的热加工热加工是指通过加热金属材料,然后进行塑性变形的加工过程。
主要包括热轧、热拉、热挤等。
五、金属材料的表面处理1. 金属材料的镀层处理镀层处理是指在金属表面覆盖一层具有特定性能的金属或合金的过程。
金属材料成形工艺的种类及特点
金属材料成形工艺的种类及特点金属材料成形方法是零件设计的重要内容,也是制造者们极度关心的问题,金属成形工艺分为八大工艺:铸造、塑性成形、机加工、焊接、粉末冶金、金属注射成型、金属半固态成型、3D打印。
一、铸造液态金属浇注到与零件形状、尺寸相适应的铸型型腔中,待其冷却凝固,以获得毛坯或零件的生产方法,通常称为金属液态成形或铸造。
1、工艺流程:液体金属→充型→凝固收缩→铸件2、工艺特点:1)可生产形状任意复杂的制件,特别是内腔形状复杂的制件。
2)适应性强,合金种类不受限制,铸件大小几乎不受限制。
3)材料来源广,废品可重熔,设备投资低。
4)废品率高、表面质量较低、劳动条件差。
3、铸造分类:(1)砂型铸造砂型铸造:在砂型中生产铸件的铸造方法。
钢、铁和大多数有色合金铸件都可用砂型铸造方法获得。
工艺流程:技术特点:1)适合于制成形状复杂,特别是具有复杂内腔的毛坯;2)适应性广,成本低;3)对于某些塑性很差的材料,如铸铁等,砂型铸造是制造其零件或,毛坯的唯一的成形工艺。
应用:汽车的发动机气缸体、气缸盖、曲轴等铸件(2)熔模铸造熔模铸造:通常是指在易熔材料制成模样,在模样表面包覆若干层耐火材料制成型壳,再将模样熔化排出型壳,从而获得无分型面的铸型,经高温焙烧后即可填砂浇注的铸造方案。
常称为“失蜡铸造”。
工艺流程:优点:1)尺寸精度和几何精度高;2)表面粗糙度高;3)能够铸造外型复杂的铸件,且铸造的合金不受限制。
缺点:工序繁杂,费用较高应用:适用于生产形状复杂、精度要求高、或很难进行其它加工的小型零件,如涡轮发动机的叶片等。
(3)压力铸造压铸:是利用高压将金属液高速压入一精密金属模具型腔内,金属液在压力作用下冷却凝固而形成铸件。
工艺流程:优点:1)压铸时金属液体承受压力高,流速快2)产品质量好,尺寸稳定,互换性好;3)生产效率高,压铸模使用次数多;4)适合大批大量生产,经济效益好。
缺点:1)铸件容易产生细小的气孔和缩松。
金属工艺课程设计
金属工艺课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生了解金属工艺的基本概念,掌握金属的特性、分类及应用。
2. 使学生掌握金属加工的基本方法,如铸造、锻造、焊接等,并了解各种加工技术的优缺点。
3. 帮助学生了解金属工艺在日常生活和国家经济建设中的重要作用。
技能目标:1. 培养学生运用金属工艺知识解决实际问题的能力,提高动手实践能力。
2. 培养学生具备一定的创新意识和设计能力,能够运用金属工艺进行简单创作。
3. 提高学生团队合作能力,学会在金属工艺制作过程中相互协作、共同完成任务。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对金属工艺的兴趣和热情,激发学习动力。
2. 培养学生尊重劳动、热爱劳动的态度,认识到金属工艺的价值和意义。
3. 增强学生的环保意识,认识到金属资源的重要性,培养学生珍惜和合理利用金属资源的责任感。
课程性质:本课程属于实践性较强的学科,注重理论联系实际,培养学生动手操作能力和创新能力。
学生特点:学生具备一定的物理、化学基础知识,对金属工艺有一定的好奇心,喜欢动手实践。
教学要求:教师应结合学生特点,采用启发式、讨论式、实践式等多种教学方法,充分调动学生的学习积极性,注重培养学生的实践能力和创新精神。
在教学过程中,关注学生的个体差异,给予个性化指导,确保课程目标的达成。
同时,注重评价学生的知识掌握、技能运用和情感态度价值观的养成,全面评估学生的学习成果。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下三个方面:1. 金属基础知识:- 金属的物理性质、化学性质及其分类- 金属在日常生活和国家经济建设中的应用2. 金属加工工艺:- 铸造、锻造、焊接等基本加工方法- 各类加工工艺的优缺点、适用范围及实际操作技巧- 金属加工过程中的安全知识及注意事项3. 金属工艺创作与实践:- 创意设计方法与步骤- 金属工艺品的制作过程及技巧- 团队合作完成金属工艺作品的实践体验教学大纲安排如下:第一周:金属基础知识学习,了解金属的特性和应用第二周:金属加工工艺学习,掌握基本加工方法及其优缺点第三周:金属工艺创作与实践,进行创意设计及实际操作第四周:总结与评价,展示作品,交流经验,提高技能教学内容关联教材章节:第一章:金属基础知识第二章:金属加工工艺第三章:金属工艺创作与实践在教学过程中,教师应确保内容的科学性和系统性,关注学生的实际操作能力培养,注重理论与实践相结合,提高学生的综合素养。
中世纪工艺美术分类及特点
中世纪工艺美术分类及特点
欧洲中世纪工艺美术风格独特而辉煌,其分类及特点如下:
- 金属工艺:中世纪的金属工艺尤其是贵金属工艺发达,主要以传统的錾花和收挑工艺为主,但技艺更加熟练。
同时,珐琅和宝石镶嵌工艺的结合运用也是中世纪金属制品的一大特点。
- 象牙雕刻:中世纪的象牙工艺十分兴盛,品种丰富多彩,表现出极高的工艺水平。
在装饰题材上,受东方艺术影响,最初以花鸟或几何纹样为主,后来渐以宗教故事和宗教人物为主。
在工艺手法上,以浅浮雕为主,线刻作品也时而可见。
- 木工艺:主要反映在各式家具的设计制作上。
除了拜占庭和中世纪早期日耳曼人对古传统家具的模仿以外,意大利和欧洲中、西部地区的中世纪家具可分为罗马式和哥特式两个时期。
- 玻璃工艺:欧洲中世纪的玻璃工艺也有相当成就。
总的来说,中世纪工艺美术涉及到许多不同的领域,每种工艺都有其独特的风格和特点,反映了当时的文化和审美观念。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
金属工艺的概念特点及分类
1、几个概念:
生产过程:生产过程是将原材料转变为成品的全过程。
工艺过程:在生产过程中,凡是改变生产对象的形状、尺寸、位置和性质等,使其成为成品或半成品的过程称为工艺过程。
工艺过程的分类:工艺过程又可分为铸造、锻造、冲压、焊接、机械加工、装配等工艺过程,工艺就是制造产品的方法。
工艺规程:一台结构相同、要求相同的机器,或者具有相同要求的机器零件,均可以采用几种不同的工艺过程完成,但其中总有一种工艺过程在某一特定条件下是最合理的。
人们把合理工艺过程的有关内容写成工艺文件的形式,用以指导生产,这些工艺文件即称为工艺规程。
2、金属材料的成型加工分类:
金属材料的成型加工按其特点分为冷加工(机械加工、冷轧、冷锻、冲压等)和热加工(铸造、热扎、锻造、焊接、热处理等)。
2.5.1 铸造
铸造是指金属受热融化并浇铸到预先制作好的铸型内,凝固后获得一定形状和性能的金属制品的成型方法。
一、铸造基本知识
1、铸造工艺的特点:
(1)对铸件形状和尺寸的适应性强。
它可以生产各种形状、各种尺寸的毛坯,特别适宜制造具有复杂内腔的零件。
(2)对材料的适应性强。
可适应大多数金属材料的成形,对不宜锻压和焊接的材料,铸造具有独特的优点。
(3)铸件成本低。
这是由于铸造原材料来源丰富,铸件的形状接近于零件,可减少切削加工量,从而降低铸造成本。
因此铸造是毛坯生产最主要的方法之一,如按重量计,机床中60%~80%、汽车中50%~60%采用铸件。
但由于铸造工艺环节多,易产生多种铸造缺陷,且一般铸件的晶粒粗,力学性能不如锻件。
因此铸件一般不适宜制作受力复杂和受力大的重要零件,而主要用于受力不大或受简单静载荷(特别适合于受压应力)的零件,如箱体、床身、支架、机座等。
2、铸造的分类:
砂型铸造:是以型砂为主要造型材料制备铸型的铸造工艺方法,它具有适应性广、生产准备简单、成本低廉等优点,是应用最广的铸造方法;
特种铸造:是除砂型铸造以外其它铸造方法的总称,常用的特种铸造方法有金属型铸造、压力铸造、熔模铸造、离心铸造、陶瓷型铸造等。
特种铸造一般具有铸件质量好或生产率高等优点,具有很大的发展潜力。
3、金属的铸造性能
金属的铸造性能是指金属材料铸造成形的难易程度。
评价指标:流动性和收缩性。
流动性:是指金属液本身的流动能力,流动性好坏影响到金属液的充型能力。
流动性好的金属,浇注时金属液容易充满铸型的型腔,能获得轮廓清晰、尺寸精确、薄而形状复杂的铸件;还有利于金属液中夹杂物和气体的上浮排除。
相反,金属的流动性差,则铸件易出现冷隔、浇不到、气孔、夹渣等缺陷。
常用铸造合金中,灰铸铁>硅黄铜>铝硅>锡青铜>铸钢。
提高浇注温度可改善金属的流动性。
收缩率:是铸造合金从液态凝固和冷却至室温过程中产生的体积和尺寸的缩减。
包括液态收缩、凝固收缩、固态收缩三个阶段。
液态收缩和凝固收缩若得不至到补足,会使铸件产生缩孔和缩松缺陷;固态收缩若受到阻碍会产生铸造内应力,导致铸件变形开裂。
铸造材料、浇注温度和铸件的结构对收缩都有影响。
二、砂型铸造
砂型铸造是在砂型中生产铸件的铸造方法。
由于其造型材料来源广泛,成本低廉,是最常用的铸造方法,目前我国砂型铸件约占铸件产量的80%。
工序:模样与芯盒准备、型砂与芯砂配制—造型、造芯—熔炼、浇注—落砂、清理—检验入库。
三、特种铸造
特种铸造是指与砂型铸造不同的其它铸造方法。
可列入特种铸造的方法有近二十种,常用的有金属型铸造、压力铸造、熔模铸造、离心铸造、陶瓷型铸造等。
特种铸造在提高铸件精度和表面质量、提高生产率、改善劳动条件等方面具有独特的优点。
(一)压力铸造是指熔融金属在高压下快速压入铸型中,并在压力下凝固的铸造方法,简称压铸。
(二)熔模铸造是用易熔材料制成模样,在模样上涂挂若干层耐火涂料,待硬化后熔出模样形成无分型面的型壳,经高温焙烧后即可浇注获得铸件的方法。
由于易熔材料通常采用蜡料,故这种方法又称为“失蜡铸造”。
(三)金属型铸造是指在重力的作用下将液态金属浇入金属型中获得铸件的方法,也称狭义的重力铸造。
金属型可连续使用几千次至数万次。
(四)离心铸造是指将金属浇入绕水平、倾斜或立轴旋转的铸型,在离心力的作用下凝固成铸件的铸造方法。
离心铸造多用于简单的圆筒体,铸造时不用型芯便可形成内孔。
(五)陶瓷型铸造是指用陶瓷质耐火材料制成铸型而获得铸件的方法。
是在砂型铸造和熔模铸造的基础上发展起来的一种精密铸造新工艺。
2.5.2 压力加工(锻压加工)
一、概述
锻压加工是指对坯料施加压力,使其产生塑性变形,改变尺寸、形状及改善性能,用以制造机械零件、工件或毛坯的成形加工方法。
它是锻造和冲压的总称。
锻压加工包括轧制、挤压、拉拨、自由锻造、模型锻造、冲压等加工方法。
1、锻压加工的特点
锻压加工是以金属的塑性变形为基础的, 各种钢和大多数非铁金属及其合金都具有不同程度的塑性, 因此它们可在冷态或热态下进行锻压加工, 而脆性材料(如灰铸铁、铸造铜合金、铸造铝合金等)则不能进行锻压加工。
金属锻压加工的优点:
(1)能改善金属内部组织,提高金属的力学性能。
2)节省金属材料。
与直接切削钢材的成形相比,还可以节省金属材料的消耗,而且也节省加工工时。
(3)生产效率较高。
如齿轮轧制、滚轮轧制等制造方法均比机械加工的生产率高出几倍甚至几十倍以上。
金属锻压加工的缺点:
(1)不能获得形状很复杂的制件, 其制件的尺寸精度、形状精度和表面质量还不够高;
(2)加工设备比较昂贵, 制件的成本比铸件高。
2、锻压加工的分类:
锻压主要按成形方式和变形温度进行分类。
按成形方式锻压可分为锻造和冲压两大类;按变形温度锻压可分为热锻压、冷锻压、温锻压等。
3、金属的锻压性能:评价:可锻性
可锻性是指材料在锻造过程中经受塑性变形而不开裂的能力。
金属的可锻性可用塑性和塑性变形抗力来综合衡量。
塑性越高,变形抗力越小,金属的可锻性就越好;低的塑性变形抗力使设备耗能少;优良的塑性使产品获得准确的外形而不遭破裂。
二、锻造
(一)自由锻
1、基本工序
定义自由锻是指用简单的通用性工具,或在锻造设备的上、下砧铁之间直接对坯料施加外力,使坯料产生变形而获得所需的几何形状及内部质量的锻件的加工方法。
采用自由锻方法生产的锻件称为自由锻件。
自由锻的基本工序包括镦粗、拔长、冲孔、切割、弯曲、扭转、错移及锻接等。
1) 拔长
拔长也称延伸,它是使坯料横断面积减小、长度增加的锻造工序。
拔长常用于锻造杆、轴类零件。
拔长的方法主要有两种:在平砧、芯棒上拔长。
2)镦粗
镦粗是使毛坯高度减小,横断面积增大的锻造工序镦粗工序可以有效地改善坯料组织, 减小力学性能的异向性。
镦粗与拔长的反复进行, 可以改善高合金工具钢中碳化物的形态和分布状态
3) 冲孔
冲孔是在坯料上冲出透孔或不透孔的锻造工序。
冲孔的方法主要有以下两种:双面冲孔法,单面冲孔法。
4) 弯曲
弯曲采用一定的工模具将坯料弯成所规定的外形的锻造工序,称为弯曲。
常用的弯曲方法有以下两种:锻锤压紧弯曲法、模弯曲法。
5)切割
切割是指将坯料分成几部分或部分地割开,或从坯料的外部割掉一部分,或从内部割出一部分的锻造工序。
6)错移
错移是指将坯料的一部分相对另一部分平行错开一段距离,但仍保持轴心平行的的锻造工序,常用于锻造曲轴零件。
错移时,先对坯料进局部切割,然后在切口两侧分别施加大小相等、方法相反且垂直于轴线的冲击力或压力,使坯料实现错移。
7)锻接
锻接是将坯料在炉内加热至高温后,用锤快击, 使两者在固态结合的
锻造工序。
锻接的方法有搭接、对接、咬接等。
锻接后的接缝强度可达被连接材料强度的70%~80%。
8)扭转
扭转是将毛料的一部分相对于另一部分绕其轴线旋转一定角度的锻造工序。
该工序多用于锻造多拐曲轴和校正某些锻件。
小型坯料扭转角度不大时, 可用锤击方法。