机械工程材料成型及工艺10

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产品设计工程学基础-材料及成型工艺基础-概述

2、材料的分类
材料及成型工艺基础
材料概述
二、材料认知
学会用材料去思考、去设计.
2、材料的分类
按化学结构分
金属材料: 化学结构为金属键的钢铁、铜、金等. 无机材料: 化学结构为离子键的石、玻璃、陶瓷等. 有机材料: 化学结构为共价键, 主要有塑料、橡胶、有机纤维 (皮、木材)等高分子材料复合材料: 有多相材料复合而成,如玻璃纤维增强塑料(玻璃钢).
材料及成型工艺基础
材料概述
一、设计与材料
形态需求功能需求
1、材料:设计的物质基础
材料（Material）是产品功能和形态的物质载体, 一件完美的产品必定是功能、形态(结构)和材料(工艺)的和谐统一.
感知特性
形态美感
物质性能
产品功能
设计
材料
材料及成型工艺基础
产品
材料概述
一、设计与材料
2、材料发展与设计变革
材料概述
一、设计与材料
• 材料使用与时代划分
人们在研究中国历史时依据对材料的使用将人
类历史划分旧石器时代、新石器时代、陶器时代、青铜器时代、铁器时代…而
如今随着新材料的不断涌现和多种材料的综合使用, 已很难依据材料来进行历史的划分.
材料的开发、使用和发展贯穿着人类历史发展的始终, 拓展着人类的生产能力, 推动着人类文明的进步和发展, 改变着人类的生活,也深深地影响着设计的创新与发展.
3 新材料的开发
是指基于全新概念和方法所开发的材料.如纳米材料与纳米加工技术的的开发等……
材料及成型工艺基础
材料概述
练习:材料感觉特性的测定
依据每组感觉特性，将玻璃、陶瓷、木材、金属、塑料、橡胶、皮革等7种材料进行有序排列。

《工程材料及成型工艺》练习题(复习资料)

《工程材料及成型工艺》练习题（复习资料）绪论1、材料分为金属、__________以及复合材料三大类。

其中金属包括纯金属和__________，纯金属又包括__________金属和有色金属；而非金属材料包括____________________、无机非金属材料。

2、常用的材料成形方法有__________成形、__________成形、__________成形和非金属成形。

第一章工程材料1.2 固体材料的性能1、应力应变图横坐标表示__________，纵坐标表示__________。

p、e、s、b点应力分别表示什么？2、书P80 第1题3、书P80第2题4、机械零件在正常工作情况下多数处于（）。

A．弹性变形状态B．塑性变形状态C．刚性状态D．弹塑性状态5、在设计拖拉机气缸盖螺栓时主要应选用的强度指标是（）。

A．屈服强度B．抗拉强度C．伸长率D．断面收缩率6、用短试样做拉伸实验，根据公式，伸长率会更大，说明短试样塑性更好。

（）7、工程上希望屈强比sbσσ高一些，目的在于（）。

A．方便设计B．便于施工C．提高使用中的安全系数D．提高材料的有效利用率8、所有的金属材料均有明显的屈服现象。

（）9、下列力学性能指标中，常被作为机械设计和选材主要依据的力学性能指标是（）A．σb B．HBW C．δD．HRC10、在外力作用下，材料抵抗塑性变形和断裂的能力称为__________。

11、材料在外力去除后不能完全自动恢复而被保留下来的变形称__________。

12、金属材料抵抗硬物体压入的能力称为__________。

13、某仓库内1000根20钢和60钢热轧棒料被混在一起。

请问怎样用最简便的方法把这堆钢分开？14、常见的硬度表示方法有：__________硬度、__________硬度和维氏硬度。

15、当温度降到某一温度范围时，冲击韧性急剧下降，材料由韧性状态转变为脆性状态。

这种现象称为“__________”。

工程材料及成型工艺实验指导书

《工程材料及成型工艺》实验指导书二零一零年九月实验须知1. 实验前应仔细阅读实验指导书和有关教材，认真做好预习。

教师发现无充分准备者，可停止其进行实验。

2. 学生应准时进入实验室，在教师讲解实验内容之前不得擅自操作实验仪器等。

各项实验内容应有始有终独立完成。

3. 实验过程保持严肃、安静、整洁、遵守操作规程、注意安全、例行节约。

若发现故障，应立即报告教师酌情处理，不要擅自拆修。

4. 实验用的一切物品（如试样、图片、试剂和工具等）不准带出实验室。

5. 实验完毕将仪器物品收拾整齐，恢复原状并作好室内外卫生工作。

6. 每次实验后须完成书面实验报告，于下次实验前交给老师，实验报告成绩作为课程考核总评成绩的一部分。

7. 实验报告统一用报告纸撰写，字迹清楚。

8. 进入实验室应遵守实验室的一切规章制度。

实验一硬度计的结构原理及使用方法一、实验目的1、了解布氏硬度计、洛氏硬度计及维氏硬度计的基本原理及其结构；2、熟悉并掌握洛氏硬度计的使用方法；二、实验原理概述金属材料的硬度可以认为是金属材料表面在接触应力作用下抵抗塑性变形的一种能力。

硬度测量能够给出金属材料软硬程度的数量概念。

由于在金属表面以下不同深处材料所承受的应力和所发生的变形程度不同；因而硬度值可以综合地反映压痕附近局部体积内金属的弹性，微量塑变抗力，形变强化能力以及大量形变抗力。

由于硬度试验简单易行，又无损于零件，而且可以近似的推算出材料的其它机械性能，因此在生产和科研中应用广泛。

硬度试验方法很多，机械工业普遍采用压入法来测定硬度，压入法又分为布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度等。

(一)、布氏硬度1、基本原理及结构根据 GB231-84规定，布氏硬度试验法是用直径为D 的淬火钢球（或硬质合金球），以相应的试验力F 压入被测材料的表面，保持规定的时间后，卸掉试验力，用读数显微镜测出材料表面的压痕直径d 。

计算压痕单位面积上所受的力，即为被测金属的布氏硬度值HBS （或HBW ）。

机械工程材料与成型技术课程总结

机械工程材料与成型技术课程总结机械工程材料与成型技术是机械工程专业的一门重要课程，主要涉及到机械工程中常用的材料和成型工艺。

通过学习这门课程，我对机械工程领域中材料和成型工艺的理论和应用有了更深入的了解。

下面我将对这门课程进行总结。

首先，机械工程材料与成型技术课程让我了解到了材料在机械工程中的重要性。

不同的工程领域对材料的要求有所不同，机械工程中常用的材料包括金属材料、塑料材料、陶瓷材料等。

这门课程从材料的组成、结构、性能和应用等方面进行了系统的讲解，让我更好地认识和选择合适的材料。

其次，该课程还介绍了常见的成型工艺。

成型工艺是将材料按照设计要求进行形状加工的重要手段，常见的成型工艺包括锻造、铸造、焊接、下料等。

通过学习这些成型工艺，我了解到了不同工艺的原理、特点以及适用范围。

这对我今后在实际工作中选择合适的成型工艺具有很大的指导意义。

再次，课程中还强调了材料的性能与材料的结构有着密切的关系。

不同的材料结构会导致材料的不同性能，如硬度、强度、韧性等。

在课程中，老师给我们讲解了不同结构对材料性能的影响，如晶体结构、晶粒尺寸、晶界等。

这让我更加深入地理解了材料的微观结构与宏观性能之间的关系。

此外，课程中还介绍了一些新兴的材料和新的成型工艺。

随着科学技术的不断发展，新材料和新工艺不断涌现。

这门课程也及时地介绍了一些前沿的研究成果和应用案例。

通过了解这些新材料和新工艺，我对机械工程领域的发展有了更深刻的认识。

总的来说，机械工程材料与成型技术是一门非常实用的课程。

通过学习这门课程，我不仅掌握了机械工程领域常用的材料和成型工艺，还了解了材料的结构与性能之间的关系，以及新材料和新工艺的发展趋势。

这对我今后在机械工程领域的学习和实践具有重要意义。

在课程学习过程中，我通过课堂听讲、实验实践等方式加深了对知识的理解和掌握。

同时，老师和同学们的积极互动也使课堂氛围更加活跃，让我更容易融入到学习中。

然而，也要承认的是，考试成绩在课程中占据了重要地位。

工程材料及成型工艺基础习题及答案

〔1〕液态合金的充型能力是液体金属充满铸型型腔，获得尺寸准确、轮廓清晰的成形件〔铸件〕的能力。
〔2〕影响液态合金充型能力的因素有合金的流动性、浇注条件、铸型充填条件。
〔1〕合金在铸造生产条件下，获得优质铸件的难易程度。〔2〕流动性和收缩。合金的流动性越好、收缩越小，铸造性能越好。
2．什么是合金的铸造性能？衡量合金铸造性能的主要指标是什么？其是如何影响的？
图2-3 铸铁顶盖的两种设计方案
8.分析图2-4所示零件分型方案的优缺点，并选择其中与零件生产类型相适应的分型方案。
大批量生产
单件生产
1
2
方案1
方案1
方案2
方案2
图(b)方案1:优点是起模高度小,砂箱高度减小;缺点是分开模造型对合箱精度要求较高,不易保证整个螺纹内孔外表的质量,且需要砂芯. 方案2:优点是整体模造型，铸件的尺寸精度易于保证；铸件螺纹内孔外表质量均匀；可以直接铸出铸件的内腔，省去了型芯。缺点是下砂箱高度大,起模高度较大. 单件生产时，应选择方案2。
图2-1 铸造应力框铸件
5. 灰口铸铁的组织和性能决定于什么因素？为什么在灰口铸铁中，碳硅含量越高，则其强度越低？
1〕灰口铸铁的组织和性能决定于化学成分和冷却速度。
2〕因为碳、硅含量越高，铸铁中的石墨片就越粗大，石墨数量也越多，对基体的破坏就越严重。同时基体中铁素体的量增加，珠光体的量减少。所以铸铁的强度越低。
金属材料成形根底作业〔2〕
4．铸件在凝固过程中所造成的体积缩减如得不到液态金属的补充，将产生缩孔或缩松。凝固温度范围窄的合金，倾向于“逐层凝固〞，因此易产生缩孔；而凝固温度范围宽的合金，倾向于“糊状凝固〞，因此易产生缩松。 5．准确地估计铸件上缩孔可能产生的位置是合理安排冒口和冷铁的主要依据。生产中确定缩孔位置的常用方法有画等温线法、内切圆法和计算机模拟凝固法等。 6．顺序凝固原则主要适用于逐层凝固的合金，其目的是消除缩孔；同时凝固原则主要适用于糊状凝固的合金，其目的是减小应力。

工程材料及成型技术习题及答案

习题一工程材料的性能1、由拉伸试验可得出哪些力学性能指标?在工程上这些指标是如何定义的？2、说明σs，σb，δ，ψ，E、G、σ-1，αk符号的意义和单位？3、在测定强度上σs和σ0.2有什么不同?4、在设计机械零件时常用哪两种强度指标？为什么?5、在何种服役条件下，屈服强度、抗拉强度、疲劳强度是设计中最有用的数据？6、设计刚度好的零件，应根据何种指标选择材料?采用何种材料为宜？材料的E越大，其塑性越差，这种说法是否正确? 为什么？7、材料的弹性模量E的工程含义是什么？它和零件的刚度有何关系？8、什么是弹性模量E？金属弹性模量的大小主要取决什么因素？9、金属材料刚度与金属机件刚度两者含义有何不同？10、试区别材料刚度与弹性的概念，一个弹簧由于刚度不足或弹性差产生的失效现象有何不同？如何防治二者造成的失效？11、有一低碳钢拉伸试件，d0=10.0mm，L0=50mm，拉伸实验时测得F s=20.5kN，F b=31.5kN，d1=6.25mm，L1=66mm，试确定此钢材的σs，σb，δ，ψ。

12、拉伸试件的原标距长度为50mm，直径为10.0mm，拉断后对接试样的标距长度为79mm，缩颈区的最小直径为4.9mm，求其δ，ψ。

这两个指标，哪个表征材料的塑性更准确？塑性指标在工程上有哪些实际意义？13、一根直径为2.5mm的3m长钢丝受载荷4900N后，有多大变形？（钢丝的弹性模量为205000MN/m2）14、标距不同的伸长率能否进行比较？为什么？15、现有标准圆形长、短试件各一根，原始直径d0=10mm，经拉伸试验，测得其延伸率δ5均为25%，求两试件拉断时的标距长度？这两个试件中那一个塑性较好？为什么？和δ1016、常用的硬度试验方法有几种？其应用范围如何?这些方法测出的硬度值能否进行比较？17、甲乙丙丁四种材料的硬度分别是45HRC，90HRB，800HV，240HBS，试比较这四种材料硬度的高低。

《工程材料及成型技术》课程案例式教学

《工程材料及成型技术》课程案例式教学《工程材料及成型技术》课程是机械工程、材料科学与工程等相关专业的重要课程之一，通过该课程的学习，学生可以系统地掌握各种工程材料的基本性能、特点和应用，并了解各种成型技术的原理、方法和工艺流程。

案例式教学是一种很好的教学方法，通过案例教学可以使学生更好地理解知识、提高解决问题的能力和实际操作能力，从而更好地应用所学知识。

本文将结合实际案例，探讨如何在《工程材料及成型技术》课程中开展案例式教学。

一、案例选择案例应当符合《工程材料及成型技术》课程的教学要求，既能突出教学重点，又能贴近生活、引起学生兴趣。

可以选择一些与学生专业相关的实际工程应用案例，如汽车材料选择、航空航天材料应用、新能源材料研发等。

案例也可以选择一些与学生生活密切相关的实际问题，如节能环保材料、可降解材料、智能材料等，这样不仅能够引起学生的兴趣，还能够让学生将所学的知识与实际生活相结合。

二、案例教学方法1.案例分析教师可以将选定的案例进行详细的分析，包括案例背景、需求分析、材料选择、工艺流程等方面。

通过对案例的深入分析，可以让学生充分了解案例的背景和需求，为后续的讨论和研究打下基础。

2.小组讨论接下来，可以将学生分成小组，让他们就案例进行讨论和研究。

每个小组可以从不同的角度出发，比如材料性能、成型工艺、经济性分析等方面展开讨论，在讨论过程中，学生可以提出自己的观点、建议和解决方案，从而培养其分析问题和解决问题的能力。

每个小组讨论结束后，可以邀请一些小组进行案例分享，让学生互相交流和学习，分享各自的观点和看法。

通过分享，可以让学生更全面地了解案例，并从中获得启发和收获。

4.案例实践可以组织学生对案例进行实践操作，让他们亲自去实践所学的知识。

可以组织学生到实验室进行材料性能测试和成型工艺实验，或者到企业进行实地考察和调研，从而加深学生对案例的理解和掌握。

三、案例教学的意义1.激发学生学习兴趣案例式教学能够让学生从实际问题出发，贴近生活，增加学习的趣味性和吸引力，激发学生学习的兴趣，提高学习的积极性和主动性。

工程材料及材料成型技术

工程材料及材料成型技术工程材料及材料成型技术是现代工程领域中不可或缺的重要组成部分。

它们的应用范围广泛，涉及到建筑、交通、电子、航空航天等多个行业，对于保障工程质量和推动科技进步起着至关重要的作用。

工程材料是指在工程施工和日常使用中所需要的各种材料，包括金属材料、非金属材料、高分子材料等。

这些材料需要具备一定的力学性能、物理性能、化学性能和耐久性，以满足各种工程要求。

在选择工程材料时，需要考虑材料的成本、可用性、可再生性等因素，以及其与环境的适应能力。

材料成型技术则是将原材料经过一系列的工艺加工，制成所需形状和尺寸的过程。

常见的材料成型技术包括锻造、压铸、注塑、挤压等。

这些技术的选择取决于材料的性质和工程需求。

例如，在金属加工中，找到合适的温度和变形速率可以改善材料的塑性，提高成形质量；而在塑料加工中，注塑技术可以大幅提高产品的生产效率和质量。

工程材料及材料成型技术的研究和应用对于提高工程质量和降低生产成本具有重要意义。

首先，优选合适的工程材料可以提高工程的耐久性和安全性，减少维修和更换的频率，降低维修成本。

其次，借助材料成型技术可以降低产品的生产成本，提高生产效率。

例如，通过合理的模具设计和优化的注塑工艺，可以大幅提高塑料产品的生产速度，减少废品率。

在实际工程应用中，我们应该根据不同的工程项目和要求选择合适的工程材料和材料成型技术。

首先，需要通过对项目的需求分析和材料性能对比，确定最适合的工程材料。

其次，根据材料的特点和工程要求，选择合适的材料成型技术。

在材料成型过程中，需要对工艺参数进行合理的调整和控制，以保证产品的质量和性能。

工程材料及材料成型技术的研究和应用离不开不同学科领域的共同努力。

在材料科学、机械工程、化学工程等领域的交叉研究中，我们可以不断推动这些技术的发展和创新。

通过使用先进的材料和成型技术，我们可以为各个行业提供更高质量的产品和更可持续的解决方案。

综上所述，工程材料及材料成型技术在现代工程领域中具有重要地位和广泛应用。

工程材料及成型工艺期末考试题库

工程材料及成形技术作业题库一. 名词解释Ao.奥氏体：奥氏体是碳溶于γ-Fe中的间隙固溶体，用符号“A”表示，呈面心立方晶格。

Be.本质晶粒度：奥氏体晶粒长大的倾向。

Be.贝氏体：在含碳量过饱和α的基体上弥散分布着细小的碳化物亚稳组织。

Bi.变质处理：在浇注前向铁液中加入少量孕育剂，形成大量高度弥散的难溶质点，成为石墨的结晶核心，以促进石墨的形核从而得到细珠光体基体和细小均匀分布的片状石墨。

C. C曲线：过冷奥氏体等温冷却转变曲线。

C. CCT曲线：过冷奥氏体连续冷却转变曲线。

Ca.残余奥氏体：奥氏体在冷却过程中发生相变后在环境温度下残存的奥氏体。

Cu.淬火：将钢加热到相变温度以上，保温一定时间，然后快速冷却以获得马氏体组织的热处理工艺Cu.淬透性：在规定条件下，决定钢材淬硬深度和硬度分布的特性。

Cu.淬硬性：钢淬火时得到的最大硬度。

Du.锻造比：变形前后的截面面积之比或高度之比。

Du.锻造流线：锻造流线也称流纹，在锻造时,金属的脆性杂质被打碎 ,顺着金属主要伸长方向呈碎粒状或链状分布；塑性杂质随着金属变形沿主要伸长方向呈带状分布 , 这样热锻后的金属组织就具有一定的方向性。

Di.第一类回火脆性：淬火钢在250度到350度回火是，冲击韧度明显下降，出现脆性。

Er.二次硬化：淬火钢在回火的某个阶段硬度不下降反而升高的现象。

Go.共晶转变：在一定的温度下,一定成分的液体同时结晶出两种一定成分的固相的反应Gu.固溶强化：由于溶质原子溶入而使金属强硬度升高的现象。

Gu.固溶体：合金在固态下，组员间仍能互相溶解而形成的均匀相Gu.过冷奥氏体：在A1温度一下暂时存在的奥氏体称为过冷奥氏体。

Gu.过冷度：理论结晶温度与实际结晶温度之差。

Ha.焊接性：是指对焊接加工的适应性，即在一定的焊接工艺条件（焊接方法、焊接材料、焊接工艺参数和结构形式等）下，获得优质焊接接头的难易程度。

He.合金：是由两种或两种以上的金属与非金属经一定方法所合成的具有金属特性的物质Ho.红硬性：是指材料在一定温度下保持一定时间后所能保持其硬度的能力。

机械工程材料成型及工艺

箱盖浇注时的位置
•机械工程材料成型及工艺
d）具有大平面的铸件，应将铸件的大平面朝下。
e）尽量减少型芯的数目，最好使型芯位于下型以便下芯和检查，同时应保证型芯在铸型中安放牢靠、排气通畅。
•机械工程材料成型及工艺
（2）分型面的选择
分型面为铸型组元间的接合面，选择分型面应考虑以下原则：
a）分型面应尽量采用平面分型，避免曲面分型，并应尽量选在最大截面上，以简化模具制造和造型工艺。
•机械工程材料成型及工艺
（二）机器造型
机器造型是指用机器全部完成或至少完成紧砂操作的造型工序。机器造型铸件尺寸精确、表面质量好、加工余量小，但需要专用设备，投资较大，适合大批量生产。
机器造型方法分类：常用的机器造型方法有：压实紧实、高压紧实、震击紧实、震压紧实、微震紧实、抛砂紧实、射压紧实、射砂紧实。
一、砂型铸造
用型砂紧实成型的铸造方法称为砂型铸造。砂型铸造是应用最广泛的一种铸造方法，其主要工序包括：制造模样，制备造型材料、造型、造芯、合型、熔炼、浇注、落砂、清理与检验等。
砂型铸造的生产工艺流程
•机械工程材料成型及工艺
二、造型方法的选择
用造型材料及模样等工艺装备制造铸型的过程称为造型。造型是砂型铸造的最基本工序，通常分为手工造型和机器造型两大类。（一）手工造型
•机械工程材料成型及工艺
活块造型
活块造型是在制模时将铸件上的妨碍起模的小凸台，肋条等这些部分作成活动的（即活块）。起模时，先起出主体模样，然后再从侧面取出活块。其造型费时，工人技术水平要求高。主要用于单件、小批生产带有突出部分、难以起模的铸件。
•机械工程材料成型及工艺
刮板造型
刮板造型是用刮板代替实体模样造型，它可降低模样成本，节约木材，缩短生产周期。但生产率低，工人技术水平要求高。用于有等载面或回转体的大、中型铸件的单件、小批生产、如带轮、铸管、弯头等。

整理工程材料与成形技术基础习题(含答案)

20 年月日A4打印 / 可编辑x2040251工程材料及成型技术基础课程教学大纲x2040251工程材料及成型技术基础课程教学大纲课程名称：工程材料及成型技术基础英文名称：Engineering Materials and Moulding Technology Foundation课程编码：x2040251学时数：48其中实践学时数：4 课外学时数：学分数：3.0适用专业：机械设计制造及其自动化机械电子工程机械工程过程装备与控制工程一、课程简介《工程材料及成型技术基础》是机械类专业学生的一门重要专业基础课，与先修课程《工程训练》、后续课程《机械制造技术基础》共同探讨机械制造全过程——即从选择材料、制造毛坯、直到加工出零件所涉及的各个方面内容。

要求学生了解机械工程材料的一般知识，掌握常用材料的成分、组织、性能与加工工艺之间的关系及其用途，使学生具有合理选用材料、正确确定加工方法的能力，并初步掌握零件的结构工艺性，为学生今后的学习、设计、工作打下必备的基础。

二、课程目标与毕业要求关系表三、课程教学内容、基本要求、重点和难点（一）工程材料的结构与性能1. 教学内容晶体材料的原子排列；合金的晶体结构；工程材料的性能2. 基本要求（1）了解部分：晶体结构及缺陷的形式；单晶体和多晶体；相与组织之间的关系；固溶体和化合物性能；机械性能的概念；材料物理化学性能的概念；陶瓷和高聚物的结构（2）理解部分：刚度、强度、塑性、韧性与材料之间的关系应用；材料工艺性能的含义（3）掌握部分：晶体结构缺陷与材料性能之间的关系；合金的相的种类及对性能的影响；硬度的测量、表示方法及应用（4）熟练掌握：材料强化方式3. 重点和难点（1）重点：金属的三种典型晶体结构；实际金属中的三类晶体缺陷；合金的相结构；材料的力学性能指标σS、σb、δ、αk、HB、HRC及与材料之间的关系（2）难点：材料强化方式（二）金属材料的凝固与固态相变1. 教学内容金属结晶过程的基本规律；二元合金相图的分析；铁碳相图的分析；钢在加热和冷却时的转变2. 基本要求（1）了解部分：金属结晶过程的基本规律及影响因素；铁的同素异构转变；二元相图的意义和基本类型；钢在加热时的转变（2）理解部分：细化晶粒的方法；二元相图的基本类型和结晶过程特点；相图与材料使用性能和工艺性能之间关系；连续冷却转变曲线；钢在冷却时的转变产物及性能特点（3）掌握部分：杠杆定律；匀晶相图；共晶转变；包晶转变；共析转变（4）熟练掌握：铁碳相图的规律及应用3. 重点和难点（1）重点：铁碳合金的基本相；碳钢室温下的平衡组织组成；含碳量对铁碳合金的组织及性能的影响；铁碳相图的应用（2）难点：铁碳相图（三）金属材料的塑性变形1. 教学内容金属的塑性变形；塑性变形对金属组织和性能的影响；回复与再结晶；冷、热变形；金属的可锻性2. 基本要求（1）了解部分：单晶体与多晶体金属的塑性变形特点；加工硬化现象；残余应力的危害及消除（2）理解部分：塑性变形金属在加热时组织与性能的变化；金属可锻性的概念及影响因素（3）掌握部分：加工硬化现象的应用；回复与再结晶的特点；冷、热变形的对比；纤维组织对性能的影响及应用（4）熟练掌握：无3. 重点和难点（1）重点：加工硬化现象的应用；回复与再结晶的应用；冷、热变形的选择；纤维组织对性能的应用（2）难点：无（四）金属材料热处理1. 教学内容钢的热处理工艺（退火、正火、淬火、回火、渗碳、感应加热表面淬火）2. 基本要求（1）了解部分：热处理的分类及工序安排；固溶处理和时效强化；热处理零件结构工艺性；先进热处理工艺；渗氮的特点和应用（2）理解部分：退火、正火、淬火、回火的工艺；感应加热表面淬火的参数选择；渗碳过程（3）掌握部分：退火、正火、淬火、回火、渗碳、感应加热表面淬火的目的、组织及应用（4）熟练掌握：退火、正火、淬火、回火、渗碳、感应加热表面淬火的目的、组织及应用3. 重点和难点（1）重点：退火、正火、淬火、回火、渗碳、感应加热表面淬火的目的，组织和应用（2）难点：无（五）金属表面改性处理1. 教学内容金属表面改性处理的目的、意义、特点和方法2. 基本要求（1）了解部分：金属表面改性处理的意义（2）理解部分：转化膜、电镀、离子沉积、热喷涂、涂装、表面着色等工艺的特点和应用场合（3）掌握部分：无（4）熟练掌握：无3. 重点和难点（1）重点：无（2）难点：无（六）金属材料1. 教学内容合金钢的概述；合金元素的作用；结构钢；工具钢；特殊性能钢；铸铁2. 基本要求（1）了解部分：合金钢的分类、编号方法、化学成分和主要用途；特殊性能钢（主要是不锈钢）的性能特点、热处理工艺及主要用途；有色金属和新型金属材料（2）理解部分：合金元素对钢的组织和性能影响规律（3）掌握部分：工具钢、灰铸铁的性能特点及应用；弹簧钢、轴承钢、易切削钢成分、性能特点及主要用途（4）熟练掌握：普通碳素结构钢和普通低合金结构钢、调质钢、渗碳钢成分、性能特点、热处理工艺、典型牌号及应用3. 重点和难点（1）重点：普通碳素结构钢和普通低合金结构钢、调质钢、渗碳钢成分、性能特点、热处理工艺、典型牌号及应用（2）难点：无（七）铸造1. 教学内容合金铸造性能；砂型铸造工艺；特种铸造；铸件结构设计；常用合金铸造生产2. 基本要求（1）了解部分：特种铸造的特点和应用；铸造技术新进展（2）理解部分：砂型铸造工艺选择（3）掌握部分：砂型铸造工艺和常用合金的铸造生产（4）熟练掌握：合金的铸造性能；灰铸铁的铸造性能；铸件结构设计3. 重点和难点（1）重点：合金的铸造性能；灰铸铁的铸造生产；铸件结构设计（2）难点：无（八）压力加工1. 教学内容自由锻；模锻；板料冲压；压力加工件结构设计2. 基本要求（1）了解部分：自由锻的工序；模锻的工序；挤压、轧制、拉拔方法；塑性加工新进展（2）理解部分：自由锻、模锻的特点及应用；板料冲压的工序、特点及应用（3）掌握部分：自由锻工艺规程制订；模锻工艺规程制订（4）熟练掌握：压力加工件结构设计3. 重点和难点（1）重点：压力加工件结构设计（2）难点：无（九）焊接1. 教学内容电弧焊；电阻焊；摩擦焊；焊接件结构工艺性；常用金属材料的焊接2. 基本要求（1）了解部分：电阻焊、摩擦焊、压力焊的特点；焊接技术新进展（2）理解部分：电弧焊接基本原理；焊接接头形式；铸铁的焊接；铜、铝合金的焊接（3）掌握部分：电弧焊方法及应用；碳钢和合金钢的焊接性（4）熟练掌握：焊接结构设计3. 重点和难点（1）重点：电弧焊方法及应用；碳钢和合金钢的焊接性；焊接结构设计（2）难点：无（十）机械零件材料及成型工艺的选用1. 教学内容工程材料及成型工艺选用的基本原则；具体成型方法及改性工艺的选用；典型零件的材料及成型工艺选择2. 基本要求（1）了解部分：无（2）理解部分：无（3）掌握部分：工程材料及成型工艺选用的基本原则；具体成型方法及改性工艺的选用（4）熟练掌握：典型零件的材料及成型工艺选择3. 重点和难点（1）重点：典型零件的材料及成型工艺选择（2）难点：无四、教学方式及学时分配五、课程其他教学环节要求（一）实验教学课：实验一铁碳合金平衡组织的显微分析要求：观察和识别铁碳合金在平衡状态下的显微组织，掌握铁碳合金的成分、组织和性能之间的对应关系实验二碳钢热处理的性能与组织分析要求：掌握钢的退火、正火、淬火、回火工艺；掌握含碳量、加热温度、冷却速度、回火温度对碳钢性能的影响；了解碳钢热处理的基本组织。

《机械工程材料及成型技术》授课计划

《机械工程材料及成型技术》授课计划一、课程目标本课程旨在使学生掌握机械工程材料的基本性质、分类和应用，以及各种成型技术的原理、工艺及特点，为后续机械设计、制造及维修等课程打下基础。

二、授课内容1. 机械工程材料概述（1）金属材料的分类及性能特点；（2）非金属材料的分类及性能特点；（3）工程材料的选用原则。

2. 金属材料及热处理（1）钢铁材料：碳钢、合金钢的种类、性能及用途；（2）有色金属：铝合金、铜合金的种类、性能及用途；（3）金属材料的热处理原理及工艺。

3. 非金属材料成型技术（1）塑料成型技术：注射成型、压缩成型、热成型等；（2）橡胶成型技术：模压成型、硫化成型等；（3）陶瓷成型技术：注浆成型、干压成型等。

4. 金属材料成型技术（1）铸造：砂型铸造、熔模铸造、金属型铸造等；（2）锻造：自由锻造、模锻等；（3）焊接：电弧焊、激光焊、钎焊等。

5. 成型技术应用案例分析（1）汽车车身制造中的材料及成型技术应用；（2）机械零件制造中的材料及成型技术应用。

三、教学方法与手段1. 理论讲授：通过PPT、视频等形式，详细讲解各种材料及成型技术的原理、工艺及特点；2. 实践操作：组织学生参观机械加工企业，了解实际生产中的材料及成型技术应用；3. 案例分析：通过实际案例，让学生了解各种材料及成型技术在工程中的应用及效果。

四、考核方式1. 平时成绩：出勤率、课堂表现等；2. 作业成绩：完成作业情况；3. 考试成绩：对所学内容进行测试，考察学生对所学知识的掌握程度。

五、课程安排本课程共40学时，分为理论讲授和实践操作两个部分。

具体安排如下：1. 第1-4学时：介绍课程目标及内容安排；2. 第5-35学时：讲授金属材料及热处理、非金属材料成型技术、金属材料成型技术等内容；3. 第3 ** 0学时：组织学生参观机械加工企业，并进行案例分析；4. 课后作业和实践操作安排另行通知。

机械工程材料成型及工艺

▪ 冲孔—以凸模为基准，有间隙确定凹模的尺寸，即凸模尺寸同零件尺寸。 ▪ 考虑磨损：落料凹模尺寸靠近零件公差范围内的最小尺寸
冲孔凸模尺寸靠近零件公差范围内的最大尺寸
4、冲裁件的排样
▪ 排样应使废料最少。排料有‘无搭边和有搭边’两种类型。
notice a、前三图是“有搭边”优点是毛刺小，且在同一平面上，尺寸准确。 b、D图“无搭边” 毛刺不在同一平面上。尺寸不易准确。
过烧：接近材料熔化温度，晶间的低熔点物质开始熔化，且晶界上形成氧化层。金属失去锻造性能，一击便碎，无法挽回。
＊锻造温度：始锻温度：碳钢比AE线低200C°左右终锻温度：800C°过低难于锻造，若强行锻造，将导致锻件破裂报废。
⒉变形速度的影响变形速度--单位时间的变形程度
＊变形速度u =dε/dt ε—变形程度
2、凹凸模间隙 ▪ 间隙影响：断面质量，模具寿命，卸料力，推件力，冲裁
力，工件尺寸精度 ▪ 间隙过大：裂缝错开，边缘粗糙。卸料力，推件力小。 ▪ 间隙过小：上下裂缝错开，边缘粗糙。磨损严重。 ▪ 间隙可按下式计算:
c=mδ δ---板料厚度。 m----系数。
3、凹凸模刃口尺寸的确定
▪ 落料—以凹模刃口尺寸作为基准，根据间隙的大小确定凸模尺寸。（凹模尺寸等于零件的尺寸）
二、坯料重量和尺寸的确定＊坯料重量G坯 G坯 =G锻+G烧损+G料头式中：G锻—锻件重量 G烧损—坯料因加热氧化而烧损 G料头—在锻造过程中被冲掉或被切掉的金属＊锻造比对于以钢锭为坯料时,并采用拔长时,锻造比不小于2.5~3。轧材为坯料时，锻造比可取1.3~1.5。
三、锻造工序（工步）的确定＊自由锻、按P98表3-1定＊模锻 —长轴：常用拔长、滚压、弯曲、预锻、终锻等，小型长轴常采用一根棒料锻几个锻件，模锻件采用周期轧制材料作坯料时可省去拔长滚压等工步。图3-30 图3-31 用轧制坯料模锻 —短轴：常用镦粗、预锻、终锻等。图3-32

材料成型原理及工艺第一章液态成型工艺基础理论

态陷产生，导致成型件力学性能，
成特别是冲击性能较低。
型 2. 涉及的工序很多，难以精确控
的制，成型件质量不稳定。
缺 3.由于目前仍以砂型铸造为主，
点：
自动化程度还不很高，且属于热加工行业，因而工作环境较差。
4.大多数成型件只是毛坯件，需经过切削加工才能成为零件。
液态成型原理及工艺
冲天炉出铁
液态成型原理及工艺
绪论：
金属液态成型又称为铸造，
金它是将固态金属熔炼成符合
属液态成型：
一定要求的液态金属，然后将液态金属在重力或外力作用下充填到具有一定形状型腔中，待其凝固冷却后获得所需形状和尺寸的毛坯或零件，即铸件的方法。
制造毛坯或机器零件的重要方法。
液态成型原理及工艺
绪论：
的游离原子
级，在此范围内仍具有一定
近
液
的规律性。原
程
态
子集团间的空
结
空穴或裂纹穴或裂纹内分
布着排列无规
有序
构
则的游离的原
子。
液态成型原理及工艺
这样的结构不是静止的，而是处于瞬息万变的状态，即原子集团、空穴或裂纹的大小、形态及分布及热运动的状态都处于无时无刻不在变化的状态。液态中存在着很大的能量起伏。
液液态成型件在机械产品中占有重态要比例：
成在机床、内燃机、重型机器中铸型件约占70％-90％；在风机、压
的缩机中占60％-80％；在拖拉机
重中占50％-70％；在农业机械中
要占40％-70％；汽车中占20％-30
性％。
液态成型原理及工艺
液态成型的优点：
(1) 适应性广，工艺灵活性大

工程材料及成型工艺基础

工程材料及成型工艺基础
工程材料
1. 金属材料
金属材料是各种工程材料中使用最广泛的一类，其具有较高的强度和
韧性，良好的导电导热性能，以及良好的可加工性。

常见的金属材料
包括钢材、铝材、铜材和锌材等。

2. 非金属材料
非金属材料的应用范围也非常广泛，包括了塑料、陶瓷、橡胶、玻璃、复合材料等。

这类材料的主要特点是密度小，比强度高，电绝缘性能好，耐腐蚀能力强。

3. 复合材料
复合材料是由两种或两种以上的不同材料组合而成的材料，常见的包
括碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料等。

它具有较高的强度、韧性、耐腐蚀能力以及耐磨性，但价格较高。

成型工艺
1. 焊接
焊接是两个工件通过熔化，使两个工件之间形成稳定的结合方式。

常
见的焊接方法包括电弧焊、气体保护焊和激光焊等。

2. 铸造
铸造是将液态金属或合金注入到预制的模具中，冷却凝固形成所需形状的成型方法。

常见的铸造形式有砂型铸造、永久模铸造和压铸等。

3. 塑料加工
塑料加工是指将塑料在加热的状态下挤压、吹塑、注塑等方式在模具中成型。

常用的加工方法有挤出成型、挤压成型以及注塑成型等。

4. 机械加工
机械加工是指通过旋转或移动切削工具对工件进行切削、加工和成型的过程。

常见的机械加工方法包括车削、铣削和钻孔等。

5. 热处理
热处理是通过加热和冷却的方式改变金属材料的组织结构和性能，可以使金属材料具有更好的耐腐蚀性、韧性和强度。

常见的热处理方法包括淬火、退火和正火等。

机械工程师试题及答案

机械工程师试题及答案一、机械，50分：结构，15分工艺，10分材料；10分综合、知识面，15分计算机技能，不在笔试题目中。

二、气动，15分：气动（含液压，简称气动）基本知识，8分电的基本概念，3分自动化的基本概念，4分三、塑料的基本知识，10分：分类，5分玻纤，1分添加剂，1分成型、成型温度（关于成型温度，太细节化，较难记住，无法出题），1分吸水率1分缩水率1分四、塑料模具的基本结构，5分；五、英语：共20分中英互译，10分；口语，听力，10分。

1，自动化机械中经常要用到直线滚子导轨，请写出3种国外品牌或台湾品牌：THK，Misumi，HIWIN,REXROTH（力士乐），NSK等等。

并写出3种国内品牌：ABBA，科泰，威远，维高等等。

2，各品牌的直线滚子导轨之额定寿命一般为B。

A，20Km；B，50Km；C，100Km；D，500Km。

3，滚动轴承，为机械设备所常用，请写出你在自动化设备设计实践中常用过的三种轴承：深沟球轴承、角接触球轴承、圆锥滚子轴承、滚针轴承、推力球轴承、推力滚子轴承，等。

4，轴承6005ZZ，为我们所常见之轴承，其中，第一个数字“6”表示（轴承的类别为）深沟球轴承，数字“5”表示轴承内径为25mm；“ZZ”表示双面带防尘盖。

5，我们自动化机械设计的零件，很多是需要机械加工的，请按你认为的常用性顺序写出5种以上机械加工方法：铣、车、钻、磨、线切割、电火花、冲、CNC加工，镗，刨，剪，锯，插，等离子体切割等等。

6，“位置度”形位公差符号为：，“全跳动”形位公差符号为。

7，请写出表面粗糙度的序列：0.8，1.6，3.2，6.3，12.5，25。

8，表面粗糙度Ra=0.8可以用以下那几种加工方法实现B，C，D，F，H：A，精密铸造；B，冷轧，C,挤压；D，车削，E，钻孔，F，磨削；G，慢走丝，H化学抛光。

9，1英寸=25.4毫米。

10，自动化设备机械设计中，经常需要用到滚珠丝杠、螺母，需要进行选型，选型的时候主要选择以下参数（请根据自己的设计实践写出5种）：螺距，轴径，螺母型式，精度，支撑方式，马达转速，基本动额定负载，预期寿命，滚子直径，是否预压，联轴器类型等等。

2021自考《材料加工和成型工艺》习题集及答案

2021自考《材料加工和成型工艺》习题集及答案一、选择题1.为了防止铸件过程中浇不足以及冷隔等缺陷产生，可以采用的工程措施有( )。

A.减弱铸型的冷却能力;B.增加铸型的直浇口高度;C.提高合金的浇注温度;D.A、B和C;E.A和C。

2.顺序凝固和同时凝固均有各自的优缺点。

为保证铸件质量，通常顺序凝固适合于( )，而同时凝固适合于( )。

A.吸气倾向大的铸造合金;B.产生变形和裂纹倾向大的铸造合金;C.流动性差的铸造合金;D.产生缩孔倾向大的铸造合金。

3.铸造应力过大将导致铸件产生变形或裂纹。

消除铸件中残余应力的方法是( );消除铸件中机械应力的方法是( )。

A.采用同时凝固原则;B.提高型、芯砂的退让性;C.及时落砂;D.时效处理。

4.合金的铸造性能主要是指合金的( )和( )。

A.充型能力;B.流动性;C.收缩;D.缩孔倾向;E.应力大小;F.裂纹倾向。

6.如图2-2所示应力框铸件。

浇注并冷却到室温后，各杆的应力状态为( )。

若用钢锯沿A-A线将φ30杆锯断，此时断口间隙将( )。

断口间隙变化的原因是各杆的应力( )，导致φ30杆( )，φ10杆( )。

图2-2A.增大;B.减小;C.消失;D.伸长;E.缩短;F.不变;G.φ30杆受压，φ10杆受拉; H.φ30杆受拉，φ10杆受压。

7.常温下落砂之前，在下图所示的套筒铸件中( )。

常温下落砂以后，在该铸件中( )。

A.不存在铸造应力;B.只存在拉应力;C.存在残余热应力;D.只存在压应力;E.存在机械应力;F.C和E。

8.铸铁生产中，为了获得珠光体灰口铸铁，可以采用的方法有( )。

A.孕育处理;B.适当降低碳、硅含量;C.适当提高冷却速度;D.A、B和C;E.A和C。

9.HTl00、KTH300-06、QT400-18的力学性能各不相同，主要原因是它们的( )不同。

A.基体组织;B.碳的存在形式;C.石墨形态;D.铸造性能。

10.灰口铸铁(HT)、球墨铸铁(QT)、铸钢(ZG)三者铸造性能的优劣顺序( );塑性的高低顺序为( )。