材料成型基础.
材料成型技术基础
材料成型技术基础材料成型技术是一种将材料加工成所需形状和尺寸的制造方法。
它包括热成型、挤压、压缩成型、注塑成型、吹塑成型和复合成型等多种技术。
下面将对材料成型技术的基础知识进行介绍。
首先是热成型技术。
热成型是利用高温将材料加热到一定温度后,通过压力使其成型的一种方法。
常见的热成型方法有热压成型、热拉伸成型和热吹塑成型。
热成型技术可用于金属材料、塑料、橡胶等。
其次是挤压技术。
挤压是指通过将高温的材料推入压模中,利用模具的形状来使材料成型的一种方法。
挤压技术广泛应用于铝合金、铜合金、塑料等材料的生产。
再次是压缩成型技术。
压缩成型是指将粉末或颗粒材料装入压模中,然后通过压力使其成型。
常用的压缩成型方法有冲压、压铸、注射等。
压缩成型技术适用于金属、陶瓷等材料的制造。
注塑成型技术是指通过将熔融的塑料注入模具中,经过冷却凝固后取出成型的方法。
注塑成型技术广泛应用于塑料制品的生产,如塑料盒、塑料管等。
吹塑成型技术是将加热的塑料吹入空气或气体的膨胀中,通过气流的作用使塑料成型。
吹塑成型技术常用于制造塑料瓶、塑料容器等。
最后是复合成型技术。
复合成型是指将多种材料通过压合、热熔等方法使其粘结在一起的一种方法。
常见的复合成型方法有层压、模压和注射等。
复合成型技术可用于制造复合材料、夹层玻璃等产品。
总之,材料成型技术是一种将材料加工成所需形状和尺寸的制造方法。
不同的成型技术适用于不同的材料和产品,对于提高生产效率和产品质量具有重要意义。
了解和掌握这些基础知识对于进行材料成型工作是至关重要的。
材料成型基础及参考答案
作业1一、思考题1.什么是机械性能?(材料在载荷作用下所表现出来的性能)它包含哪些指标?(强度、塑性、硬度、韧性、疲劳强度)2.名词解释:过冷度(理论结晶温度与实际结晶温度之差),晶格(把每一个原子假想为一个几何原点,并用直线从其中心连接起来,使之构成空间格架),晶胞(在晶格中存在能代表晶格几何特征的最小几何单元),晶粒(多晶体由许多位向不同,外形不规则的小晶体构成的,这些小晶体称为晶粒),晶界(晶粒与晶粒之间不规则的界面),同素异晶转变固溶体(合金在固态下由组元间相互溶解而形成的相),金属化合物(若新相得晶体结构不同于任一组元,则新相师相元间形成的化合物),机械混合物3.过冷度与冷却速度有什么关系?对晶粒大小有什么影响?冷却速度越大过冷度越大,晶粒越细。
4.晶粒大小对金属机械性能有何影响?常见的细化晶粒的方法有哪些?晶粒越细,金属的强度硬度越高,塑韧性越好。
孕育处理、提高液体金属结晶时的冷却速度、压力加工、热处理等5.含碳量对钢的机械性能有何影响? 第38-39页6说明铁素体、奥氏体、渗碳体和珠光体的合金结构和机械性能。
二、填表说明下列符号所代表的机械性能指标符号名称单位σs屈服强度σb强度极限ε应变 1δ伸展率%HB 布氏硬度HBHRC 洛氏硬度HRCak 冲击硬度σ—1 疲劳强度以相和组织组成物填写简化的铁碳相图此题新增的此题重点L+AL+Fe3CF+ Fe3CF图1--1 简化的铁碳合金状态图三、填空1.碳溶解在体心立方的α-Fe中形成的固溶体称铁素体,其符号为 F ,晶格类型是体心立方晶格,性能特点是强度低,塑性好。
2.碳溶解在面心立方的γ-Fe中形成的固溶体称奥氏体,其符号为 A ,晶格类型是面心立方晶格,性能特点是强度低,塑性不好。
3.渗碳体是铁与碳的金属化合物,含碳量为 6.69 %,性能特点是硬度很高,脆性很差。
4.ECF称共晶转变线,所发生的反应称共晶反应,其反应式是得到的组织为 L(4.3% 1148℃)=A(2.11%)+Fe3C 。
材料成型技术基础
材料成型技术基础材料成型技术是指将原材料通过一定的加工方式,制造成为具有特定形状、尺寸和性能的产品的过程。
材料成型技术是现代工业制造的基础,它在各个领域都有着广泛的应用,如汽车、机械、电子、建筑等。
本文将对材料成型技术的基础知识进行介绍。
1. 基本概念材料成型技术包括各种加工方式,如锻造、铸造、挤压、拉伸、滚压、剪切、锯切等。
这些加工方式都是通过对原材料的物理和化学变化,使其得到所需的形状和性能,从而实现产品的制造。
2. 锻造锻造是一种通过对金属材料进行加热和压制,使其改变形状和性能的加工方式。
锻造可以分为自由锻造和模锻造两种。
自由锻造是指将金属材料加热至一定温度后,用锤头或压力机对其进行压制,从而使其改变形状和性能。
模锻造是指将金属材料放入特定的模具中进行加热和压制,从而使其得到所需的形状和性能。
3. 铸造铸造是一种通过将液态金属材料倒入特定的模具中,使其冷却固化后得到所需的形状和性能的加工方式。
铸造可以分为压力铸造和重力铸造两种。
压力铸造是指将液态金属材料通过高压喷射进入模具中,从而得到所需的形状和性能。
重力铸造是指将液态金属材料倒入模具中,通过重力作用使其冷却固化,从而得到所需的形状和性能。
4. 挤压挤压是一种通过将金属材料通过模具中的小孔挤出,从而得到所需的形状和性能的加工方式。
挤压可以分为冷挤压和热挤压两种。
冷挤压是指将金属材料在室温下通过模具中的小孔挤出,从而得到所需的形状和性能。
热挤压是指将金属材料加热至一定温度后,通过模具中的小孔挤出,从而得到所需的形状和性能。
5. 拉伸拉伸是一种通过将金属材料拉伸,使其改变形状和性能的加工方式。
拉伸可以分为冷拉伸和热拉伸两种。
冷拉伸是指将金属材料在室温下拉伸,从而得到所需的形状和性能。
热拉伸是指将金属材料加热至一定温度后,拉伸,从而得到所需的形状和性能。
6. 滚压滚压是一种通过将金属材料通过辊轮的滚动,使其改变形状和性能的加工方式。
滚压可以分为冷滚压和热滚压两种。
材料成型基础课程设计
材料成型基础课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解并掌握材料成型的基本概念、分类及原理;2. 学生能了解不同材料成型技术的特点、适用范围及其在工业生产中的应用;3. 学生能掌握材料成型过程中常见质量问题及解决方法。
技能目标:1. 学生能运用所学知识,分析并解决材料成型过程中遇到的问题;2. 学生具备初步的材料成型工艺设计和优化能力;3. 学生能够熟练操作相关设备,完成简单的材料成型实验。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对材料成型技术及其在工业生产中应用的兴趣,激发创新意识;2. 学生树立正确的质量观念,关注材料成型过程中的质量控制;3. 学生培养团队合作精神,提高沟通协调能力。
本课程针对高中年级学生,结合学科特点,注重理论知识与实际操作相结合。
在教学过程中,充分考虑学生的认知水平、兴趣和需求,采用案例教学、实验操作等形式,提高学生的实践能力和综合素质。
通过本课程的学习,使学生掌握材料成型基础知识和技能,为后续相关课程的学习打下坚实基础,同时培养其情感态度价值观,全面发展学生的能力。
二、教学内容1. 材料成型基本概念:介绍成型、材料成型定义,分类及其在制造业中的应用。
教材章节:第一章第一节2. 常用材料成型技术:讲解金属成型、塑料成型、陶瓷成型等常用技术及其特点。
教材章节:第一章第二、三节3. 材料成型原理:分析不同成型技术的原理,如压力成型、拉伸成型、注射成型等。
教材章节:第一章第四节4. 材料成型工艺及设备:介绍成型工艺流程,设备结构及其操作方法。
教材章节:第二章5. 材料成型质量控制:讲解成型过程中常见质量问题及解决方法,如收缩、变形、应力等。
教材章节:第三章6. 材料成型工艺设计与优化:分析工艺设计原则,介绍优化方法及实例。
教材章节:第四章7. 实践操作:组织学生进行简单材料成型实验,巩固理论知识,提高实际操作能力。
教学内容按照教学大纲安排,注重理论与实践相结合,确保学生在掌握基础理论知识的同时,能够进行实际操作,提高其解决实际问题的能力。
材料成型技术基础知识点总结
材料成型技术基础知识点总结第一章铸造铸造是一种制造零件的方法,它将液态金属填充到型腔中,待其凝固冷却后,获得所需形状和尺寸的毛坯或零件。
填充铸型的过程称为充型,而液态合金充满型腔,形成轮廓清晰、形状和尺寸符合要求的优质铸件的能力被称为充型能力。
影响充型能力的因素包括金属液本身的流动能力(合金流动性)、浇注条件(浇注温度、充型压力)以及铸型条件(铸型蓄热能力、铸型温度、铸型中的气体、铸件结构)。
流动性是熔融金属的流动能力,是液态金属固有的属性。
影响合金流动性的因素包括合金种类(与合金的熔点、导热率、合金液的粘度等物理性能有关)、化学成份(纯金属和共晶成分的合金流动性最好)以及杂质和含气量(杂质增加粘度,流动性下降;含气量少,流动性好)。
金属的凝固方式包括逐层凝固方式、体积凝固方式或称“糊状凝固方式”以及中间凝固方式。
收缩是液态合金在凝固和冷却过程中,体积和尺寸减小的现象。
收缩能使铸件产生缩孔、缩松、裂纹、变形和内应力等缺陷。
合金的收缩可分为三个阶段:液态收缩、凝固收缩和固态收缩。
液态收缩和凝固收缩通常以体积收缩率表示,是铸件产生缩孔、缩松缺陷的基本原因。
合金的固态收缩通常用线收缩率来表示,是铸件产生内应力、裂纹和变形等缺陷的主要原因。
影响收缩的因素包括化学成分(碳素钢随含碳量增加,凝固收缩增加,而固态收缩略减)、浇注温度(浇注温度愈高,过热度愈大,合金的液态收缩增加)、铸件结构(铸型中的铸件冷却时,因形状和尺寸不同,各部分的冷却速度不同,结果对铸件收缩产生阻碍)以及铸型和型芯对铸件的收缩也产生机械阻力。
缩孔和缩松是铸件凝固结束后常常在某些部位出现孔洞,按照孔洞的大小和分布可分为缩孔和缩松。
缩孔的形成主要出现在金属在恒温或很窄温度范围内结晶,铸件壁呈逐层凝固方式的条件下。
缩松的形成主要出现在呈糊状凝固方式的合金中或断面较大的铸件壁中,是被树枝状晶体分隔开的液体区难以得到补缩所致。
合金的液态收缩和凝固收缩越大,浇注温度越高,铸件的壁越厚,缩孔的容积就越大。
材料成型工艺基础
材料成型工艺基础
材料成型工艺是指将原材料通过一系列工艺加工操作,变成形状和尺寸符合要求、性能稳定的零件或产品的过程。
常见的材料成型工艺有:
1. 热压成型:将材料加热至一定温度,然后放入模具中进行压制成型。
常见的热压成型工艺有热挤压、热拉伸、热压铸等。
2. 冷压成型:将材料放入模具中进行压制成型,常见的冷压成型工艺有冷挤压、冷拉伸等。
3. 注塑成型:将熔化的塑料注入模具中,通过加压和冷却固化成型。
常见的注塑成型工艺有射出成型、吹塑成型、挤出成型等。
4. 粉末冶金成型:将粉末材料放入模具中,在高压下压制成型,通过烧结或烤模固化成型。
常见的粉末冶金成型工艺有烧结成型、热等静压成型、烤模成型等。
5. 造型成型:将液态、半固态或塑性的材料通过造型工具或手工造型进行成型。
常见的造型成型工艺有砂型铸造、蜡型铸造、压铸等。
以上是常见的材料成型工艺,每种工艺都有各自的特点和适用范围,应根据材料的性质、需求和经济性等因素选择适合的工艺。
材料成型技术基础知识点总结
材料成型技术基础知识点总结材料成型技术是指利用压力、温度和时间等因素,通过给予物质以一定的形状,以获得具备特定功能和要求的制品的一种技术方法。
材料成型技术在各个行业的制造过程中起着重要的作用。
下面将对材料成型技术的基础知识点进行总结。
1.材料成型的分类:材料成型可分为热成型和冷成型两类。
热成型是指在高温下进行的成型过程,包括热压、热拉伸、热挤压等。
冷成型是指在常温下进行的成型过程,包括冷弯、冷挤压、冷拔等。
2.材料成型的原理:材料成型的基本原理是通过对材料施加力和热量,使其发生塑性变形,进而得到所需形状和尺寸的制品。
材料成型的力学过程包括拉伸、挤压、弯曲、剪切等。
热量作用主要是为了降低材料的硬度,提高其变形能力。
3.材料成型工艺:材料成型的工艺包括模具设计、加工设备的选择与调试、成型过程的操作等。
模具是材料成型的关键工具,模具的设计要考虑到材料的特性、形状和尺寸的要求。
加工设备的选择与调试要根据材料的成型要求和加工量来确定。
成型过程的操作要严格控制力和热的加工参数,保证制品的质量。
4.材料成型的性能影响因素:材料成型的性能受到许多因素的影响,包括材料的物理和化学性质、成型工艺的参数、设备的性能等。
材料的性能对成型工艺的选择和制品的质量有着重要影响。
成型工艺的参数如温度、压力、速度等也会对成品的性能产生影响。
设备的性能如精度、刚度、压力等也会影响到成型的结果。
5.材料成型的应用:材料成型技术广泛应用于诸多领域,如汽车制造、航空航天、电子、建筑等。
汽车制造中的车身、发动机零部件等都需要经过冲压成型、挤压成型等工艺。
航空航天中的飞机壳体、涡轮叶片等也需要通过成型工艺进行制作。
电子产品中的外壳、散热器等也需要通过成型技术来获得所需的形状。
建筑领域中的钢结构、混凝土构件等亦需要经过成型工艺来生产。
综上所述,材料成型技术是制造过程中不可或缺的一部分。
通过了解材料成型的分类、原理、工艺、性能影响因素和应用,可以更好地理解和应用材料成型技术,提高制品的质量和生产效率。
材料成型技术基础
材料成型技术基础材料成型技术基础材料成型技术是现代工业的核心技术之一,是将材料加工成所需形状、结构和性能的过程。
材料成型技术分为传统成型技术和先进成型技术两种。
前者包括热加工、冷加工、焊接等,后者则包括快速成型、激光加工、注塑成型等。
无论是哪种成型技术,都需要掌握材料成型技术基础知识才能熟练地操作和完成任务。
1.材料成型技术原理材料成型技术在原理上是通过施加压力,改变材料外观和性质。
采用不同的成型方法和工艺流程,可获得所需的形态和性能。
例如,金属冷加工依靠的是材料的塑性变形,而激光切割则是利用激光的高能量和热量来割断材料。
因此,不同成型技术的原理不同,工艺流程也不同。
2.材料成型技术分类材料成型技术主要可以分为常规材料成型技术和高级材料成型技术两类。
常规材料成型技术包括热加工、冷加工、铸造、焊接、切削等。
这些技术在工业生产中应用广泛,可以制造出各种形态的零部件和产品。
高级材料成型技术是在常规成型技术基础上,运用现代科技和工程技术发展起来的成型技术。
例如,金属材料的选择性激光烧结技术(SLS)、三维打印技术、激光切割技术和注塑成型技术等。
这些技术通常被用于制造高性能、高单价、高品质的工业产品。
3.常规材料成型技术热加工热加工技术是利用高温对材料进行塑性变形的加工方式。
通过热处理,可以使金属变得更加容易软化和延展。
热加工适合于制造大量的同样尺寸和形状的零件,例如轴、齿轮等机械元件。
冷加工冷加工技术是不需要高温处理的制造加工方法。
冷加工一般用于金属加工,由于没有热变形,冷加工一般具有更好的精度和表面光洁度。
冷加工应用广泛,例如冷拔、冷轧、冷环等。
铸造铸造是利用熔化的金属,将其注入模具中成型制品的加工方法。
铸造可以生产出各种不同尺寸和形状的零件,应用范围广泛,例如钢铁、铝合金、铜、铜合金等材料。
焊接焊接是将两个物体连接在一起的加工方式。
焊接广泛应用在车辆工业、建筑工业、航空航天工业等领域,例如电弧焊、气体保护焊、激光焊等技术。
材料成型技术基础
液态成型部分1液态成型:将液态金属借助外力充填到型腔中,使其凝固冷却而获得所需形状和尺寸的毛坯或零件的工艺。
2液态向固态转变(凝固)过程中有哪些现象:宏观上体积减小;微观上,原子间距变小,熵值降低,元素偏析,结构有序化由近程有序变为长程有序。
3铸造性能评价:合金的流动性、收缩性、吸气性和偏析等。
4影响合金充型能力的因素:a合金成分(内因):纯金属和共晶合计流动性好。
结晶温度区间小,合金的流动性好。
b浇注条件:浇注温度和充型压力。
c铸型条件:铸型温度和浇注系统。
d铸件结构:结构形状和最小壁厚的要求。
5流动性:纯铁大于铸钢。
铸铁大于铸钢。
共晶大于非共晶。
近共晶大于远共晶。
流动性差导致缺陷有:浇不足,冷隔,夹砂,气孔6合金两相区越宽,凝固方式为体积凝固,易产生缩松、裂纹等缺陷,防止方法为采用同时凝固加冷铁,改善厚大部分组织;两相区越窄(如共晶、纯金属)的合金,流动性越好,固液界面平直,铸造性能越好,凝固方式为逐层凝固,易产生缩孔缺陷,防止方法为:采用顺序凝固方式加冒口7结晶温度范围小的合金,其凝固方式为逐层凝固,其凝固控制原则为顺序凝固。
控制铸件凝固的工艺原则:a顺序凝固原则:在铸件上从远离浇口部分到浇口或冒口之间建立一个递增的温度变化,从而实现由远离冒口的部分向冒口方向顺序的凝固。
b同时凝固原则:采取工艺措施保证铸件上各部分之间没有温差或温差尽量小,使各部分几乎同时凝固。
8收缩分为液态收缩,凝固收缩,固态收缩。
缩孔和缩松形成本质是合金的液态收缩和凝固收缩远大于合金的固态收缩。
合金收缩的大小主要取决于合金的成分、浇注温度、铸件的结构和铸型条件等。
9铸造应力:原理:固态收缩受到阻碍。
危害:变形和裂纹。
分类消除措施:时效处理10热应力使铸件厚壁处或心部受拉应力、薄壁或表层受压应力。
铸件壁厚差越大,合金线收缩率越高,弹性模量越大,热应力越大。
热应力导致变形。
11减少铸造应力的措施:合理选择合金(E和线膨胀小)、减小铸件各部分的温差、提高铸型和型芯的退让性、及时落砂。
《材料成型技术与基础》全套PPT电子课件教案-第03章 单晶体与多晶体的塑性变形等
拉拔时金属应力状态
第三章金属材料的塑性变形
本章小结
锻造、轧ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ、挤压、冲压等都是塑性变形。这些 塑性变形的目的不仅是为了得到零件的外形和尺寸, 更重要的是为了改善金属的组织和性能。
塑性变形的主要形式是滑移和孪生,是在切应力 的作用下进行的,塑性变形将产生形变强化,形成纤 维组织,具有各向异性。塑性变形后的 金属加热时会 产生回复或再结晶及晶粒长大,其形变强化现象消除。
滑移特点:①滑移是在切 应力作用下完成的;②滑 移时移动的距离是原子间 距的整数倍;③滑移的同 时由于正应力组成的力偶 作用,推动晶体转动,力 图使滑移面转向与外力一 致的方向。④滑移的实质 是位错运动的结果。因此 滑移的实际临界切应力远 远大于理论临界切应力。
第三章金属材料的塑性变形
单晶体滑移变形示意图
定义:经冷变形的金属当加热到T再时,会在变形最激 烈的区域自发形成新的细小等轴晶粒,叫做再结 晶这一过程实质上也是一个形核和长大的过程, 但晶格类型不变,只是改变了晶粒外形. T再T熔
※金属再结晶后,消除了残余应力和形变强化现象 晶粒长大 冷变形和热变形 金属纤维组织及其应用
第三章金属材料的塑性变形
第三章金属材料的塑性变形
单晶体和多晶体的塑性变形 金属的形变强化 塑性变形金属在加热时组织和性能的变化 塑性加工性能及影响因素 本章小结
第三章金属材料的塑性变形
单晶体的塑性变形 1.滑移 2.孪生 1.晶粒取向对塑性变形的影响 2.晶界对塑性变形的影响
第三章金属材料的塑性变形
锌单晶体的滑移变形示意图
第三章金属材料的塑性变形
未变形 弹性变形 弹塑性变形 塑性变形
位错运动引起的滑移变形示意图
第三章金属材料的塑性变形
材料成型技术基础--名词解释
名词解释一、二章(绪论+铸造成型):1缩孔、缩松:液态金属在凝固的过程中,由于液态收缩和凝固收缩,因而在铸件最后凝固部位出现大而集中的孔洞,这种孔洞称为缩孔,细小而分散的孔洞称为缩松。
2顺序凝固:指采用各种措施保证铸件结构各部分,从远离冒口部分到冒口之间建立一个逐渐递增的温度梯度,实现由远离冒口的部分最先凝固再向冒口方向顺序凝固的凝固方式。
3同时凝固:由顺序凝固的定义可得。
4偏析:铸件凝固后截面上不同部位晶粒内部化学成分不均匀的现象称为偏析。
5:宏观偏析:其成分不均匀现象表现在较大尺寸范围,也称为区域偏析。
6微观偏析:指微小范围内的化学成分不均匀现象。
7流动性:液态金属自身的流动能力称为“流动性”。
8充型能力:液态金属充满铸型型腔,获得形状完整、轮廓清晰的铸件的能力叫充型能力。
9正偏析:当溶质的分配系数K>1的合金进行凝固时,越是后来结晶的固相,溶质的浓度越低,这种成分偏析称之为正偏析。
10逆偏析:当溶质的分配系数K<1的合金进行凝固时,越是后来结晶的固相,溶质的浓度越高,这种成分偏析称之为逆偏析。
11:自由收缩:铸件在铸型中收缩仅受到金属表面与铸型表面的摩擦阻力时,为自由收缩。
12:受阻收缩:如果铸件在铸型中的收缩除了受到金属表面与铸型表面的摩擦阻力,还受到其他阻碍,则为受阻收缩。
13:析出性气孔:溶解于熔融金属中的气体在冷却和凝固的过程中,由于溶解度的下降而从合金中析出,当铸件表面已凝固,气泡来不及排除而保留在铸件中形成的气孔。
14:反应性气孔:浇入铸型的熔融金属与铸型材料、芯撑、冷铁或熔渣之间发生化学反应所产生的气体在、铸件中形成的孔洞,称为反应气孔。
15:侵入性气孔:浇注过程中熔融金属和铸型之间的热作用,使型砂和型芯中的挥发物挥发生成,以及型腔中原有的空气,在界面上超过临界值时,气体就会侵入金属液而不上浮逸出而形成的气孔。
三章(固态材料塑性成型)1金属塑性变形:是指在外力作用下,使金属材料产生预期的变形,以获得所需形状、尺寸和力学性能的毛坯或零件的加工方法。
材料成型技术基础知识点
第一章铸造1 铸造通常是将液态金属浇注到与零件的形状、尺寸相适应的铸型型腔中,待其冷却凝固后,以获得毛坯或零件的生产方法。
2 铸造的特点(1)较强的适应性(铸件形状、质量、尺寸、材料不受限制)(2)良好的经济性(3)铸件力学性能较差、质量不够稳定(4)铸造生产条件和环境差(铸造生产过程中、混沙、造型、清沙过程中产生大量的粉尘,熔炼浇注温度很高,铸造过程中还有大量的烟雾、刺激性气体产生,工人劳动强度很大)3 铸件被广泛应用于国防军工、航空航天、矿山冶金、交通运输工具、石化通用设备、农业机械、建筑机械等领域。
4 液态金属的充型能力:液态金属充满铸型型腔,获得形状完整、轮廓清晰的铸件的能力5 影响充型能力的主要因素有:液态金属的流动性、铸型性质、浇注条件以及铸件结构等6 金属的凝固方式:逐层凝固、体积凝固、中间凝固。
7 铸件在冷却过程中,体积和尺寸缩小的现象叫做收缩,收缩性是铸造合金固有的物理性质。
8 金属从液态冷却到室温,要经历三个相互联系的收缩阶段(1)液态收缩-----从浇注温度冷却至凝固开始温度之间的收缩(2)凝固收缩-----从凝固开始温度冷却至凝固结束温度之间的收缩(3)固体收缩-----从凝固完毕时的温度冷却至室温之间的收缩9 影响铸件收缩的主要因素有:化学成分、浇注温度、铸件结构、铸型条件等。
10 铸造的内应力分为:热应力、相变应力、收缩应力。
(1)热应力是铸件在凝固和冷却过程中,不同部位由于收缩不均衡而引起的应力(2)相变应力是由于固态相变,各部分体积发生不均衡变化引起的应力(3)收缩应力是由于铸型、型芯等阻碍铸件的收缩产生的应力,收缩应力一般使铸件产生拉伸或剪切应力。
11热裂是在铸件凝固末期高温下形成的裂纹;12冷裂是铸件在低温时形成的裂纹。
13防止冷裂和热裂的主要方法是减小铸造内应力。
14灰口铸铁的性能特点:熔点较低,凝固温度范围小,流动性好,凝固收缩小,具有良好的铸造性能,综合机械性能低,抗压强度比抗拉强度高3-4倍。
材料成型技术基础
材料成型技术基础材料成型技术是指通过一系列的加工方法,将原材料加工成所需形状和尺寸的工件的技术。
它是制造业中最基础、最重要的一环,直接影响着产品的质量、成本和生产效率。
材料成型技术包括铸造、锻造、焊接、切削加工、塑性加工等多种加工方法,本文将对这些方法进行简要介绍。
首先,铸造是指将金属或非金属熔化后,借助重力或压力,注入模具中,冷却后得到所需形状的工件的一种加工方法。
铸造方法简单、成本低,适用于制造大型、复杂形状的零件,但其工件的力学性能一般较差。
其次,锻造是指将金属加热至一定温度后,放入模具中进行挤压、冲击或冲裁等加工方法,得到所需形状的工件。
锻造工件的晶粒结构致密,力学性能优良,适用于制造高强度、高耐磨的零件。
接下来,焊接是指利用高温将金属或非金属熔化,使两个或多个工件连接在一起的方法。
焊接方法种类繁多,包括电弧焊、气体保护焊、激光焊等。
焊接工艺灵活,适用于各种形状、材质的工件连接,但焊接工件的热影响区较大,容易产生焊接变形和裂纹。
再者,切削加工是指利用刀具对工件进行切削、镗削、铣削等加工方法,得到所需形状和尺寸的工件。
切削加工精度高,表面质量好,适用于制造高精度、复杂形状的零件,但加工过程中产生的废屑多,效率较低。
最后,塑性加工是指利用金属材料的塑性变形特性,通过压力、拉力或弯曲力等加工方法,将金属板材或棒材加工成所需形状的工件。
塑性加工适用范围广泛,适用于各种形状、材质的工件加工,但工件的尺寸精度和表面质量较难控制。
总的来说,不同的材料成型技术各有优势和局限,应根据具体的工件要求和生产条件选择合适的加工方法。
在实际生产中,还可以通过组合应用多种加工方法,充分发挥各种加工方法的优点,实现工件的高效加工和优质制造。
希望本文对材料成型技术有所帮助,谢谢阅读。
材料成形技术基础知识点总结
铸造:将熔融的液体浇注到与零件的形状相适应的铸型型腔中,冷却后获得逐渐的工艺方法。
1、铸造的实质利用了液体的流动形成。
2、铸造的特点A 适应性大(铸件分量、合金种类、零件形状都不受限制);B 成本低C 工序多,质量不稳定,废品率高D 力学性能较同样材料的锻件差。
力学性能差的原因是:铸造毛胚的晶粒粗大,组织疏松, 成份不均匀3、铸造的应用铸造毛胚主要用于受力较小,形状复杂(特别是腔内复杂)或者简单、分量较大的零件毛胚。
1、铸件的凝固(1)铸造合金的结晶结晶过程是由液态到固态晶体的转变过程.它由晶核的形成和长大两部份组成。
通常情况下,铸件的结晶有如下特点:A 以非均质形核为主B 以枝状晶方式生长为主.结晶过程中,晶核数目的多少是影响晶粒度大小的重要因素,因此可通过增加晶核数目来细化晶粒. 晶体生长方式决定了最终的晶体形貌,不同晶体生长方式可得到枝状晶、柱状晶、等轴晶或者混合组织等.(2)铸件的凝固方式逐渐的凝固方式有三种类型:A 逐层凝固B 糊状凝固C 中间凝固2、合金的铸造性能(1)流动性合金的流动性即为液态合金的充型能力,是合金本身的性能。
它反映了液态金属的充型能力,但液态金属的充型能力除与流动性有关,还与外界条件如铸型性质、浇注条件和铸件结构等因素有关,是各种因素的综合反映。
生产上改善合金的充型能力可以从一下各方面着手:A 选择挨近共晶成份的趋于逐层凝固的合金,它们的流动性好;B 提高浇注温度,延长金属流动时间;C 提高充填能力D 设置出气冒口,减少型内气体,降低金属液流动时阻力。
(2)收缩性A 缩孔、缩松形成与铸件的液态收缩和凝固收缩的过程中.对于逐层凝固的合金由于固液两相共存区很小甚至没有,液固界面泾渭分明,已凝固区域的收缩就能顺利得到相邻液相的补充,如果最后凝固出的金属得不到液态金属的补充,就会在该处形成一个集中的缩孔。
适当控制凝固顺序,让铸件按远离冒口部份最先凝固,然后朝冒口方向凝固, 最后才是冒口本身的凝固(即顺序凝固方式) ,就把缩孔转移到最后凝固的部位—- 冒口中去,而去除冒口后的铸件则是所要的致密铸件。
材料成型基础试题及答案
材料成型基础试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 材料成型过程中,下列哪项不是影响材料成型质量的因素?A. 材料性质B. 成型温度C. 成型速度D. 材料颜色答案:D2. 金属材料在成型过程中,下列哪项不是其主要的成型方法?A. 铸造B. 锻造C. 挤压D. 焊接答案:D3. 在塑料成型中,注射成型的主要优点是什么?A. 适合小批量生产B. 生产效率高C. 材料浪费少D. 成型精度低答案:B4. 玻璃成型中,吹制法主要用于成型哪种类型的玻璃制品?A. 平板玻璃B. 瓶罐类C. 光学玻璃D. 纤维玻璃5. 陶瓷材料成型时,下列哪项不是常用的成型方法?A. 干压成型B. 注浆成型C. 挤出成型D. 热压成型答案:D6. 金属材料的锻造成型中,下列哪项不是锻造的基本工序?A. 切割B. 热处理C. 锻造D. 冷却答案:A7. 在材料成型中,下列哪项不是影响成型件尺寸精度的因素?A. 模具设计B. 材料性质C. 成型温度D. 成型后的装饰答案:D8. 塑料注射成型中,下列哪项不是注射机的主要组成部分?A. 注射系统B. 合模系统C. 冷却系统D. 切割系统答案:D9. 金属材料的热处理过程中,下列哪项不是常见的热处理方法?B. 正火C. 淬火D. 冷拔答案:D10. 在材料成型中,下列哪项不是影响成型件表面质量的因素?A. 模具表面粗糙度B. 成型温度C. 材料流动性D. 成型后的抛光答案:D二、多项选择题(每题3分,共15分)1. 材料成型中,影响成型件尺寸精度的因素包括哪些?A. 模具设计B. 成型温度C. 材料性质D. 成型压力答案:A, B, C, D2. 塑料成型中,下列哪些是常见的成型方法?A. 注射成型B. 吹塑成型C. 热压成型D. 挤出成型答案:A, B, D3. 金属材料的锻造成型中,常用的锻造方法包括哪些?A. 热锻B. 冷锻D. 锻造答案:A, B, C4. 玻璃成型中,下列哪些是常见的成型方法?A. 吹制法B. 压制法C. 拉丝法D. 浇铸法答案:A, B, D5. 陶瓷材料成型中,下列哪些是常用的成型方法?A. 干压成型B. 注浆成型C. 挤出成型D. 热压成型答案:A, B, C三、判断题(每题2分,共10分)1. 材料成型过程中,成型温度对成型质量没有影响。
材料成型技术基础知识点含答案
知识点11、凝固成形的方法包括砂型铸造、金属型铸造、压力铸造、熔模铸造等。
2、宏观偏析可分为正常偏析,逆偏析和密度偏析等。
3、进行铸件设计时,不仅要保证其工作性能和力学性能要求,还必须认真考虑铸造工艺和合金铸造性能对铸件结构的要求。
4、铸件的缺陷类型包括缩孔、缩松、裂纹、变形等。
5、冲压模具工作零件是指对坯料直接进行加工的零件;定位零件是指用来确定加工中坯料正确位置的零件。
6、挤压按金属的流动方向和凸模的运动方向可分为正挤压、反挤压、复合挤压、径向挤压。
7、手工电弧焊焊条药皮的主要作用有保护作用、冶金作用、提高焊接工艺性能。
8、焊接残余变形总体变形分纵向收缩变形、横向收缩变形、弯曲变形和扭曲变形。
9、氩弧焊按电极可分为钨极氩弧焊和熔化极氩弧焊两种.10、形核时,仅依靠液相内部自发形核的过程,一般需要较大的过冷度才能得以完成;而实际凝固过程中,往往依靠外来质点或容器壁面形核,这就是所谓的非自发形核过程。
11、一般凝固温度间隔大的合金,其铸件往往倾向于糊状凝固,否则倾向于逐层凝固。
12、焊接接头由焊缝和热影响区两部分组成.13、挤压成形按成形温度可分为热挤压、温挤压、冷挤压。
14、材料的体积变化是由应力球张量引起的,材料的塑性变形是由应力偏张量引起的。
15、焊接内应力按其产生的原因可分为:热应力、相变应力和机械阻碍应力。
16液态金属凝固方式一般由合金固液相线温度间隔和凝固件断面温度梯度两个因素决定。
17、晶体生长方式决定于固一液界面结构。
一般粗糙界面对应于连续长大;光滑界面对应于侧面长大。
18.设计铸造模样时,要考虑加工余量,收缩余量,起模斜度和铸造圆角等四个方面.19.焊条的选用原则是,结构钢按等强度原则选择,不锈钢和耐热钢按同成分原则选择.20.合金的凝固温度范围越宽的合金,其铸造性能越差 ,越容易形成缩松缺陷.21.合金在凝固过程中的收缩可分为三个阶段,依次为液态收缩,凝固收缩,固态收缩 .22.冲压的基本工序有冲裁,弯曲,拉深,成形等.23.常见焊接缺陷主要有焊接裂纹,未焊透,气孔,夹渣,咬边等.24.焊缝的主要接头形式有对接接头,角接接头, T形接头,搭接接头等四种.25.锻造加热时的常见缺陷有过热,过烧,脱碳,氧化开裂等.26.铸造时设置冒口的作用是补缩、排气、集渣 ,设置冷铁的作用是加大铸件某一部分的冷却速度,调节铸件的凝固顺序 .27.金属坯料经热变形后会形成再结晶组织,且变形程度愈大,这种组织愈粗大 ,它使金属的机械性能能带来力学性能下降.28.按焊条药皮的类型,电焊条可分为酸性焊条和碱性焊条两大类.知识点21、为什么说非自发形核比自发形核容易?(所需的临界形核功小,因而对能量起伏的要求小;非自发形核借助外来杂质或衬底,有利于形核)2、逐层凝固与糊状凝固之间有何区别?(其凝固的温度范围不同,逐层凝固的温度范围窄,而糊状凝固的温度相对较宽,其凝固后所得组织也不同)3、焊接热过程的特点是什么?(体积小,冷却速度大;过热温度高;对流强烈;动态下凝固)4、多道焊为什么可以提高焊缝金属的塑性?(后一道焊接对前一道有预热作用)5、米泽斯屈服准则与屈雷斯加屈服准则有何差别?在什么状态下两个屈服准则相同?*(轴对称状态)什么状态下差别最大?(平面状态)6、铸铁合金中石墨形态共有几种?一般可通过什么方法改变石墨形态?7、板料成型模具一般有哪几部分组成(凹凸模)?每部分各起到什么作用?8、锤上模锻(上模具固定在垂头上,下模具固定在衡垫,通过上模的运动直接对坯料施加力来获得所需形状尺寸)与压力机(锻造力是压力,变形程度低,可以锻造低塑性材料;锻造时行程不变,每个变形工步在一次行程中完成,便于机械化、自动化;滑块精度高,起模斜度,加工余量锻造公差小;振动和噪声小,改善了劳动条件)模锻变形特点有何不同?9、手工电弧焊的原理(利用电能在焊条与工件间产生的电弧热将焊条和工件熔化而焊接。
材料成型基础课后习题答案
材料成型基础课后习题答案材料成型基础课后习题答案材料成型是一门重要的工程学科,涉及到材料的加工、成型和变形等方面。
在学习这门课程时,我们经常会遇到一些习题,通过解答这些习题,可以加深对材料成型基础知识的理解和掌握。
下面是一些常见的材料成型基础课后习题及其答案,供大家参考。
1. 什么是材料成型?答:材料成型是指将原始材料通过一系列的工艺操作,使其发生形状、尺寸和性能的变化,最终得到所需的成品的过程。
2. 材料成型的分类有哪些?答:材料成型可以分为塑性成型和非塑性成型两大类。
塑性成型是指通过材料的塑性变形来实现成型的过程,如锻造、压力成型等;非塑性成型是指通过材料的断裂、破碎等非塑性变形来实现成型的过程,如切削加工、焊接等。
3. 什么是锻造?答:锻造是一种常用的塑性成型方法,通过对金属材料进行加热后的塑性变形,使其在模具的作用下得到所需的形状和尺寸。
锻造可以分为冷锻和热锻两种方式。
4. 锻造的优点有哪些?答:锻造具有以下几个优点:- 可以改善金属材料的内部组织结构,提高其力学性能;- 可以提高材料的密度和均匀性;- 可以减少材料的加工量,提高生产效率;- 可以节约材料和能源。
5. 什么是压力成型?答:压力成型是一种常用的塑性成型方法,通过对材料施加压力,使其发生塑性变形,最终得到所需的形状和尺寸。
压力成型包括挤压、拉伸、冲压等多种方法。
6. 压力成型的应用领域有哪些?答:压力成型广泛应用于汽车制造、航空航天、电子产品等领域。
例如,汽车制造中的车身板件、发动机零件等都是通过压力成型得到的。
7. 什么是切削加工?答:切削加工是一种常用的非塑性成型方法,通过对材料进行切削、剪切等操作,使其发生变形,最终得到所需的形状和尺寸。
切削加工包括车削、铣削、钻削等多种方法。
8. 切削加工的优点有哪些?答:切削加工具有以下几个优点:- 可以实现高精度的加工,得到精确的形状和尺寸;- 可以加工各种材料,包括金属、塑料、陶瓷等;- 可以加工复杂的形状和结构。
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绪论
材料成形工艺的发展历史
我国对材料成形技术发展的贡献 ▪原始社会后期开始有陶器和制陶技术; ▪世界上应用铜、铁最早的国家,形成了青铜文化; ▪战国时期发明了炼钢技术,用于制造农具和兵器; ▪铸造技术源远流长,形成中国古代三大铸造技术; ▪锻造和焊接技术也历史悠久,最早使用粘接技术; ▪《天工开物》是世界上最早的有关科学著作之一; ▪瓷器制造自古以来就享有盛名,瓷器远销国外。
绪论
机械制造是将原材料制造成机械零件,再由零 件装配成机器的过程。
一般:用材料成形的方法将原材料制造出零件 的毛坯,再用机械加工的方法进一步改变毛坯 的形态,使其最终被加工成合格的零件。 近年来,精密成形技术已能够取代部分零件的 机械加工而直接获得成品零件。
绪论
材料成形工艺(材料成形技术): 把材料从原材料的形态通过加工而转变为具 有所要求的形状及尺寸的毛坯或成品的所有 加工方法或手段的总称。
最原始的材料成形工艺
石头
石器
陶艺
陶土
陶器
绪论 材料成形工艺的发展历史
金属材料成形工艺
铸造、锻造、焊接
青铜、钢铁
金属制品
绪论 材料成形工艺的发展历史
非金属材料成形工艺
材料成形工艺
塑料
塑料制品
材料成形工艺
先进陶瓷材料
陶瓷制品
绪论 材料成形工艺的发展历史
先进的材料成形工艺 优质化、精密化、绿色化、柔性化
绪论
材料成形工艺
原材料
毛坯或成品
材料成形工艺
原材料
一般情况
毛坯
机械加工
成品
材料成形方法
绪论
金属材料的成形方法: 铸造、塑性成形(锻造、冲压等)、焊接、粘接; 粉末冶金、机械加工(切削加工和特种加工)等。
非金属材料的成形方法: 陶瓷、塑料、橡胶制品的成形
复合材料的成形方法
绪论 材料成形工艺的发展历史
学习方法: ▪重在内容的理解,注意培养分析能力; ▪抓住“成形原理-成形方法及应用-成形工艺设计 -成形件的结构工艺性”这一条主线; ▪结合工程训练的实践经历; ▪结合平时日常生活中接触到的机械产品实例; ▪在以后的课程学习、课程设计、生产实习、毕业实 习和毕业设计中加以练习应用,从而融会贯通。
▪生产流水线和现代生产管理制度的应用,使材料成 形生产实现了高效、低耗和大批大量生产的目标。
绪论
材料成形工艺的应用
▪机床和通用机械中,铸件质量占70%~80%; ▪农业机械中,铸件质量占40%~70%; ▪汽车中,铸件质量约占20%,锻件质量约占70%; ▪飞机上,锻件质量约占85%; ▪家用电器和通信产品中,60%~80%的零部件是 冲压件和塑料成形件。
绪论 材料成形工艺的应用
轿车中: ▪发动机缸体、缸盖、活塞等一般都是铸造而成; ▪连杆、传动轴、车轮轴等是锻造而成; ▪车身、车门、车架、油箱等是经冲压和焊接制成; ▪车内饰件、仪表盘、车灯罩等是塑料成形制件; ▪轮胎等是橡胶成形制品。
本课程的学习
绪论重Biblioteka 内容: 金属的铸造、塑性成形、焊接。
课程特点:
实践性强; 以叙述性内容为主。
绪论
本课程的学习
应达到的基本要求: ▪掌握各种成形方法的基本原理、工艺特点和应用场合; ▪了解各种常用的成形设备的结构和用途; ▪具有进行材料成形工艺分析和合理选择毛坯(或零件) 成形方法的初步能力; ▪具有综合运用工艺知识,分析零件结构工艺性的初步能 力。
绪论
本课程的学习
绪论
材料成形工艺的发展历史
国外对材料成形技术发展的推动 ▪16世纪以后,世界的工业和科技中心向欧美转移; ▪18世纪的第一次技术革命发明了蒸汽机:
使金属锻压工艺彻底改变了传统的“手工打铁”的落后方式, 进入到机械化现代化生产的行列;
▪19世纪的第二次技术革命应用了电气技术:
电焊成为现代焊接技术的主流;