《现代材料加工方法》复习要点

《现代材料加工方法》复习要点

第1章概述

掌握材料的各种分类方法

按化学组成和显微结构分：金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料。

按性能特征分：结构材料、功能材料。

按用途分：建筑材料、航空材料、电子材料、半导体材料、能源材料、生物材料。

按状态分：固体材料、液体材料、粉末材料。

掌握金属材料成形方法

液态金属铸造材料成形：a.重力下铸造：砂型铸造、金属型铸造、熔模铸造、消失模铸造。b.外力下铸造：压力铸造、离心力铸造、挤压铸造、反重力铸造。

固态金属塑性成形：a.体积金属成形：自由锻、胎模锻、模锻（开式、闭式、特种）。b.板料金属成型：冲裁、弯曲、拉深、特种成形。

金属材料焊接成形：a.熔焊（电弧焊）b.压焊（电阻焊，摩擦焊）c.钎焊，粘接焊

21世纪材料成形加工技术的发展趋势有哪些？

发展趋势：1.精度成形。2.材料制备与成形一体化。3.复合成形。4.数字化成形。5.材料成形自动化。6.绿色清洁生产。

与机械切削加工比较，材料成形加工有哪些特点？

特点：1.通常，材料在热态下通过模具或模型而成形。2.材料利用率高。3.劳动生产率高，可实现机械化，自动化生产。4.产品尺寸规格的一致性好。5.产品性能好。6.但尺寸精度比切削加工低，表面粗糙度比切削加工好。

第2章液态金属铸造成形

1．液态金属铸造原理、特点及分类

金属液态成形通常指铸造成型。2.应用广泛，可获得形状复杂、外形尺寸不等的铸件；铸件和零件尺寸接近，少无切削加工；成本低，投资少。3.砂型铸造、特种铸造、消失模铸造。

2．消失模铸造的原理、特点及应用

1.将涂有耐火材料的模样四周用干砂充填、紧实，浇注时高温的金属液使其热解消失，并占据泡沫模所退出的空间而获得铸件。

2.铸件精密度高，无取模无分型面；设计灵活；无传统制造砂芯；生产清洁；降低投资和成本。3、铸铁、铸钢、铸铝件。

与砂型铸造相比消失模铸造有以下特点：1.铸件尺寸精度高，表面粗糙度低，2.增大了铸件结构设计的自由度3.简化了铸件生产工序，提高

劳动生产率、容易实现清洁生产，4、减少了材料的消耗，降低铸件成本。

3．熔模铸造的原理、特点及应用

1.在可熔性模的表面涂上数层耐火材料，将其中的蜡模熔去而制成壳，在经过焙烧，然后进行浇注的铸造方法。2、铸件尺寸精度高，表面粗糙度小；适用于铸造某些结构形状复杂铸件，如叶轮；材料批量均不受限制。局限性：1工艺过程复杂、工序多，影响逐渐质量的工艺因素多，必须严格控制各种原材料。2适宜生产中小型铸件。3.生产周期长4.铸件冷却速度慢易形成表面脱碳层；各种碳钢、合金钢及铜铝等各种有色金属，难切削加工合金的铸件。

4．压力铸造的原理、分类、特点及应用？

压力铸造的原理、分类、特点及应用：1.在高压作用下将液态或半液态金属（合金）快速压入金属型铸模型腔内，并使金属在压力下凝固形成铸件的铸造方法。2、热室压铸；冷室压铸（卧式，立式）。3、生产效率高；铸件精度高，表面粗糙度低；压力下铸造成形，铸件冷却速度快，故晶粒细小，表面紧实，铸件强度硬度高；压力机费用高，压铸型制造成本高；不适合高熔点金属，工艺准备时间长，不宜单件小批量生产；压铸件内部常存在气孔、缩孔和缩松等缺陷，不宜进行热处理或在高温下工作。4、Al,Mg合金，摩托车壳体，手机外壳，齿轮箱壳体，方向盘等。

压铸填充理论：喷射填充理论、全壁厚填充理论、三阶段填充理论5．热压机和冷压机比较及应用范围？

冷室压铸机的压室和保温坩埚炉是分开的，用于铝合金；热室机压室与坩埚是一体的，它生产效率高，热量损失少，金属氧化少，铸件夹杂少但寿命低，用于低熔点合金Al,Zn。冷室压铸压力大，铸件组织细密。

7．压力铸造的发展？（充氧铸造、真空铸造、局部加压压铸等原理）

1.充氧铸造：将干燥的氧气充入压室和压铸模型腔，以取代其中空气和其他气体。2、真空铸造：压铸前对铸型抽真空，以免产生气孔、疏松。3、局部加压压铸：在型腔壁厚处或横浇道部位加压，以解决其疏松缩孔问题。

8．反重力铸造原理及分类？

1.低压铸造：以较低压力将金属液自下而上压入铸型，并使铸件在一定压力下结晶凝固的特殊铸造方法。

2.差压铸造：充型是低压铸造和压力下结晶两种工艺的复合。

9．压力铸造和低压铸造同样都是在压力下进行铸造，它们的工艺及应用范围有何不同？

压力铸造和低压铸造的工艺及应用范围的不同：1.工艺：压力铸造是高压下高速填充，压力一般为30—70Mpa，充型速度可达5—100m/s；低压铸造金属上升速度慢，仅为0.05—0.2m/s,流动平稳。铸型种类多，要求低；铸件可以热处理；厚薄件均可；铸件气孔少，力学性能好，尺寸精度低，表面粗糙度稍高，合金种类多，铸件质量范围大；设备结构简单，成本较低。2.压力铸造应用与小型、薄壁复杂铸件的大批量生产；低压铸造则可应用于厚壁件多用于铝合金。

10．压力铸造与砂型铸造的比较。

压力铸造和砂型铸造的比较：同2.4压力铸造特点

11．陶瓷型铸造原理、特点及应用？

1、利用质地较纯、热稳定性较高的耐火材料作造型材料，用硅酸乙酯水解液作粘结剂，在催化剂的作用下，经灌浆、结胶、起模、焙烧等工序而制成的。

2、铸件的表面光洁度高；铸件的尺寸精度高；可以铸出大型精密铸件，最大可达十几吨；投资少，投产快，生产准备周期短。缺点是原材料价格昂贵，由于有灌浆工序，不适于浇注批量大，重量轻，形状较复杂的铸件，且生产工艺过程难于实现机械化和自动化。

3、厚大的精密铸件，广泛用于生产冲模、锻模、玻璃器皿模、压铸型和模板等，也可用于生产中型铸钢件等。

12．石膏型铸造原理、特点及应用？

1、用石膏型代替熔模多层陶瓷壳体精密铸造来获得铸件。

2、铸件整体，无分型面，尺寸精度高，不会产生合箱错位，不会产生分型痕迹线；工艺复杂，设备多，时间长，成本高。

3、贵重金属，无余量铸件或加工余量少的铸件

13.半固态铸造成型基理：在液态金属凝固过程中进行强烈的搅动，使得普通铸造易于形成的树枝晶网络骨架被打碎而形成分散的颗粒状的组织，从而制得半固态金属液，让后将其压铸成坯料或铸件。

与普通成型方法相比，半固态铸造的特点：1.黏度比液态金属高，容易控制2、流动应力比固态金属底3、应用范围广。

第3章固态金属成形技术

1．固态金属成形技术分类。

固态金属成形分为体积成形和板料成形

体积成形：自由锻，胎膜锻，模锻板料成形：冲裁，拉深，弯曲，特种成形

2．精密冲裁原理及分类

精密冲裁的原理：采用不同的冲裁方法，直接用板料冲制出尺寸和形位精度高，冲切面平整，光洁的精密冲裁件。

分类：普通精冲（整形），强力压板精冲，对向凹模（凸模）精冲，同