造型材料与工艺知识点总结

包括：金属、塑料、陶瓷、玻璃、木材、涂料、胶粘剂

加工成型和表面处理工艺

1．金属材料

（1）钢铁及其合金，不锈钢（2）铜及其合金（3）铝合金

2．非金属材料

（1）塑料（2）木材（3）橡胶（4）胶粘剂（5）涂料

（6）玻璃（7）陶瓷（8）先进陶瓷

3．复合材料

（1）金属-金属不锈钢复合管（2）金属-非金属塑铝板

（3）非金属-非金属

4．纳米材料

1、密度单位体积的质量

视密度、容量、产品的重量

2、熔点。固转液的温度

注塑与铸造

3、比热容。一千克材料升高一摄氏度，为该材料的比热

4、热导率。温差，长度，能量，散热

5、热胀系数。关系到材料的失效和精率，结构稳定性。大桥桥板的接口

6、强度。抗破坏性

7、弹性和塑性。变形能力

8、脆性与韧性。

9、硬度。抗局部变形的能力

10、耐磨性

11、导电性与电绝缘性

12、材料的化学性能抗腐蚀抗氧化耐候性

质感设计的作用

A、提高整体设计的实用性

B、提高工业产品装饰性，弥补形态，色彩等不足

C、替代和补救自然质感

D、提高产品的真实性和价值性

造型材料应具备的特性

1、感觉物性质感形态色彩

2、环境耐侯性

3、加工成型性

4、表面工艺性

金属

金属是一种具有光泽(即对可见光强烈反射)、富有延展性、容易导电、导热等性质的物质。金属的上述特性都跟金属晶体内含有自由电子有关。

金属材料是广泛应用的一种材料

1、机械性能

弹性

刚度

塑性

强度

硬度

动载荷、冲击特性

交变载荷

2、物理与化学性能

物理性能：比重、导热性、导电性、热膨胀性、磁性等

化学性能：抗蚀性、抗氧化性

3、工艺性能

材料适应加工和工艺处理要求的能力。

铸造性能

锻造性能

焊接性能

切削加工性能

合金的概念

纯金属的缺点：品种少，提炼困难，机械性能不能满足需求，所以要合金来补充。

合金的基本概念

一种金属加入另外一种或几种金属或非金属，经过熔合而组成，具有金属特性的材料。

合金相结构的不同分为三种类型：固溶体、金属化合物、机械混合物

铁碳合金的基本组织

铁碳合金由铁和碳两种元素组成合金——碳钢和铸铁

基本组织：固溶体，金属化合物，机械混合三种形式

1、铁素体（F）(C,-Fe )

2、奥氏体（A）(C, -Fe )

3、渗碳体（Fe3C ）

4、珠光体（P）(F+ Fe3C)

5、莱氏体（Ld）(A + Fe3C)

6、马氏体（A）(C, -Fe ) 过饱和

1．普通热处理：

（1）退火，加热，保温，炉内冷却，接近平衡状态组织。A、完全退火>AC320-600C。B、球化退火>AC320-400C 。C、去应力退火、低温

（2）正火>AC350-1000C。空气中冷却

（3）淬火>AC350-1000C。油水、盐水、速冷—马氏体

（4）回火、淬火再加热，再降温。

2．表面热处理：

（1）表面淬火。

（2）化学处理、渗碳、渗氮、碳氮共渗。

金属材料的一般选用原则

机械性能指标

计算应力与标注应力强度比差

实际材料变形的选用

硬度值与强度之间的关系

材料的工艺性能

铸造性能

锻造性能

焊接性能

机械加工性能

热处理工艺性

碳钢，锻、机、加好，热处理差，强度低。

合金钢，锻、机、加不好，热处理好，强度高。

材料的经济性

价格便宜、规格统一、货源充足

工艺过程

在生产过程中凡属直接改变生产对象的尺寸、形状、物理化学性能以及相对位置关系的过程，统称为“工艺过程。

工艺过程又可分为：铸造、锻造、冲压、焊接、机械加工、热处理、装配等工艺过程。

铸造工艺

锻压工艺

焊接工艺

机械加工工艺

热处理工艺

生产类型分为单件生产、成批生产、大量生产

第三节制定工艺规程对零件图的分析

一、结构分析

１、分析零件的表面形状和特征

２、分析零件的工艺性

二、零件的技术要求分析

１、尺寸精度

２、形状精度、位置精度

３、粗糙度

４、热处理要求

5、其他动平衡

三、零件设计的结构工艺性及基准分析

四、毛坯的选择：

工艺分段

加工时工艺路线根据零件的要求采用：粗加工→半精加工→精加工，逐步加工，而不是一开始就采用精加工。

工艺分段的原因经济性、工艺性

第四节机械加工精度与表面质量

一、加工精度、表面质量与产品的关系

产品的性能与使用寿命，总是与组成产品的零件的加工质量和产品的装配精度直接有关。加工质量用加工精度和加工表面质量两个指标。

二、影响加工精度的因素。

１、工艺系统的几何误差。

２、工艺系统受力变形所引起的误差。

３、工艺系统热变形所引起的误差。

４、工件内应力所引起的误差。

三、提高加工精度的措施

（１）减少误差法。（２）误差补偿法。（３）误差分组法。（４）误差转移法。（５）就地加工法。（６）误差平均法。

７）控制误差法。

四、表面质量

1、常用表面粗糙度和表面物理机械性能（残余应力、冷作硬化及金相组

织）来表示。

2 对性能的影响耐磨性与粗糙度。强度、疲劳、应力集中

影响表面质量的因素

a 粗糙度切削时，刀具、工艺系统的振动。磨削时，砂轮、粒度、修

整、速度、进给量

b 冷作硬化。刀具，切削用量，工件材料。

c 金相组织。磨削时，磨削用量，冷却方法

d 残余应力。热塑性变型、冷塑性变型、金相组织的变化

e 振动

第六节连接的方法

一、可拆装的连接

螺丝钉、螺栓、拉链、扣钉、卡扣、铆接、销接、插接、搭接、铰链、倒刺毛、丝带、电磁、挂钩。

二、不可拆的连接

焊接、粘接、天线抽拉