第8章、连续成型工艺
第八章-凝固新技术—定向凝固
5、那女孩有
一双晶亮的眸子，明净清澈，灿若繁 星，不 知她想 到了什 么，对 着自己 兴奋的 一
笑，眼睛弯的像月牙儿一样，仿佛那 灵韵也 溢了出 来。一 颦一笑 之间， 高贵的 神
色自然流露，让人不得不惊叹于她清 雅灵秀 的光芒 。
6、她，高高的个子，一
条马尾辫在身后，一双不大的眼睛闪 着智慧 的光芒 ；她， 白白净 净，眉 清目秀 ，
怎么看都是个美女，可是她与众不同 ，十分 特殊。
7、鬓珠作衬，乃具双目如
星复作月，脂窗粉塌能鉴人。略有妖 意，未 见媚态 ，妩然 一段风 姿，谈 笑间， 唯
少
• 定向凝固涡轮叶片，寿命是普通铸造的2.5倍 • 单晶叶片，寿命是普通铸造的5倍
等轴晶、定向柱状晶、单晶叶片
自1965年美国普拉特·惠特尼航空公司采用高 温合金定向凝固技术以来，这项技术已经在许多 国家得到应用。
由于电磁约束成形定向凝固取消了粗厚、导热性能 查的陶瓷模壳、实现无接触铸造，使冷却介质可以直接 作用于金属铸件上，可获得更大的温度梯度，用于生产 无（少）偏析、组织超细化、无污染的高纯难熔金属及 合金，具有广阔的应用前景。
36
深过冷定向凝固
ZMLMC法的一个显著特点是通过提高温度梯度，扩大 所允许的抽拉速率，从而达到亚快速凝固水平，实现组织 超细化。但是单纯采用强制加热的方法增大温度梯度来提 高凝固速率，人不能获得很大的冷却速率，因为此时要求 散发的热量更多了，一般来说采用这样的技术很难实现快 速凝固。
• 3.快速凝固法（ H．R．S法）
• Erickson于1971年提出。原理如图所示。
• 与P．D法的主要区别：铸型加热器始终加热，在凝固时，铸 件与加热器之间产生相对移动。底部使用辐射挡板和水冷套。 在挡板附近产生较大的温度梯度。热量主要通过已凝固部分 及冷却底盘由冷却水带走。
材料成型及控制课程设计
材料成型及控制课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解材料成型及控制工程的基本概念，掌握不同材料成型方法及其适用条件。
2. 学生能够描述材料成型过程中涉及的物理和化学变化，并运用相关理论知识分析成型中可能出现的问题。
3. 学生掌握材料成型过程中控制系统的基本原理，能够阐述各类控制器在成型过程中的作用和功能。
技能目标：1. 学生能够运用CAD/CAM软件设计简单的零件成型过程，并进行模拟分析。
2. 学生通过实验和案例分析，培养解决实际成型过程中技术问题的能力。
3. 学生能够操作基本的成型设备，并根据工艺要求进行参数调整和故障排查。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对材料成型及控制工程领域的兴趣，激发其探索精神和创新意识。
2. 通过团队合作完成课程项目，增强学生的沟通协调能力和集体荣誉感。
3. 增进学生对我国材料成型及控制工程技术发展的认识，培养其社会责任感和自豪感。
本课程针对高年级工程技术类专业学生，结合课程性质，注重理论与实践相结合，旨在通过系统的教学活动，使学生不仅掌握扎实的专业知识，而且能够将这些知识应用于实际问题的解决中，同时培养学生的专业技能和正确价值观。
通过对课程目标的明确和分解，教师将能够有效指导学生达成预期的学习成果，并为后续的教学评估提供依据。
二、教学内容本章节教学内容主要包括：1. 材料成型基本理论：介绍材料成型过程中金属塑性变形原理，热处理技术，以及材料成型性能分析。
- 教材章节：第3章“金属塑性变形理论基础”，第4章“热处理技术及其应用”。
2. 常见材料成型方法：讲解铸造、锻造、焊接、塑性加工等成型方法，分析各自特点和适用范围。
- 教材章节：第5章“铸造工艺”，第6章“锻造工艺”，第7章“焊接成型技术”。
3. 材料成型控制技术：探讨成型过程中涉及的自动控制原理，传感器与执行器的应用，以及成型设备控制系统设计。
- 教材章节：第8章“成型过程自动控制”，第9章“传感器与执行器”。
特种加工技术第8章其他特种加工方法
光电成型
原理： 利用图形照相底片和光致抗蚀剂在电镀金属基板上选择性的形成电气绝缘 膜，放入电镀液中时基板中露出的部分会析出图形，然后将涂敷的光致抗蚀剂剥 离去除的加工方法。 工艺： 1）电镀材料：常用于电沉积的金属材料有铜、镍、金、银等。 2）电镀溶液：常采用酸、碱溶液作为电镀溶液。但应避免使用强酸、强碱性溶 液等，因为这类溶液容易造成镀层剥离应力增大，降低镀层的牢固性能。 3）镀前处理：必须使基体需要电镀部分形成能剥离的薄膜。该镀层薄膜的形状 应与产品一致，并不影响镀层的牢固附着，保证电镀后便于随镀层一同剥离。 4）电镀：在通入直流或交流电的镀池中，金属基体为阴极进行电沉积。当析出 镀层=10 mm时，停止电镀，取出用水清洗、干燥、并将基础镀层剥离（用刀尖划 开镀层端部，或用胶带贴着镀层将镀层提起）。 如果基础镀层厚度尺寸还没有达到使用要求，可将基础镀层展开后进行追加电 镀，通常称之为精镀或自由镀。采用二次电镀的原因是一次析出的金属太厚时， 剥离困难，另外剥离时抗蚀膜易受损伤。从另一方面考虑，两面同时精镀的产品 质量更好。为了防止金属镀层横向生长，应在原版制备时予以补偿处理。
磁性研磨在机械零件中的应用
1）全部毛刺彻底清除。例如齿轮啮合噪音小了2 db； 2）尖角锐边钝化。如弹簧两端平面原有割手的感觉，光整后手感柔和；活塞的 环槽、活塞环的锐边得到R<0.1 mm的圆角，这利于缸套磨合及降低机油消耗； 3）去除锈蚀及氧化层。如凸轮轴开档轴段的发蓝、变色，被全部清除； 4）光整后的零件表面光亮夺目，手感光滑柔和； 5）粗糙度值大幅度下降，在原基础上分别提高0.5-1.5个等级，电镜观察（如气 缸套）表面形貌由尖锐的锯齿形变成钝化的丰满形表面； 6）零件外型发生了以微米计的尺寸变化（变化1-2 μm）但不影响形位精度； 7）零件表面显微硬度提高3-10％，表面残余拉应力改变为均匀的压应力，细化 表面组织，增加耐磨层厚度8-15倍左右； 8）零件表面呈现微观鱼鳞坑形加工纹理，这比环纹、网纹更有利于储油；加上 Ra数值低，尖角、毛刺彻底清除，从而提高了零件抗疲劳、耐磨性和抗蚀性； 9）零件加工表面及非加工表面得到光整，完成传动件的初期磨损，提高零件清 洁度；如全部磨擦副零件光整后发动机质量提高，出厂磨合期缩短>40％。 图8-6是磁性磨料研磨加工的应用实例，左图为研磨平面，右图为研磨钻头上 的螺旋面的。
材料工程基础课件-第八章 材料的连接
①材料的焊接性
• 金属的可焊性是金属材料对焊接加工的适 应性。即金属在一定焊接方法、焊接材料、 工艺参数及结构型式条件下，获得优质的 焊接接头的难易程度。它主要包括两个方 面：
a.工艺性能，产生工艺缺陷的倾向。 b.使用性能，即焊接接头在使用中的可靠性。
• 从理论上讲任何材料都有通过焊接加工实 现的可能性，但就人类现在已掌握的技术 来看，大多数材料很难通过焊接加工实现 连接，只有少数金属材料适应焊接加工， 如铁、镍、铝、铜、钛等金属及其合金。 其中，低碳钢、低合金结构钢具有良好的 焊接性。
④焊接安全生产
• 预防弧光照射 • 预防触电 • 预防烫伤 • 防火、防爆 • 预防有害气体、烟尘的中毒
8.4 粘接的分类
三种粘接方法： • 胶粘剂粘接法 • 热熔粘接法 • 溶剂粘接法
胶粘剂粘接法
利用胶粘剂将各种材质、形状、大小、厚 薄、软硬相同或不同的胶接件连接成为连 续牢固稳定的整体的一种工艺方法。 胶接剂是一种靠界面的粘附和物质的内聚 等作用产生的粘合力，将各种材料牢固的 连接在一起的物质，也称为粘合剂、粘接 剂，可简称为胶。
②在可能允许的情况下，尽量增大粘接面积， 提高胶层承载能力；
③对木材和层压材料的粘接应防止层间剥离， 可采取斜接，提高粘接强度。
④粘接时可选与被粘接材料刚度相同或相似 的胶粘剂，最大限度减小应力集中。
⑤承受作用力较大的情况，可采用复接方式。
粘接接头的四种基本形式
对接
角接
T接
平接
对接
• 纯粹对接，粘接面积小，粘接强度低，应 尽量不使用，除非维修无法改变原形状。
• 不加热的压焊过程称为冷压焊 • 加热压焊过程称为热压焊
• 根据加热热源各类不同，热压焊可以分为： • 电阻焊（点焊、缝焊、对焊） • 摩擦焊 • 超声焊 • 爆炸焊 • 真空扩散焊
第8章 齿轮加工技术
8.1 8.2 8.3 8.4
齿轮加工原理 齿轮加工工艺及方法 齿轮的测量 圆柱齿轮的机械加工工艺过程及工 艺分析
结束
8.1 齿轮加工原理
8.1.1 常见齿轮的种类
齿轮在切削加工时，工件和刀具按一定规律运动，利用
刀具切削刃对工件毛坯的切削作用，切除毛坯上多余的金属， 而得到所要求的表面形状。常用的齿轮有圆柱齿轮，圆锥齿 轮及蜗杆蜗轮等，而以圆柱齿轮应用最广。齿轮齿面的表面 形状有渐开线表面，摆线表面，圆弧表面等，渐开线表面齿 轮是最常用的齿轮，它能方便地在机床上加工出来，图8-1为 常见齿轮种类。
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补充：热轧
热轧就是在高于合金再结晶温度的温度中使其软 化后用压轮把材料压成薄片或钢坯的横截面，使 材料形变，但材料物理性质并无变化。
补充：冷轧
冷轧是对已经过热轧、除麻点除氧化工序的材料在 低于合金再结晶温度的温度中用压轮进一步碾压材 料以让材料有再结晶的过程。经过反覆的冷压－－ 再结晶－－退火－－冷压（反覆2～3次）过程， 材料里的金属发生分子级别的改变（再结晶），形 成的合金物理性质发生改变。
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图8-8 直齿圆柱齿轮的铣削
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8.2 齿轮加工工艺及方法
3)铣刀的选择。根据齿轮模数、压力角、齿轮齿数选择正确 铣刀。 4)分度计算与调整。据齿轮齿数选择合适的分度方法，计算 后进行有关调整。 5)确定合理铣削用量及切削液。按照切削用量选择原则，考 虑齿轮铣刀是铲齿成型铣刀，所选铣削速度应比普通铣刀略 低。为了保证齿轮加工质量和铣刀耐用度，可采用乳化液、 轻柴油等切削液。 6)对中心 对刀是使铣刀廓形的对称平面通过齿坯轴线。如偏 离标准中心，铣出的齿形将向一边倾斜，严重影响齿轮质量， 常用的方法有试切法，划线法。 7)铣削。
金属工艺学 第8章 锻压成形
8.2.2自由锻工艺规程的制订
1、绘制锻件图 锻件图是制定锻造工艺过程和检验的 依据，绘制时主要考虑余块、余量和锻件公差。 （1）余块 对键槽、齿槽、退刀槽以及小孔、盲孔、 台阶等难以用自由锻方法锻出的结构，必须暂时 添加一部分金属以简化锻件的形状。为了简化锻 件形状以便于进行自由锻造而增加的这一部分金 属，称为余块（或敷料），如图8-6所示。 （2）锻件余量 在零件的加工表面上增加供切削加工 用的余量，称之为锻件余量，如图8-6所示。锻件 余量的大小与零件的材料、形状、尺寸、批量大 小、生产实际条件等因素有关。零件越大，形状 越复杂，则余量越大。 （3）锻件公差 锻件公差是锻件名义尺寸的允许变动 量，其值的大小与锻件形状、尺寸有关，并受生 产具体情况的影响。
表8-1 锻件分类及所需锻造工序
锻件类别 盘类零件 轴类零件 筒类零件 环类零件 弯曲类零件 图 例 锻造工序 镦粗（或拔长－镦粗），冲孔等 拔长（或镦粗－拔长），切肩， 锻台阶等
镦粗（或拔长－镦粗），冲孔， 在芯轴上拔长等 镦粗（或拔长－镦粗），冲孔， 在芯轴上扩孔等
拔长，弯曲等
8.2.3自由锻件的结构工艺性
加工条件的影响(外因)
变形温度的影响
在一定的变形温度范围内，随着温度升高，原子动 能升高，从而塑性提高，变形抗力减小，有效改善了可 锻性。 若加热温度过高，晶粒急剧长大，金属力学性能降 低，这种现象称为“过热”。若加热温度更高接近熔点， 晶界氧化破坏了晶粒间的结合，使金属失去塑性，坯料 报废，这一现象称为“过烧”。 金属锻造加热时允许的最高温度称为始锻温度。 不能再锻，否则引起加工硬化甚至开裂，此时停止锻造 的温度称终锻温度。
第八讲超高层建筑模板工程施工(一)胡玉银
BUILDING CONSTRUCTION建筑施工第31卷第4期Vo1．31No．41超高层建筑模板工程特点超高层建筑最显著的特点是结构超高，故其模板工程亦具有鲜明特点：（1）以竖向模板为主体。
目前超高层建筑多采用框—筒、筒中筒结构体系，核心筒以钢筋混凝土结构为主，外框架（筒）以钢结构为主，水平结构（楼板）一般采用压型钢板作模板，因此超高层建筑结构施工中，核心筒的模板工程量最大。
在超高层建筑中，核心筒内多为电梯和机电设备井道，楼板缺失比较多，竖向结构（剪力墙）工作量较水平结构（楼板）工作量大得多，竖向模板面积远远超过水平模板面积。
如广州新电视塔核心筒中，竖向模板面积约为水平模板面积的6倍。
因此超高层建筑模板工程必须以竖向模板为重点，施工计划亦以加快竖向结构施工为目标。
（2）施工精度要求高。
超高层建筑结构超高，受力复杂，施工精度特别是垂直度对结构受力影响显著。
另外超高层建筑设备如电梯正常运行对结构的垂直度也有严格要求，因此超高层建筑的模板工程系统必须具备较高的施工精度。
（3）施工效率要求高。
超高层建筑施工往往多采用阶梯形竖向流水方式，核心筒是其它工程施工的先导，核心筒施工速度对其它部位结构施工甚至整个超高层建筑施工速度都有显著影响，因此超高层建筑模板工程必须具有较高工效。
总之，超高层建筑模板工程必须以核心筒为重点，以竖向结构为主体，在确保施工精度的前提下，努力提高施工效率。
超高层建筑施工有赖于先进的模板工程技术，同时超高层建筑的蓬勃发展又极大地促进了模板工程技术的进步。
二十世纪以来是超高层建筑大发展的时期，模板工程技术呈现出百花齐放、丰富多彩的发展局面，液压滑升模板工程技术、液压自动爬升模板工程技术、整体提升钢平台模板工程技术和电动整体提升脚手架模板工程技术已经成为超高层建筑结构施工主流模板工程技术。
2液压滑升模板工程技术2.1发展简介液压滑升模板工程技术始创于20世纪初，开始主要用于贮仓一类等截面筒体结构的施工。
第8章-聚合物填充体系与短纤维增强体系分析
内容提要：首先介绍填充剂与增强纤维的种类、性能， 填充剂的表面改性与界面特性，然后分别介绍聚合物增强体 系、填充阻燃体系和天然材料／聚合物复合体系。
聚合物的填充体系，是指在聚合物基体中添加与基体在 组成和结构上不同的固体添加物制备的复合体系。这样的添
加物称为填充剂，也称为填料。“填充”一词有增量的含义。 某些填充剂，确实是主要作为增量剂使用的。但随着材料科 学的发展，越来越多的具有改性作用或特殊功能的填充剂被 开发出来。
云母粉呈鳞片状形态，在其长度与厚度之比为100以上时， 具有较好的改善塑料力学性能的作用。在PET中添加30％的云母 粉，拉伸强度可由55MPa提高到76MPa，热变形温度也有大幅度 提高。
云母粉在橡胶制品中应用，主要用于制造耐热、耐酸碱及电
绝缘制品。
8
(5) 二氧化硅(白炭黑)
用作填充剂的二氧化硅大多为化学合成产物，其合成方 法有沉淀法和气相法。二氧化硅为白色微粉，用于橡胶可具 有类似炭黑的补强作用，故被称为“白炭黑”。白炭黑是硅 橡胶的专用补强剂，在硅橡胶中加入适量的白炭黑，其硫化 胶的拉伸强度可提高l0～30倍。白炭黑还常用作白色或浅色 橡胶的补强剂，对NBR和氯丁胶的补强作用尤佳。气相法白 炭黑的补强效果较好，沉淀法则较差。
粒度较细的滑石粉可用作橡胶的补强填充剂。超细滑石 粉的补强效果可更好一些。
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(4) 云母
云母是多种铝硅酸盐矿物的总称，主要品种有白云母和金云 母。云母为鳞片状结构，具有玻璃般光泽。云母经加工成粉末， 可用作聚合物填充剂。云母粉易于与塑料树脂混合，加工性能良 好。
云母粉可用于填充PE、PP、PVC、PA、PET、ABS等多种塑 料，可提高塑料基体的拉伸强度、模量，还可提高耐热性，降低 成型收缩率，防止制品翘曲。云母粉还具有良好的电绝缘性能。
塑料模具重点第八章挤出模.习题答案
一、选择题1. 挤出机头的作用是将挤出机挤出的熔融塑料由( )运动变为( )运动，并便熔融塑料进一步塑化。
(A)A．螺旋、直线B．慢速、快速C．直线、螺旋D．快速、慢速2. 机头的结构组成是(C)。
A．过滤板、分流器、口模、型芯、机头体B．过滤板、分流器、型腔、型芯、机头体C．过滤板、分流器、口模、芯棒、机头体D．推出机构、分流器、口模、芯棒、机头体3. 机头内径和栅板外径的配合，可以保证机头与挤出机的(A)要求。
A．同心度C．垂直度B．同轴度D．平行度4. 口模主要成型塑件的( )表面，口模的主要尺寸为口模的( )尺寸和定型段的长度尺寸。
(D)A．内部内径B．外部外经C．内部外经D．外部内径5. 分流器的作用是对塑料熔体进行( )，进一步( )。
(C)A．分流固化B．分流成型C．分层减薄加热和塑化D．分层减薄成型6. 管材的拉伸比是指(D)在成型区的环隙截面积与管材成形后的截面积之比。
A．分流器和分流器支架B．机头体和芯棒C．定径套D．口模和芯棒7. 设计多层薄膜吹塑机头时，一般要求机头内的料流达到相等的（B）。
A．厚度B．线速度C．温度D．速度8. 管材从口模中挤出后，温度( )，由于自重及( )效应的结果，会产生变形。
(C)A．较低热胀冷缩B．较高热胀冷缩C．较高离模膨胀D．较低离模膨胀二、填空题1. 挤出模包括机头和定型模两部分。
2. 塑件的截面形状由口模和芯棒决定。
3. 常用的管材挤出机头结构有直通式、直角式和旁侧式三种。
4. 国产的挤出机主要参数有螺杆直径、长径比、产量、电动机功率、加热功率、中心高（任填三个即可）。
5. 芯棒的外径尺寸不等于（或者小于）管材内径尺寸。
6. 常用的薄膜机头可分为芯棒式机头、十字形机头、螺旋式机头、多层薄膜吹塑机头和旋转机头。
7. 挤出成形板材与片材的机头可分为鱼尾式、支管式、螺杆式和衣架式四大类。
8. 管材的压缩比反映出塑料熔体的压实程度。
三、问答题1. 什么是拉伸比?什么是压缩比?答:所谓管材的拉伸比是指口模和芯棒的环隙截面积与管材成型后的截面积之比。
8- 拉挤成型工艺解读
玻 璃 钢 型 材
8、1 拉挤成型工艺概述
拉挤成型工艺是将浸渍树脂胶液的连续玻璃 纤维束、带或布等，在牵引力的作用下，通过挤 压模具成型、固化，连续不断地生产长度不限的 玻璃钢型材。
8、1 拉挤成型工艺概述
这种工艺最适于生产各种断面形状的玻璃钢 型材，如棒、管、实体型材（工字形、槽形、 方形型材）和空腹型材（门窗型材、叶片等）等。
4固化炉电阻或远红外加热5牵引装置履带式牵引机液压机械式6切割装置砂轮其它刀具86应用建筑领域运输领域电工领域运动娱乐领域航空航天领域高压电缆保护管玻璃钢型材门窗型材雷达天线罩运动娱乐拉挤成型工艺玻璃钢型材不饱和聚酯树脂玻璃纤维无捻粗纱增强材料辅助材料83拉挤成型工艺拉挤成型示意图液压式拉挤设备右图hydraulicpultrusionmachine纱架如送纱工序可以增加连续纤维毡或用三向织物以提高制品横向强度成型模成型模具
②增强材料 为了满足制品的特殊性能要求，可以选用芳 纶纤维、碳纤维等。
③辅助材料
拉挤工艺的辅助材料主要有脱模剂 和填料。
8、3 拉挤成型工艺
送纱
浸胶
预成型
牵引
切断
固化定型
8、3 拉挤成型工艺
拉挤成型示意图
拉挤成型工艺参数
1、固化温度和时间
固化体系
拉挤成型工艺参数
2பைடு நூலகம்浸胶时间
浸透
拉挤成型工艺的缺点
拉挤成型工艺的缺点是产品形状单调，只能生产 线形型材，而且横向强度不高。
8、2 拉挤工艺用原材料
①树脂基体 不饱和聚酯树脂、环氧树脂、乙烯基树脂、 热固性甲基丙烯酸树脂、改性酚醛树脂、阻燃性 树脂等。
第八章塑料包装工艺
• 2 对流通环境的顺应性
• 〔1〕收缩包装不怕日晒雨淋，可放于 露天；拉伸包装薄膜受阳光照射发作 松弛，只能在仓库寄存。
• 〔2〕收缩包装停止了六面密封，防潮 性好，透气性差；拉伸包装四面裹包， 防潮性差，透气性好；
• 〔3〕收缩包装不宜在高温操作，拉伸 包装无此限制。
• 二、 塑料包装袋的分类
• 1 常用预制塑料小袋〔106页图6-1〕
• 2 延续式充填塑料袋的主要方式〔107页图6-2〕
• 〔1〕大袋：装填质量为20～50公斤，用于工农 业产品的运输包装，有启齿袋和阀门袋。
• 〔2〕小袋：适用范围广，主要用于食品和日用 品的销售包装，多为单层塑料包装袋和复合塑 膜包装袋。按制袋方法可分为：预制塑料袋和 延续式充填塑料袋两类。
装只需一种厚度薄膜，但幅宽需求多 种。
相反点：
• 〔1〕对规那么外形和异形的物品均适 宜；
• 〔2〕都特别适宜于包装新颖水果和蔬 菜；
• 〔3〕关于单件、多件物品的销售包装 均适宜。
• 贴体包装较廉价，但需人工较多，大 批量消费时，比泡罩包装本钱高。
• 〔4〕商品价值。
• 泡罩包装比拟美观，能提高商品的价 值。
• 贴体包装由于衬底上有抽真空的小孔， 而稍显逊色。
• 泡罩包装适于大批量、小件、要求良 好阻隔性的物品；
• 贴体包装适于小批量、外形复杂，在 流经进程中容易破损，而且不要求阻 隔性的物品。
• 泡罩包装〔Blister Packaging〕是将产品封 合在由透明塑料薄片构成的泡罩与衬底〔用纸 板、塑料薄膜或薄片、铝箔或它们的复合资料 制成〕之间的一种包装方法。
• 由于这两种包装方法都是用衬底作为基础，因 此也称为衬底包装〔Carded Packages〕。
材料成型工艺底座课程设计
材料成型工艺底座课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解材料成型工艺的基本原理，掌握底座成型的关键步骤和技术要求。
2. 掌握底座设计中常用的材料性能及选用原则，能结合实际需求进行合理选材。
3. 了解底座成型过程中的质量控制方法，提高对成型缺陷的识别及预防能力。
技能目标：1. 能够运用CAD软件完成底座的三维建模和工程图绘制。
2. 学会使用材料成型设备，独立完成底座的成型加工操作。
3. 掌握底座成型过程中的调试和优化方法，提高实际操作技能。
情感态度价值观目标：1. 培养学生的团队协作意识，增强沟通与交流能力，提高解决问题的能力。
2. 增强学生对材料成型工艺的热爱，激发创新意识和实践精神。
3. 培养学生严谨、细致、负责的工作态度，提高对质量的把控能力。
本课程针对高年级学生，结合材料成型工艺底座的设计与制作，注重理论与实践相结合，提高学生的专业知识水平和实际操作技能。
通过本课程的学习，使学生能够具备独立完成底座设计与成型加工的能力，为今后从事相关工作奠定基础。
同时，培养学生严谨、负责的工作态度和团队协作精神，提升综合素质。
二、教学内容1. 材料成型工艺原理：讲解材料成型的基本概念、分类及原理，重点介绍底座成型的常用方法，如铸造、焊接、塑性加工等。
参考教材章节：第1章 材料成型工艺概述2. 底座设计：学习底座结构设计的基本原则，掌握底座的三维建模和工程图绘制方法。
参考教材章节：第2章 底座结构设计；第3章 三维建模与工程图绘制3. 材料选择与性能分析：介绍常用底座材料的特点、性能及应用，学会根据实际需求进行合理选材。
参考教材章节：第4章 常用材料及性能4. 成型设备与工艺参数：了解底座成型过程中所使用的设备、工艺参数及其对成型质量的影响。
参考教材章节：第5章 成型设备与工艺参数5. 成型加工操作：学习底座成型加工的操作步骤，包括模具准备、设备调试、成型加工等。
参考教材章节：第6章 成型加工操作6. 质量控制与缺陷预防：掌握底座成型过程中的质量控制方法，分析常见缺陷产生原因及预防措施。
《轧制理论与工艺》习题集
《轧制理论与⼯艺》习题集《轧制理论与⼯艺》习题集绪论⼀.概念题1)轧制2)轧制分类3)平辊轧制4)型辊轧制5)纵轧6)横轧7)斜轧⼆.填空题三.问答题1)轧制有哪些分类⽅法，如何分类?2)轧制在国民经济中的作⽤如何?3)现代轧制⼯艺技术的特点和发展趋势如何?四.计算题第⼀篇轧制理论第1章轧制过程基本概念⼀.概念题1)轧制过程2)简单轧制过程3)轧制变形区(07成型正考)4)⼏何变形区5)咬⼊⾓6)接触弧长度(09成型正考)7)变形区长度8)轧辊弹性压扁(08成型正考)9)轧件弹性压扁10)绝对变形量11)相对变形量12)变形系数13)均匀变形理论14)刚端理论15)不均匀变形理论16)变形区形状系数⼆.填空题三.问答题1)简述不均匀变性理论的主要内容。
2)简述沿轧件断⾯⾼度⽅向上速度的分布特点。
3)简述沿轧件断⾯⾼度⽅向上变形的分布特点。
4)简述变形区形状系数对轧件断⾯⾼度⽅向上速度与变形的影响。
5)简述沿轧件宽度⽅向上的⾦属的流动规律。
四.计算题1)咬⼊⾓计算2)接触弧长度计算3)在?650mm轧机上轧制钢坯尺⼨为100mm×100mm×200mm，第1道次轧制道次的压下量为35mm，轧件通过变形区的平均速度为3.0m/s时，试求：(12分) (07成型正考) (08成型正考)(1) 第1道次轧后的轧件尺⼨(忽略宽展)；(2) 第1道次的总轧制时间；(3) 轧件在变形区的停留时间；(4) 变形区的各基本参数。
4)在?750mm轧机上轧制钢坯尺⼨为120mm×120mm×250mm，第1道次轧制道次的压下量为35mm，轧件通过变形区的平均速度为3.5m/s时，试求：(12分) (09成型正考)(1) 第1道次轧后的轧件尺⼨(忽略宽展)；(2) 第1道次的总轧制时间；(3) 轧件在变形区的停留时间；(4) 变形区的各基本参数。
第2章实现轧制过程的条件⼀.概念题1)咬⼊2)⾃然咬⼊3)⾃然咬⼊条件(07成型正考)4)极限咬⼊条件(09成型正考)5)稳定轧制6)合⼒作⽤点系数7)稳定轧制条件(08成型正考)8)极限稳定轧制条件⼆.填空题三.问答题1)简述改善咬⼊条件的途径。
第8章芯片封装及装配技术
球焊的首选材料。但因金与铝之间容易形成金属间化，
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合物，所以在使用Au丝时要避免金铝系统。Al线具有良
好的导电性，与半导体间也可形成和好的欧姆接触，成本也
低，但因其材质太软不易拉丝和键合，一般不采用纯铝丝。 标准的铝丝为加入1%硅的硅铝丝、加入0.5~1%镁的镁 铝丝。但其机械强度远比金差，且表面易氧化。是超声波键 合最常见的理想材料。
金属导线的选择会影响到焊接质量、器件可靠性等方
面。理想的材料应达到下面的要求：可与半导体材料间形成
良好的欧姆接触；化学性能稳定；与半导体材料间有很强的
结合力；导电性能良好；容易焊接；在键合过程中可保持一 定的形状。 Au、Al是键合时选择的两种材料。Au的化学稳定性、 抗拉性、延展性好，容易加工成丝，因此成为热压焊、金丝
影响很大。陶瓷封装的类型很多，总的来说有双列直插结构
和扁平结构两种。
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（3）塑料封装
用一些树脂或特殊塑料来封装芯片的方法就是塑料封 装。塑料封装的散热性、气密性都较陶瓷封装和金属封装差 一些，但它价格低、重量轻、工艺简单、可满足小型化封 装，且适合自动化量产，已成为封装技术的主流。
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塑封材料必须具有以下特征：绝缘性好；温度适应能力 强；吸水性和渗水性很低；抗辐射能力强；CTE很小；化学 稳定性好；和基板材料之间粘附性良好；致密性好；成本
先用等离子气体冲击die和lead frame表面，除去杂质。
11
10．Inspection（检测）
用低倍显微镜检查出不良的W/B产品。
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11．Molding（压模） 为了防止周遭环境对die的影响，用EMC将W/B后的 产品封装起来，完成后的产品即可称为package。EMC在 常温下也会缓慢固化，且水分会影响EMC的成型质量，所以
材料液态成型技术-第八章-冒口技术
四 补贴的应用
下图表示了补贴厚度、铸件壁厚及铸件高度间的关系。 1）板件补贴的确定
当铸件的厚度一定时，随着 铸件高度的增加，补贴的厚度 增加。
当铸件的高度一定时，随着 铸件壁厚的减少，补贴值增大。
对于厚80mm 3：1的杆件， 查表得冒口区长度为140mm， 两个冒口区长度加上冒口本 身直径为470mm，环形件需要 补缩的距离为: 3.14 ×920=2889mm， 需设置的冒口数为：
2889/470=6.1个 即用6个冒口可得到致密的铸件。
例题
例题
方案二：用同样三个冒口均布在圆周上，冒口之间放外冷铁， 问是否可得到致密的铸件？
4）画一条曲线与各圆 相切，就是补贴所需的外形曲线。
轮缘补贴
3、轮缘与轮毂补贴的作法
4、轮毂补贴的作法： 对于轮毂，要求不如轮缘高。不需改变内切圆的直径，
加补贴的方法与轮缘相同，只是滚圆的直径不变。
例题
用冒口有效补缩距离的概念，掌握影响冒口有效补缩距离的规律， 有助于合理确定冒口的数目。 例：一环形件，如图所示，环形中心线为920mm，宽240mm，厚 80mm，为宽厚比为3：1的杆件。采用冒口直径为190mm。 方案一：问应设置几个冒口？
碳钢铸件冒口的有效补缩距离
2、碳钢铸件冒口的有效补缩距离
杆形与板形的区别：宽厚比大于4：1为板件， 小于4：1的为杆件。对两端都用冒口补缩的板 形或杆形铸钢件，在靠近末端方向冒口的有效 补缩距离不变，而板形b=4.5a，而冒口之间因 少一个散热端面，有效补缩距离稍小一些，对 板形b=4a。同样地，对杆形靠近末端方向和冒 口之间的有效补缩距离分别为：
高分子材料成型加工
第8章高分子材料的成型加工聚合物的成型加工是将聚合物转变成实用材料或制品的一种工程技术。
这些实用材料或制品往往不是纯粹由聚合物制成，而是以树脂为主，并辅以各种填料、助剂和着色剂等组成的材料制成。
保证产品的质量及产率，加工方法是至关重要的。
制品的性能不仅决定于原材料，而且与加工方法密切有关。
不正确的成型加工方法，不仅得不到预期性能的产品，甚至会破坏原材料的性能。
例如：过高的加工温度，会引起材料的分解，交联，甚至焦化，这就破坏了原材料的性能。
大多数情况下，高分子材料加工的过程包括四个阶段：原材料的准备,如高聚物和添加物的预处理、配料、混合等；使原材料产生变形或流动，并成为所需的形状；材料或制品的固化；后加工和处理，以改善材料或制品的外观、结构和性能。
高分子材料成型加工通常有以下几种形式：⑴高聚物熔体加工：如热塑性树脂熔体挤出纺制化学纤维；以挤出、注射压延或模压等方法制取热塑性塑料型材和制品；用模压、注射或传递模塑加工热固性塑料制品和橡胶制品。
⑵高聚物溶液加工：如溶液法纺制化学纤维、流延法制薄膜；油漆、涂料和粘合剂等亦大多用溶液法加工。
⑶类橡胶状聚合物的加工：如采用真空成型、压力成型或其它热成型技术等制造各种容器、大型制件和某些特殊制品，纤维或薄膜的拉伸等。
⑷低分子聚合物或预聚物的加工：如丙烯酸酯类、环氧树脂、不饱和聚酯树脂以及浇铸聚酰胺等用该技术制造整体浇铸件或增强材料；化学反应法纺制聚氨酯弹性纤维等。
⑸高聚物悬浮体的加工：如以橡胶乳、聚乙酸乙烯酯乳或其它胶乳以及聚氯乙烯糊等生产多种胶乳制品、涂料、胶粘剂、搪塑塑料制品；乳液法或悬浮法纺制化学纤维等。
⑹固态高聚物的机械加工：如塑料件的切削加工(车、铣、刨、钻)、粘合、装配；化学纤维的加捻、卷曲、变形等。
8.1塑料的成型加工塑料，顾名思义是指在热及压力的作用下能进行塑化成型，制成一定形状且能满足某些用途的一类高分子材料。
塑料成型加工的目的在于根据各种塑料固有的性能，利用一切可以施行的方法，使其成为满足不同领域应用要求，具有需要尺寸和形状的制品。
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第8章、连续成型工艺§8-1、概述1、连续成型工艺定义：指从添加原材料到制成玻璃钢制品的整个过程都是在连续不断的进行。
种类：连续制管连续制板拉挤成型复合管生产2、四种工艺简介(1)连续制管连续管——效率高，投资大，品种少连续复合管——EPF法，品质高，高强，高性能，多用途(2)连续制板浸胶毡定形固化而成。
(3)连续拉挤——生产型材(4)离心法制管——低成本玻钢管§8-2、连续制管§8-2-1、概述60年代丹麦“德罗斯索”公司第一台凸轮钢带式纤维缠绕机70年代美、日引进丹麦技术改进80年代中国引进八道纤维缠绕大口径生产线发展§8-2-2、卧式干法缠绕机预浸无纬带或玻璃布带缠绕工艺程序：纵向、环向布带缠绕芯轴内加热预固化第二次固化（高频加热）外牵引脱模切割特点：连续玻纤，浸胶铺放，先纵后环，环是相间反向。
§8-2-3、卧式湿法环向浸胶缠绕特点：预浸，均铺，环向纱层，纵向靠环向纱的余胶浸渍，环、纵交错缠绕，二次固化，自动脱模。
§8-2-4、立式垂直向上表面抛光镀铬的钢芯轴，由下向上垂直移动，表面涂脱模剂，缠预浸纱，达厚度后，表面一层玻璃纸，缠完，切断，固化，脱芯。
§8-2-5、立式低熔点金属芯模缠绕低熔点金属（铅—铋合金）向上移动的芯轴，缠绕，固化，上端熔化自动向下脱落。
§8-3、工艺特点1、连续化2、定制长度3、一芯即可4、工艺稳定5、结构多样§8-4、原材料1、增强材料连续玻纤粗纱，布带，短切毡，表面毡，有机纤维（尼龙、涤纶、聚丙烯），石棉纤维2、树脂不饱和聚酯树脂：间苯二甲酸系列，双酚A系列，含卤素树脂，环氧丙烯酸树脂，乙烯基酯树脂。
特性：较长的凝胶，较短的固化时间，较低的固化放热峰。
添加低收缩率添加剂。
§8-5、工艺参数1、缠绕规律纤维纱均匀、稳定、平整地排布在芯轴表面是关键。
排布方式：平接，搭接。
搭接方式=(n-1)/nn=1，平接n=2，搭接1/2n=3，搭接2/3……n=k ，搭接(k-1)/k2、纵向纱片数m=πD / b mb m ——纱片宽度3、螺旋缠绕角1-=m b Dtg πα4、特有的配方，高效的加热方式合理布置固化装置§8-6、热塑性和热固性复合结构管EPF ，是挤出、拉挤和缠绕相结合的连续制管方法，用紫外线辐射引发固化。
1、工艺特点整个过程连续，生产效率高，制品强度高，耐腐，质轻，抗渗，耐热，电绝缘优良特点。
2、EPF 工艺流程以挤出成型的塑料管为芯材，沿轴向铺设拉挤成型的热固性玻璃钢层，在周向用纤维缠绕法铺设热固性玻璃钢层，最后在管材表面涂热固性或热塑性的富树脂层。
挤出塑料管芯材→冷却→定型→纵向纤维纱铺层→环向纤维缠绕铺层→预固化→富树脂表面层→紫外和远红外固化→冷却→牵引切割→产品3、树脂光敏引发剂引发的树脂。
Polylite HY-201，对内衬材料PVC有优良的粘接性。
§8-7、拉挤成型工艺§8-7-1、概述1、历史48年起源于美国。
60年代后发展起来。
70年代后，连续纤维毡，螺旋无捻粗纱机出现，可生产宽为1m以上的中空制品。
高频加热、树脂固化系统的改进，生产速度可达3~4m/min。
美国以计算机控制的“拉挤之星”系列产品。
国内是哈玻钢所，西安绝缘材料厂，引进设备。
2、拉挤优点：生产效率高，自动化，增强材料含量高，性能可靠，后加工量少，树脂损耗少，可调纵向、横向强度，可定长。
3、应用领域耐腐，电工，建筑，运输，运动娱乐，能源开发，航空航天。
§8-7-2、拉挤工艺1、工艺流程玻纤粗纱排布→浸胶→预成型→挤压模塑及固化→牵引→切割→制品↑独特之处：外力拉拨，挤压模塑2、拉挤工艺分类(1)间歇式拉挤成型工艺间歇固化定型牵出，模具成本高(2)连续式拉挤成型工艺牵引与模塑连续进行(3)立式拉挤用熔融或液体金属槽代替钢制热成型模具，槽内金属液面上浇注乙二醇等有机保护层。
3、拉挤原材料(1)树脂不饱和聚酯树脂（美国）五种：a、硬质高反应性间苯型不饱和聚酯树脂Polylite31-20-5与低收缩性填料相容性好，拉挤速度高5倍。
b、中反应性间苯型不饱和聚酯树脂Polylite92-310耐腐，大直径型材。
c、硬质高反应性间苯型不饱和聚酯树脂Polylite92-311耐水、韧性。
d、中反应性间苯型不饱和聚酯树脂，耐腐蚀。
e、硬质高反应性间苯型不饱和聚酯树脂。
环氧树脂室温固化的双酚A型环氧树脂，热固性甲基丙烯酸酯树脂，改性酚醛树脂，热塑性聚丙烯，ABS，尼龙，聚碳酸酯，聚砜，聚醚砜，聚亚苯基硫醚。
(2) 增强材料玻纤，聚酯纤维，芳纶纤维，碳纤维，都采用增强型浸润剂。
合股原丝玻纤无捻粗纱直接无捻粗纱膨体无捻粗纱横向连续原丝毡，组合毡，无捻粗纱织物和针织物。
4、工艺参数固化温度，固化时间，牵引张力及速度，纱团数量。
(1)固化温度和时间不饱和聚酯树脂，多采用有机氧化物为引发剂，固化温度一般略高于有机过氧化物，最好通过固化放热曲线来确定。
(2)浸胶时间一般不饱和聚酯树脂的浸胶时间在15~20s 。
(3)张力及牵引力取决于制品的几何形状，由实验决定。
(4)玻纤纱用量求混合物密度：)1)(1(1g Rtt t V W W +-+=ρρρ混 ρ混：树脂和填料混合物密度W t ：填料质量分数ρt ：填料密度g/cm 3ρR ：树脂密度g/cm 3V g ：树脂与填料混合物孔隙率混混混V W =ρ 玻纤体积百分含量：)1)(1(gc ff f fff V W W W V +-+=混ρρρ 纱团数：N=100 A βf ρf V f / KA ：制品截面积βf ：玻纤支数ρf：玻纤密度K：玻纤股数N：制品所用纱团数5、成型设备送纱架，胶槽，模具，固化炉，牵引设备，切割装置。
§8-8、连续制板工艺§8-8-1、概述1、克服手糊、喷射波形瓦和平板厚度不均匀，有气泡等问题。
由一片发展到二片重叠的双层连续技术，尺寸方面到二幅、三幅宽。
2、美国费龙公司的生产线§8-8-2、原材料耐候性波板，G类。
难燃场合波板，S类。
耐候性：减少苯乙烯用量，用甲基丙烯酸甲酯代替。
难燃性：选择阻燃树脂的等级及阻燃配方，近年来发展了聚丙烯酸酯，聚氯乙烯等热塑性树脂。
增强材料：无捻粗纱，短切毡。
其中短切毡含微毒物质，几年后会产生白浊。
结构：朝双面覆盖氟薄膜技术发展。
§8-8-3、技术规范标准板形，连续异形波形，不连续异形波形。
§8-8-4、制板工艺横向波板成型纵向波板成型§8-9、离心法制管工艺§8-9-1、概述60年代起源于欧洲，在发达国家广泛应用，中国是空白。
定义：树脂、玻纤及填料按一定比例加到旋转的模具内，依靠高速旋转产生离心力，使物料在模内挤压密实，固化成型。
分类：压力管与非压力管，耐压0~1.8MPa优点：高强，质轻，防腐，防锈，耐磨，大口径管造价低，综合成本低于钢管，而缠绕管综合成本高于钢管。
用途：污水管，下水管主干线，给水管，盐水管，工业废水管，油田注水管，重点是耐腐和压力输水管。
§8-9-2、原材料树脂不饱和聚酯树脂增强材料直径9~13μm玻纤玻璃毡，玻纤纱，连续毡，网格布，单向布填料石英砂，石英粉，辉绿岩粉，增加刚度、厚度，节约树脂§8-9-3、工艺过程原材料→配料→装模、离心成型→固化→脱模→后固化→成品1、配料强制搅拌2、模具清洗，涂模3、施转模具4、加料每次厚0.5~1.0mm，均匀，排气5、固化加热、加速固化6、脱模巴柯硬度15时脱模§8-9-4、工艺要求1、增强材料铺设方法(1)预混法15mm 短切纤维与树脂、填料搅拌混合，加入旋转模具(2)自由铺设松散玻毡卷筒，离心力和人工铺层(3)预成型法增强纤维套管，滑动旋转铺设(4)机械铺设伸壁有纤维切断器，往复运动铺放2、添加树脂方法(1)预混法树脂糊+粉状填料+纤维(2)树脂泵树脂泵和长管，打入模腔(3)喷射成型喷枪喷撒3、排气措施(1)调整离心机转速(2)机械压实4、设备参数模具旋转速度和转速W FgrvF=P ·AN=60 v/π dP ：压力 MPaA ：受压面积 cm 2g：重力加速度m/s2 r：旋转半径mn：转速。