01第一章铸造成形工艺理论基础

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1 应用背景
板料成形
Sheet-Metal Forming Processes
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焊接 Welding
铸造 Casting
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非金属材料成形
锻造 Forging
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我国材料成形技术的发展历史
我国的材料成形技术具有悠久而辉煌的历史 明朝大科学家宋应星编著的《天工开物》一书中，
详细论述了冶铁、铸钟、锻铁、淬火等各种金属的 加工方法。
1885年发现了气体放电电弧作为电弧焊接的热源， 1886年发明了电阻焊，从此电焊便成为现代焊接 技术的主流。
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20世纪中期以后，随着计算机、微电子、信息和 自动化技术的迅速融入，在涌现出一大批新型的 成形技术的同时，材料成形加工生产已开始向着 优质化、精密化、绿色化和柔性化的方向发展。
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青铜文化
二里冈出土饕餮(tao tie) 纹方鼎
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Fra Baidu bibliotek大禾人面方鼎
青铜文化
商代青铜文化
司母戊鼎，1939年安阳武
官村出土，高133厘米，
重833千克，是中国目前
发现最重的青铜器。
据估计，铸造这样大型青
铜器，需300多人同时工
作。
体积庞大，花纹精巧，造
司
型精美
母
戊
21 鼎
青铜文化
四羊方尊
虎食人卣
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在现代机械产品的制造过程中，一般是应用材料成 形的方法将材料制成毛坯，再经过机械加工方法制 成所需的零件。
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从材料到毛坯，再由毛坯到零件的工艺过程 是贯穿机械制造过程中的一条主线，它包含 了材料成形技术及机械制造技术的基本理论、 基本知识、基本方法。对于一个合格的工程 技术人员来说．掌握这些知识，对所从事的 工作是非常重要的。
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青铜文化
饕餮纹鼎
司母辛方鼎 23
青铜文化
豕(shi)尊
司母辛觥(gong)
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我国的锻 造技术在 二三千年 前已被成 熟地应用 于生产工 具和各类 兵器的制 造上。
湖北江陵楚墓出土越王勾践宝剑swf 26
我国也是世界上应用焊接技术最早的国家 之一。 河南辉县战国墓中的殉葬铜器的耳和足就 是用铸焊方法与本体连接的，比欧洲早了 2000多年。
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教材：《材料成形工艺基础》(第三版） 主编：沈其文 出版：华中科技大学 ，2003年
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课程性质
《材料成型工艺基础》课程是机械类各专业必 修的专业技术基础课，主要研究工程材料的 各种成形方法与规律。 计划学时为32学时，与之相配合的有课 堂练习、习题和金工实习等教学环节。
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课程目的
通过学习金属材料成型加工的方法、工艺过程、 特点和应用 ，使学生具有选择材料成型方法及工 艺分析的初步能力，具有综合运用工艺知识，分析 零件结构工艺性的初步能力，为学习其它有关课程 及以后从事与机械相关的工作奠定必要的基础知识。
在跨人21世纪后的今天，已进入了各种人工设计、 人工合成的新型材料层出不穷的新时代，各种与之 相应的先进的成形工艺也在不断涌现并大显身手。
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材料成形工艺经历了从简单的手工操作到如今的 复杂化、大型化和智能化生产的发展过程。
蒸汽—空气锤、水压机、模锻压力机、高速冲床 等设备的使用，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。
先进的技术装备等等。
我国成功地进行了耗用钢水达490t的轧钢机机架和 长江三峡电站巨型水轮机的巨型铸件的铸造，锻造 了196t汽轮机转子；
采用铸一焊组合方法制造了12000t水压机的立柱 （高18m）、底座和横梁等大型零、部件；
我国已成功地生产出了用于锻造大型锻件的12000t 水压机；
解决了30万吨级远洋油轮船体的焊接技术；
任何材料在被人们制造成有用物品(无论是 生活用品或是生产工具等)的过程中，都要 经过成形加工;
材料成形工艺是人类的生产活动中始终不 可缺少的基础性技术。
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材料成形技术——用于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。
机械工程材料，按化学成分可分为以下四大类：金 属材料、高分子材料、陶瓷材料和复合材料。
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新中国成立以后，我国机械制造业得到了飞速发展， 经历了由仿制到自行设计、制造，从生产普通机械 到制造精密和大型机械，从生产单机到制造成套设 备的发展过程。
20世纪50年代，自行制造汽车、拖拉机及飞机； 60年代，制造万吨水压机，和齿轮磨床、坐标镗床
等精密机床；
70年代，制造大型成套设备和万吨级远洋巨轮； 直至90年代，为我国航天、原子能等工业领域提供
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参考书：
1. 杜丽娟主编 . 材料成型工艺 . 哈尔滨工业大学出
版社，2009.
2. 刘建华主编 . 材料成型工艺基础 . 西安电子科技
大学出版社 ，2007.
3. 汤酞则主编 . 材料成形技术基础. 清华大学出版
社 2008
4. 张彦华,薛克敏主编 . 材料成形工艺. 高等教育出
版社，2008.
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二．材料成形技术的发展史
材料成形工艺是伴随着人类使用材料的历史 而发展的。
在人类使用材料之初，通过将天然材料石头、陶土 打制成石器和烧制成陶器，就诞生了最原始的材料 成形工艺。
随着人们对金属材料(青铜、钢铁等)的使用，相应 地产生了铸造、锻造、焊接等金属成形加工技术。
20世纪以后，随着塑料和先进陶瓷材料的出现，这 些非金属材料的成形工艺得到了迅速发展；
这部论著是世界上有金属材料成形及加工方法以 来最早的科学论著，充分反映了我国历代劳动人民 在材料成形及机械加工技术方面的卓越贡献。
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我国的冶铸技术至少有4000年以上的悠久 历史，前2000年是青铜的天下。到商周时代， 冶铸技术已达到很高水平，形成了灿烂的青 铜文化。
铸造技术在我国源远流长，并有很高的水平， 形成了闻名于世的以泥范(砂型)、铁范(金属 型)和失蜡铸造为代表的中国古代三大铸造 技术。
5. 周述积, 侯英玮, 茅鹏主编. 材料成形工艺.机械工
业出版社，2005.
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绪论
一．工程材料与材料成形工艺 二．材料成形技术的发展史 三．材料成形技术在国民经济中的地位 四．本课程的学习内容
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一．工程材料与材料成形工艺
材料是人类的生活和生产赖以进行的物质 基础，它直接用于制造人类所需要的各种 生产工具和生活用具。