材料成形过程技术综合概述.ppt

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1、第一章绪论了解制造技术的概念，材料成形技术的基本要素和流程了解材料成形的一些共性的基本问题了解本课程的性质和任务难点：材料成形的基本流程和由此引出的材料成形的基本问题形态工艺学有关概念重点：凝固成形的基本问题和发展概论塑性成形的基本问题和发展概论焊接成形的基本问题和发展概论第一章绪论1.1材料成形过程技术概述1.2基本问题与发展概况1.3课程的性质和任务1.1材料成形过程技术概述凝固成形塑性成形焊接成形表面加工热处理切削加工装配切削加工切削加工凝固成形塑性成形焊接成形机器毛坯零件图1-1机器制造的一般过程原材料（锭料、轧材）1.1.1材料加工的主要工艺方法材

2、料加工冷加工：车，铣，刨，钻，磨热加工铸锻焊——凝固（液态）成形——连接成形热处理，表面成形，粉冶加工——塑性成形也可归纳为以下四类：成形加工、切除加工、表面成形加工、热处理加工1.1.2材料成形过程技术概述在我国一直把制造技术分为“设计”和“制造工艺”两个方面。丹麦专家LeoAlting提出制造技术是由产品技术(ProductTechnology)和过程技术(ProcessTechnology)两个基本部分组成。即体现了机械制造的一大板块是回答“做什么”的“产品技术”，另一大板块是回答“怎么做”的过程技术（不少欧洲国家也称“ProductionTechno

3、logy”）一个机械制造产品的诞生，一靠物化前生成过程（构思、构想、策划、设计），二靠制造全过程使构思和设计物化成产品，这两个方面构成了产品技术和过程技术。1.1.2材料成形过程技术概述2过程技术涵盖了把物化前的产品设计和构思制造成具体产品的全过程，因而过程技术不只是车、铣、刨、磨、铸、锻、焊、热处理等工艺技术，更包含装配技术、工具技术、仪表测量技术、生产组织技术、生产控制技术以及整个生产过程的构思、规划和设计。本课程主要阐述的是产品“如何做”的有关各种材料成形过程技术的基本原理及工艺，目的是使同学掌握给一定产品选择技术先进而又经济合理的材料成形技术方法。1

4、.1.3材料成形过程的基本要素材料成形过程就是采用一定的加工工艺方法，使被加工的材料达到几何形状、状态和（或）性能的变化过程。研究表明，要产生这种变化，必须具备三个基本要素：材料、能量和信息。因而材料的加工过程，可以用相关的材料流程、能量流程和信息流程来描述。材料加工过程材料（O）产品+废料能量（O）损耗材料（I）信息（I）信息（O）形状、性能能量（I）一、材料流程材料流程系统可以分为三种重要类型：直通流程对应于质量不变过程，其特点是加工材料在初始时的质量等于或近似等于加工材料在过程结束时的最终质量。也就是说，材料在一定的受控条件下仅改变了几何形状或（和）性

5、能。例如各种凝固成形、塑性成形、粉末压制、塑料成形和热处理等均属于这类过程特征。直通流程的材料状态可为固态、液态或颗粒态。发散流程对应于质量减少过程，其特点是零件最终的几何形状局限在材料的初始几何形状内。也就是说，材料改变是通过去除一部分材料形成的。相应的加工方法有传统的切削加工，电火花加工、电解加工、热切割和冲裁等。发散流程的材料只能是固态。汇合流程对应于质量增加过程，其特征是加工材料在过程结束时最终质量比过程开始时的质量有所增加。例如焊接、喷涂和气相沉积等。汇合流程的材料状态可为固态，也可以是固态和液态兼而有之。一、材料流程（续）在材料流程系统中，用来产

6、生形状和（或）性能变化的过程，称为基本过程。根据对材料作用的性质，基本过程主要有以下三种类型机械过程它包括弹性变形、塑性变形、脆性和韧性断裂、液体和粉末的流动等。热过程如加热、熔化、冷却、凝固等化学过程如溶解、燃烧、沉积、相变、扩散等任何一种材料成形过程都是由上述一些基本过程组成。例如材料成形中模锻，其基本过程包括：毛坯下料（机械过程：断裂）→加热（热过程）→模锻成形（机械过程：塑性变形）→锻后冷却（热过程）→切飞边（机械过程：断裂）二、能量流程材料成形过程系统中，每一个基本过程的实现，必然要通过传递介质向材料提供能量。基本过程为机械过程的能量流程⑴传递介质

7、与加工材料之间的相对运动传递介质的状态可以是刚性的、颗粒态的和流体状态的。切削加工中的刀具和塑性成形中的工模具即为刚性介质，通过他们与加工材料的相对运动而实现材料的切除或塑性变形。⑵作用在加工材料上的压力差板料成形中的气压胀形、液压胀形、橡胶胀形、超塑性板的气压胀形、塑料的吹塑成形和真空成形等，都是借助压力差来实现的。此时的传递介质可以是弹性体、液体和气体（包括真空状态）等；⑶直接产生于加工材料中的质量力实现机械基本过程的能源主要是电能源和化学能二、能量流程(续)基本过程为热过程的能量流程热基本过程所需热量通常由电能、化学能或机械能转化而得。热量可在加工材料

8、内部直接产生（直接加热）；也可在加工材料外部产生，然