材料成形工艺基础课件.ppt

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1、材料成形工艺基础主编华中科技大学沈其文主讲制造教研室李春燕学时32FundamentalofMaterialsForming材料科学与工程的四大要素合成加工组织结构材料科学与工程性能使用效能材料科学与工程的多学科化材料科学与工程物理学冶金学化学陶瓷学计算数学生物学材料科学与材料工程的差异材料科学和材料工程是一个整体，不可分割；它们之间的差异主要表现在学科的侧重点不同。材料科学侧重于发现和揭示四个要素之间的关系，提出新概念、新理论。材料工程侧重于寻求新手段实现新材料的设计思想并使之投入应用，二者相辅相成。尼龙

2、纤维的研制：1928年杜邦公司开始研究天然尼龙Carother等成功合成聚酯等高分子物理化学家发现聚酯能够冷拉丝成形利用X射线发现拉伸纤维强度源于高分子链的高度取向Carother等提出熔融纺纤的新概念工程技术人员发明尼龙熔融纺纤技术小分子流体力学不使用于高分子物质纺纤设备的要求铜容器腐蚀造成尼龙熔体颜色污染1938年首批合成尼龙纤维产品问世材料科学材料科学材料科学材料工程材料工程材料工程材料科学材料工程材料工程所涉及的三大制备技术根据所需材料的性能、结构要求，进行材料的提纯净化、原料(成分)配制和合成或合

3、金化的过程．是材料制备工程的首要环节。熔融凝固制备技术原材料熔融精炼凝固坯料常用于金属、无机非金属化合物、半导体材料坯锭和玻璃制品的制备。粉末冶金制备技术原料粉末压制烧结混合这是陶瓷材料、水泥以及硬质合金以及铁基合金等材料的主要成材途径。单体聚合制备技术这是高分子材料的典型的制备技术。天然气聚合聚合物单体煤炭石油材料工程的加工成形技术通过上述三种材料制备技术得到的材料，大多数不是材料的最终产品，需要进一步的后续加工处理。玻璃材料有它的特殊性，从原材料配制、熔化，到熔体快冷成形为制品，必须一步完成。材料的常规

4、加工技术主要有锻造、冲压、轧制、挤压、拉拔、焊接以及注射成形等。课程的主要目的《材料成形工艺基础》是机械类或近机械类专业的一门学科基础课，学习本课程的主要目的是使学生比较全面系统的获得机械制造中铸造、压力加工、粉末成形、焊接、塑料、橡胶、陶瓷以及有关模具设计、加工、制造方面的专业知识。其主要任务是介绍以下内容：1）制定铸造过程图，了解合金的熔炼与浇注过程的基本知识以及砂型铸造、特种铸造等；2）制定锻造过程图，了解材料塑性变形基本规律；了解粉末成形、塑料、橡胶、陶瓷成型过程和板料冲压成形过程；3）了解常用金属

5、材料焊接过程基本知识；材料与人类文明人类的文明进程是依据什么而划分的？材料应用的发展是人类发展的里程碑：——石器时代、铜器时代、铁器时代……。——发展得越来越快。历史中国古代三大铸造技术在我国古代金属加工工艺中，铸造占着突出的地位，具有广泛的社会影响，像“模范”、“陶冶”、“熔铸”、“就范”等习语，就是沿用了铸造业的术语。劳动人民通过世代相传的长期生产实践，创造了具有我国民族特色的传统铸造工艺。其中特别是泥范、铁范和熔模铸造最重要，称古代三大铸造技术。泥范铸造我国自新石器晚期，就进入铜石并用时代。河北唐山等

6、地出土的早期铜器，有锻打成形的，也有熔铸成形的，说明范铸技术在我国源远流长，很早就发展起来。熔模铸造传统的熔模铸造一般称失蜡、出蜡或捏蜡、拨蜡。它和用来制造汽轮机叶片、铣刀等精密铸件的现代熔模铸造，无论在所用蜡料、制模、造型材料、工艺方法等方面，都有很大不同。但是，它们的工艺原理是一致的，并且现代的熔模铸造是从传统的熔模铸造发展而来的。金属型铸造铸型材料从石和泥、砂改用金属，从一次型经多次型又改进成为耐用性更高的所谓“永久”型（金属型），在铸造技术的历史发展上具有重要的意义。1953年河北兴隆铁范的发现，证

7、明我国早在战国时期已经用白口铁的金属型浇注生铁铸件。这批铁范包括锄、镰、斧、凿、车具等类共87件，大部完整配套。其中，镰和凿是一范两件，锄和斧还采用了金属芯。它们的结构十分紧凑，颇具特色。范的形状和铸件相吻合，使壁厚均匀，利于散热：范壁带有把手，以便握持，又能增加范的刚度。可以说是创造了一种中国风格的金属型，并且在那个时候已经大体定型了。近年来，在河南南阳、郑州、镇平和河北满城、山东莱芜等地又陆续出土汉代铁范许多件，品种比战国时期显著增多，型式却基本相同。河南泥池汉魏铁器窖藏中还有铸造成形铁板和矢镞的铁范以

8、及长达半米的大型铁犁范。4,500BC——1,000BC青铜时代（BronzeAge）从矿石中提炼铜——冶金业的黎明这张埃及古墓壁画是人类冶金业的最早纪录之一青铜，古称金或吉金，是红铜与其它化学元素（锡、镍、铅、磷等）的合金。史学上所称的“青铜时代”是指大量使用青铜工具及青铜礼器的时期。保守的估计，这一时期主要从夏商周直至秦汉，时间跨度约为两千年左右，这也是青铜器从发展、成熟乃至鼎盛的辉煌期。到春秋战国时期，齐