材料成型工艺基础课件.ppt

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1、材料成型工艺基础刘贯军1绪　论本课程性质：《材料成型工艺基础》是一门以研究常用工程材料坯件及机器零件的成型工艺原理为主的综合性技术基础课。它是在原《金属工艺学》热加工工艺内容的基础上，去粗取精、拓宽与加深后形成的。2绪　论本课程内容：《材料成型工艺基础》几乎涉及机器制造中除切削加工成型工艺以外的所有工程材料的成型工艺，包括:◆金属的液态成型，◆金属的塑性成型，◆材料的连接成型，◆粉末冶金成型，◆塑料、橡胶、陶瓷等非金属材料成型◆复合材料成型等各个方面。3绪　论本课程目的与任务：通过本门课程的学习，同学们在进行机械零件设计时，能

2、够使零件既满足工艺性能要求又满足经济性要求，也就是说，要使大家设计的零件结构除满足使用性能外，既便于制造，又价格低廉。学习方法：课堂认真听，课后看书五分钟，课前复习五分钟4第1章　铸　造铸造史话越王勾践剑――0.557长、0.046宽，楚国器物；5第1章　铸　造铸造史话---中原铸剑术：战国晚期大学者荀子概括铸造铜剑的整个过程：刑（型）范正，金（铜）锡美，工冶巧，火齐（剂）得，剖刑而莫邪已。然而不剥脱，不砥厉，则不可以断绳；剥脱之，砥厉之，则劙盘盂，刎牛马忽然耳。6第1章　铸　造铸造史话---中原铸剑术了：战国相剑术士曾说：白

3、所以为坚也，黄所以为牣（韧）也，黄白杂则坚且牣，良剑也。7第1章　铸　造铸造史话---曾侯乙编钟8第1章　铸　造铸造史话---曾侯乙编钟9第1章　铸　造铸造史话---曾侯乙编钟10第1章　铸　造铸造史话---曾侯乙编钟华中理工大学博士研究生刘克明运用现代科学技术对曾侯乙墓出土文物进行了大量的研究。他认为：“曾侯乙编钟是科学技术史上一项最早而复杂的系统工程，它具有完备的技术体系和丰富的工程技术语言，具有世界一流的铸造技术，在工程图学上极有价值，是世界任何一部科学技术史不可缺少的组成部分，它不仅是中国古代科学技术与艺术的写照，同时

4、，它也为科学技术的未来发展做出了楷模。堪与古埃及金字塔、中国的万里长城、巴比伦空中花园等世界奇迹相媲美。11第1章　铸　造铸造史话---成语故事铸造辉煌；热血铸忠魂；铸成大错；模范12第1章　铸　造铸造史话---铸造的历史源远流长……13第1章　铸　造本章主要内容：1.1　铸造工艺基础1.2　砂型铸造1.3　铸造工艺设计1.4　铸件结构设计1.5　特种铸造1.6　常用合金铸件的生产141.1　铸造工艺基础1.1.1　液态合金的充型1.1.2　铸件的凝固1.1.3　铸造合金的收缩1.1.4　铸件中的缩孔与缩松1.1.5　铸造内应

5、力、变形、裂纹1.1.6　铸件中的气孔151.1　铸造工艺基础1.1.1　液态合金的充型充型:液态合金填充铸型的过程.充型能力:液态合金充满铸型型腔，获得形状完整、轮廓清晰铸件的能力.充型能力不仅与合金的流动性（流动能力）有关，还受到铸型性质、浇注条件和铸件结构等因素的影响。161.1　铸造工艺基础1.1.1　液态合金的充型---影响因素1.　合金的流动性指液态合金本身的流动能力，是合金主要铸造性能之一。合金的流动性愈好，充型能力愈强，愈便于浇铸出轮廓清晰、薄而复杂的铸件。同时，有利于非金属夹杂物和气体的上浮与排除，还有利于对

6、液态合金冷凝过程所产生的收缩进行补缩。171.1　铸造工艺基础1.1.1　液态合金的充型---影响因素1.　合金的流动性181.1　铸造工艺基础1.1.1　液态合金的充型---影响因素2.　浇注条件191.1　铸造工艺基础1.1.1　液态合金的充型---影响因素3.　铸型填充条件（1）铸型材料（2）铸型温度（3）铸型中气体（4）铸型结构201.1　铸造工艺基础1.1.2　铸件的凝固液态金属的凝固方式：（1）逐层凝固；（2）糊状凝固；（3）中间凝固211.1　铸造工艺基础1.1.3　铸造合金的收缩合金的收缩经历如下三个阶段：（1

7、）液态收缩　从浇注温度到凝固开始温度（即液相线温度）间的收缩。（2）凝固收缩　从凝固开始温度到凝固终止温度（即固相线温度）间的收缩。（3）固态收缩　从凝固终止温度到室温间的收缩。221.1　铸造工艺基础1.1.3　铸造合金的收缩合金的液态收缩和凝固收缩表现为合金体积的收缩，常用单位体积收缩量（即体积收缩率）来表示。合金的固态收缩不仅引起合金体积上的缩减，同时，更明显地表现在铸件尺寸上的缩减，因此固态收缩常用单位长度上的收缩量（即线收缩率）来表示。铸件的实际收缩率不仅与其化学成分有关，还与浇注温度、铸件结构和铸型条件等外部条件有

8、关。231.1　铸造工艺基础1.1.4　铸件中的缩孔与缩松液态合金在冷凝过程中，若其液态收缩和凝固收缩所缩减的容积得不到补足，则在铸件最后凝固的部位形成一些孔洞。按照孔洞的大小和分布，可将其分为缩孔和缩松两类。241.1　铸造工艺基础1.1.4　铸件中的缩孔与缩松1.缩孔的形