材料成型技术DOC
材料成型内容要点(完整版)

《材料成形工艺基础》要点第一章金属的液态成形第一节液态成形理论基础1.三种凝固方式(逐层、糊状、中间)及其影响因素(结晶温度范围、温度梯度)2.合金的流动性及其影响因素(合金成分)a)为什么共晶合金的流动性好?3.合金的充型能力对铸件质量的影响(浇不足、冷隔)4.影响充型能力的主要因素(合金的流动性、浇注条件、铸型条件)5.合金收缩的三个阶段(液态、凝固、固态)6.缩孔、缩松产生的原因、规律(逐层:缩孔;糊状:缩松;位置:最后凝固部位)7.缩孔与缩松防止(定向凝固原则;措施:加冒口、冷铁)8.铸造应力产生的原因和种类(热应力、机械应力或收缩应力)9.热应力的分布规律(厚:拉;薄:压)及防止(同时凝固原则)10.铸造残余应力产生的原因(热应力)及消除措施(时效处理)11.铸件变形与裂纹产生的原因(故态收缩,残余应力)12.变形防止办法(同时凝固;反变形;去应力退火)13.热裂纹与冷裂纹的特征第二节液态成形方法1.常用手工造型方法(五种最基本的方法:整模、分模、活块、挖砂、三箱)的特点和应用(重在应用)2.机器造型:实现造型机械化的两个主要方面(紧砂、起模)3.熔模铸造的原理(理解)、特点(理解)和应用。
a)为什么熔模铸件精度高,表面光洁?b)为什么熔模铸造适合于形状复杂的铸件?c)为什么熔模铸造适合于难于加工的合金铸件?4.金属型铸造的原理(理解)、特点(理解)和应用。
a)为什么金属型铸件精度高,表面光洁?b)为什么金属型铸造更适合于非铁合金铸件的生产?5.压力铸造的原理(理解)、特点(理解)和应用。
6.低压铸造的原理(理解)、特点(理解)和应用。
7.离心铸造的原理(理解)、特点(理解)和应用。
第三节液态成形件的工艺设计1.浇注位置的概念及其选择原则(重在理解和应用)2.分型面的选择原则(重在理解和应用)3.铸造成形工艺参数(加工余量、拔模或起模斜度、收缩率)4.铸造工艺图(能用规定的符号和表达方式正确画出)第四节液态成形件的结构设计1.铸件壁厚设计(大于最小壁厚;小于临界壁厚;壁厚均匀;由薄到厚均匀过渡)a)为什么要大于最小壁厚?b)为什么要小于临界壁厚?c)壁厚不均匀会产生什么问题?2.铸件壁间连接(圆角;避免锐角)3.铸件筋条设计(避免十字交叉)4.铸件外形设计和铸件内腔设计(理解;重在应用)5.结构斜度的设计(结构斜度与起模斜度的区别;重在应用)第二章金属的塑性成形第一节塑性成形工艺基础1.常用的六类塑性成形方法(轧制、拉拔、挤压、自由锻、模锻、板料冲压)2.与铸造比较,塑性成形法的最显著的特点(性能好,但形状不能太复杂)3.塑性变形对金属组织和性能的影响(冷变形条件下和热变形条件下;纤维组织及其性能特点)4.金属可锻性的衡量指标(塑性、变形抗力)及影响因素(成分;组织;温度)5.金属加热缺陷(过热、过烧、脱碳、过渡氧化)与碳钢始锻温度(低于固相线200℃)第二节热锻成形工艺1.自由锻基本工序(镦粗、拔长、冲孔、弯曲、切割、扭转)2.自由锻件结构工艺性3.模锻的基本原理(理解)及特点4.胎模锻的概念及特点(理解)第三节板料冲压1.两大类基本工序(分离工序和变形工序)2.冲裁的概念;冲裁变形过程(弹性变形阶段、塑性变形阶段、断裂分离阶段)及冲裁件断面特征(塌角或圆角带;光亮带;断裂带)3.切断的概念4.弯曲变形的特点(内:压;外:拉);弯曲的质量问题(弯裂;回弹);弯裂的防止办法(限制最小弯曲半径;弯曲线与纤维方向垂直);回弹的防止办法(模具角度比弯曲件角度小一个回弹角值)5.拉深的概念;拉深和冲裁工序所使用的凸、凹模之间的区别(间隙大小;圆角)拉深件质量问题(拉裂与起皱)6.拉深系数的概念及计算7.三类冲模的概念四种挤压方式第三章材料的连接成形第一节焊接成形工艺基础1.三大类焊接方法(熔化焊;压焊;钎焊);2.熔焊的冶金特点(理解)及保证焊接质量的基本措施(保护焊接区;渗加合金元素;脱氧脱硫);3.焊接接头的概念(焊缝加热影响区);4.焊接热影响区的概念(焊接过程中,焊缝两侧受焊接热作用而发生组织与性能变化的区域);5.低碳钢焊接热影响区的组成及其特点(熔合区;粗晶,性能差;过热区:粗晶,性能差;正火区:细晶,性能好;部分相变区:性能稍差);6.焊接应力与变形产生的原因(局部加热);7.防止和减少焊接应力的措施(焊前预热;焊接次序;焊后缓冷;焊后去应力退火);8.焊接变形的形式(收缩变形;角变形;弯曲变形;扭曲变形;波浪变形);9.防止和减小焊接变形的措施(刚性固定;反变形;焊接次序;焊前预热;焊后缓冷;矫正);10.焊接缺陷的种类及其检验方法(理解);第二节焊接方法1.焊条的组成及作用(焊芯和药皮;焊芯:作电极和焊缝的填充金属;药皮:稳定电弧燃烧;保护焊接区;渗加合金元素;脱氧脱硫);a)为什么焊条药皮中要加脱氧剂?2.两种重要的焊条(J422、J507);焊条选用原则(重在应用)3.埋弧焊的原理(理解)、特点和应用范围(水平位置焊接长直焊缝;大直径环形焊缝)b)埋弧焊的生产率为什么高于焊条电弧焊?c)埋弧焊与焊条电弧焊相比,为什么可以节省材料?d)埋弧焊为什么不能实现全位置焊接?4.氩弧焊的原理、特点及其应用;5.二氧化碳气体保护焊的原理、特点及其应用(注意与氩弧焊比较理解)e)二氧化碳保护焊时焊丝的成分有何要求,为什么?6.电渣焊的原理(电阻热)及其应用。
材料成型技术基础

材料成型技术基础材料成型技术是指将原材料通过一定的加工方式,制造成为具有特定形状、尺寸和性能的产品的过程。
材料成型技术是现代工业制造的基础,它在各个领域都有着广泛的应用,如汽车、机械、电子、建筑等。
本文将对材料成型技术的基础知识进行介绍。
1. 基本概念材料成型技术包括各种加工方式,如锻造、铸造、挤压、拉伸、滚压、剪切、锯切等。
这些加工方式都是通过对原材料的物理和化学变化,使其得到所需的形状和性能,从而实现产品的制造。
2. 锻造锻造是一种通过对金属材料进行加热和压制,使其改变形状和性能的加工方式。
锻造可以分为自由锻造和模锻造两种。
自由锻造是指将金属材料加热至一定温度后,用锤头或压力机对其进行压制,从而使其改变形状和性能。
模锻造是指将金属材料放入特定的模具中进行加热和压制,从而使其得到所需的形状和性能。
3. 铸造铸造是一种通过将液态金属材料倒入特定的模具中,使其冷却固化后得到所需的形状和性能的加工方式。
铸造可以分为压力铸造和重力铸造两种。
压力铸造是指将液态金属材料通过高压喷射进入模具中,从而得到所需的形状和性能。
重力铸造是指将液态金属材料倒入模具中,通过重力作用使其冷却固化,从而得到所需的形状和性能。
4. 挤压挤压是一种通过将金属材料通过模具中的小孔挤出,从而得到所需的形状和性能的加工方式。
挤压可以分为冷挤压和热挤压两种。
冷挤压是指将金属材料在室温下通过模具中的小孔挤出,从而得到所需的形状和性能。
热挤压是指将金属材料加热至一定温度后,通过模具中的小孔挤出,从而得到所需的形状和性能。
5. 拉伸拉伸是一种通过将金属材料拉伸,使其改变形状和性能的加工方式。
拉伸可以分为冷拉伸和热拉伸两种。
冷拉伸是指将金属材料在室温下拉伸,从而得到所需的形状和性能。
热拉伸是指将金属材料加热至一定温度后,拉伸,从而得到所需的形状和性能。
6. 滚压滚压是一种通过将金属材料通过辊轮的滚动,使其改变形状和性能的加工方式。
滚压可以分为冷滚压和热滚压两种。
金属材料的成型加工技术

金属材料的成型加工技术金属材料是人类使用最广泛的材料之一,在各种工业领域和日常生活中都有着重要的地位。
为了满足不同的使用需求,金属材料需要经过一系列的加工处理,其中最基本的是成型加工技术。
一、成型加工技术概述成型加工技术是指在一定的压力和温度条件下,使原材料发生塑性变形,通过模具的作用转化为所需形状的、成型加工过程。
它是金属加工技术中最基础、最广泛的一种加工方法。
成型加工技术分为压力成型和非压力成型两大类。
压力成型包括冷冲压、热冲压、挤压、锻压、旋压等,非压力成型包括铸造、粉末冶金、拉伸、深冲、铆接等。
二、冷冲压技术冷冲压是指在室温下将金属板料或金属带材通过压力作用使其变形,以达到成型目的的加工方法。
常用的冷冲压设备主要有冲床、剪板机、卷板机和折弯机等。
冷冲压常用于金属制品的生产,如汽车零部件、电子产品外壳、家用电器、工业机械等。
它具有成型精度高、高效率、成本低、材料利用率高等优点,但也有制造周期长、模具制备困难等缺点。
三、热冲压技术热冲压是指把金属材料加热到一定温度,再进行冲压加工的方法。
它的主要优点是能够提高材料的塑性,使其在变形过程中不容易出现裂纹和缺陷,成型精度高。
常用的热冲压设备有热冲压机和热挤压机。
热冲压技术主要应用于高精度金属制品的生产,如航空航天零部件、精密仪器、电子产品等。
但也存在能源消耗大、成本高等弊端。
四、挤压技术挤压是指将加热后的金属材料通过挤压机的模孔中,使其发生塑性变形,从而成型的加工方法。
挤压可分为直接挤压和间接挤压两种。
直接挤压是指将金属块材通过模孔,由一对锥形轮不停转动挤压,使其变形成型。
间接挤压是指将金属坯料放入模具中,利用一对挤压头挤压,使其变形并成型。
挤压技术主要用于大批量、高精度的金属制品的生产,如铝合金门窗、汽车铝合金零件、电力器材等。
五、锻压技术锻压是指将金属材料加热至一定温度后,在给定的压力下进行冲压成型的加工方法。
它以成型精度高、机械性能好、耐磨损等优点而被广泛使用。
材料成型及其控制

材料成型及其控制材料成型是指将原材料通过一定的加工工艺,使其获得所需的形状和尺寸的过程。
在现代工业生产中,材料成型是非常重要的一步,它直接影响产品的质量和性能。
本文将探讨材料成型的基本原理、常见的成型方法以及成型过程的控制方法。
一、材料成型的基本原理材料成型的基本原理是利用力的作用使材料发生形变,从而获得所需的形状和尺寸。
常见的力包括挤压力、拉伸力、压力等。
材料在受力的作用下,会发生塑性变形或弹性变形,而成型过程中需要的是塑性变形。
因此,选择合适的材料以及施加适当的力是实现材料成型的基本要求。
二、常见的材料成型方法1. 压力成型:压力成型是指利用外部的压力将材料压缩和塑性变形,从而获得所需形状的方法。
常见的压力成型方法有压铸、冲压和锻造等。
压铸是利用高压将熔融金属注入模具中,经冷却凝固后获得零件的方法。
冲压是利用冲压模具将金属板材冲裁成所需形状的方法。
锻造是利用锻压机将金属材料加热至一定温度后施加一定的压力,使其塑性变形从而获得所需形状的方法。
2. 热成型:热成型是指在高温条件下将材料塑性变形,从而获得所需形状的方法。
常见的热成型方法有热挤压、热拉伸和热压缩等。
热挤压是将金属材料加热至一定温度后通过挤压机将其压制成所需形状的方法。
热拉伸是将塑料材料加热至一定温度后拉伸成所需形状的方法。
热压缩是将金属材料加热至一定温度后通过压力将其压制成所需形状的方法。
3. 注塑成型:注塑成型是将熔融的塑料材料注入模具中,经冷却凝固后获得所需形状的方法。
注塑成型广泛应用于塑料制品的生产,如塑料零件、塑料容器等。
三、材料成型过程的控制方法材料成型过程的控制是确保产品质量和生产效率的关键。
以下是几种常见的成型过程控制方法:1. 温度控制:在热成型过程中,控制材料和模具的温度是非常重要的。
适当的温度能够保证材料的塑性和流动性,从而获得所需形状。
通过控制加热温度和冷却速度,可以实现对材料成型过程的精确控制。
2. 压力控制:在压力成型过程中,控制施加的压力是关键。
材料成形技术基础

电子制造
材料成形技术在电子设备的封装和连接中起着重要 作用。
航空航天
艺术雕塑
材料成形技术用于制造航空航天部件和航天器结构。 材料成形技术被艺术家用于创作各种雕塑作品。
材料成形技术的挑战与发展趋势
1 高性能材料
随着科技的进步,材料成形技术需要适应高性能材料的特性和要求。
材料成形技术基础
材料成形技术是制造业中最常用的加工技术之一,它涉及到各种成形工艺、 成形材料以及成形工艺流程。
成形技术定义
成形技术是通过施加力或应用热量将原始材料转化为所需形状和尺寸的加工方法。
主要成形技术分类
1 压力成形技术
将材料置于模具中,并施加压力使其变形, 如冲压、铸造等。
2 热成形技术
2 节能环保
开发符合节能环保要求的成形工艺和材料,减少资源消耗和环境污染。
3 数字化制造
利用数字化技术实现材料成形过程的自动化和智能化。
3
成形操作
按照成形工艺要求进行操作,施加力或应用热量使材料变形。
常见的成形材料
金属
如铝、钢等,用于制造汽车零部件、电子设备等。
塑料
如聚乙烯、聚丙烯等,广泛用于塑料制品的生产。
陶瓷
如瓷器、陶器等,用于制作装饰品、器皿等。
复合材料
如碳纤维增强复合材料,用于制造航空航天部件。
材料成形技术的应用领域
汽车制造
通过加热材料使其变软或熔化,然后形成所 需形状,如热压、热挤压等。
3 凝固成形技术
通过材料凝固过程中的相变来实现成形,如 注射成型、凝胶成型等。
4 仿生如3D打印、 模具复制等。
成形工艺流程
1
现代材料成型新技术.

《现代材料成型新技术》讲义重庆大学机械工程学院材料加工工程2004.5.26课程主要内容1.粉末冶金技术2.金属多孔材料3.定向凝固和单晶铸造4.金属超塑性5.连续铸造技术6.快速凝固技术和材料7.金属半固态成形技术第一章粉末冶金1.概述1.1粉末冶金的工艺:制粉,成型,烧结(发展到两者合一,HIP,或者三者合一,Osprey,以及烧结后的锻造)1.2优点:1)近终成型(用于高硬度材料,不利于机械加工零件)2)合金成分设计,可在宽范围控制成分(提高固溶度)3)可以得到复杂零件(锻造得不到)4)组织可控(铸造组织粗大)5)可制备人工复合材料1.3 缺点:1)粉末和模具成本高2)不适合大零件成型3)存在孔隙1)简化制粉工艺,提高产出率2)全致密工艺(热等静压)2制粉2.1传统制粉:电解,球磨,气体雾化,水雾化(粒径大:≥200μm;粒径分散度大;产出率低)2.2离心雾化和快速凝固制粉2.2.1旋转电极法(见图1.1、图1.2)图1.1 旋转电极法原理图图旋转电极过程中液膜破碎、球形粉形成原理图250转/秒≥150μm图1.3 不同形式的离心雾化250转/秒2.2.3高速转轮快速凝固法(RST)(图1.3C)改进的离心雾化法:提高冷却速度(水冷旋转轮) (≥106 ℃ /秒);高速转轮(400-600转/秒)优点:1)微晶或非晶粉末;成分偏析小;2)合金元素固溶度提高:表1.1 通过RST提高合金元素在铝中的溶解度力学性能提高:表1.2 用RST加入Li后,2024Al合金性能的改善•在T4和T6热处理状态下。
3)可消除有害相(高温合金的σ相),材料韧性提高4)得到亚稳组织,改变了合金共晶温度,共晶成分,扩大了合金成分范围,可以重新设计合金成分。
60000-80000H z 速度:2马赫≤50μm图1.4 真空雾化原理图1)气相沉积法:激光-蒸发-沉积(1公斤装置)产出率低;粒径小;μm (SiC粉)μm (Si3N4粉)2)液相法:溶液-微粒沉淀-干燥3.成型及致密化新技术致密度≤95%,模内致密度不均匀3.1 注射成型粉末,增塑剂(石蜡),黏结剂—>注射成型—>预烧结(排除有机物)—>成预坯—>烧结注射力提高了致密度和均匀性。
现代金属材料的制备与成型技术

现代金属材料的制备与成型技术一、金属材料的制备技术:1.熔炼法:熔炼法是制备金属材料最常用的方法之一、它通过将金属原料加热至熔化状态,然后通过冷却凝固形成所需形状的材料。
熔炼法可分为电熔法、真空熔炼法、坩埚熔炼法等。
2.粉末冶金法:粉末冶金是一种将金属粉末通过成形与烧结来制备金属材料的方法。
该方法不需要熔化金属,可直接使用金属粉末,在高压下成型成所需形状,然后通过烧结得到金属材料。
3.化学法:化学法是一种利用化学反应来制备金属材料的方法。
常见的化学法包括电解法、沉积法和溶液法等。
这些方法通过将溶解金属离子的溶液与适当的反应剂反应,使金属离子还原成金属固体。
4.气相沉积法:气相沉积法是一种利用高温高压条件下,使金属原料气化后沉积在衬底上的方法。
这种方法可以制备薄膜、纤维等金属材料。
二、金属材料的成型技术:1.锻造成型:锻造是一种将金属材料加热至一定温度后施以一定的力使金属发生塑性变形,从而得到所需形状的方法。
锻造可分为自由锻造、模锻造和挤压锻造等。
2.压力成型:压力成型是一种利用压力来使金属材料发生塑性变形,从而得到所需形状的方法。
常见的压力成型包括挤压、拉伸、连续模锻等。
3.粉末冶金成型:粉末冶金成型技术是指利用金属粉末进行成型的方法。
通过将金属粉末与适当的粘结剂混合,然后在高压下成形。
最后通过烧结将金属粉末与粘结剂固化在一起,得到所需形状的金属成品。
4.焊接与连接:焊接是一种将两个或多个金属材料通过加热、溶解或者高压连接在一起的方法。
常见的焊接方法有电弧焊接、气焊、激光焊接等。
除了焊接外,还有螺纹连接、铆接和胶粘连接等方法。
三、现代金属材料的设备与工具:1.熔炉:熔炉是用于将金属原料熔化的设备,它可以提供高温条件,使金属原料达到熔点,进行熔炼制备。
2.成型机床:成型机床是用于金属材料成型的机床设备,如锻压机、冲床、拉伸机等。
它们通过施加力或者压力,使金属发生塑性变形,得到所需形状。
3.烧结炉:烧结炉是用于粉末冶金制备的设备,它可以将金属粉末在高温条件下烧结成一体。
材料的成型加工方法

材料的成型加工方法材料的成型加工是指将原料经过一系列的工艺操作,使其具备特定形状、尺寸和性能的过程。
成型加工方法广泛应用于各个领域,包括金属加工、塑料制品、陶瓷制品等。
常见的成型加工方法包括铸造、锻造、冷热加工、压力加工、焊接、激光加工、电火花加工等多种技术。
以下将对其中的一些常见方法进行详细介绍。
首先,铸造是一种常见的成型加工方法,它通过将熔化的金属或合金倒入砂型、金属型或其他型腔中,待其冷却凝固后取出,得到所需的零件或产品。
铸造方法具有成本低、生产效率高的优点,适用于批量生产大型零件。
常见的铸造方法有砂型铸造、金属型铸造、压力铸造等。
锻造是将金属材料加热至一定温度后,通过受力作用使其形成所需形状的加工方法。
锻造可以提高金属材料的密实度和机械性能,常用于生产高强度、高韧性的零件。
常见的锻造方法有自由锻、锻压和冷锻等。
冷热加工是通过在常温或高温下,通过材料的塑性变形来实现成型加工的方法。
常见的冷热加工方法有轧制、拉伸、挤压等。
冷轧可以使材料的厚度减小、长度延长,常用于生产薄壁管材、带材和冷轧钢板等。
热挤压是利用金属的高温软化性质,通过在高温下施加压力来改变其形状和尺寸。
压力加工是通过外力的作用使材料在一定条件下发生塑性变形,以实现所需形状和尺寸的成型加工方法。
常见的压力加工方法有拉拔、冲压和弯曲等。
拉拔是将杆状材料放置于模具中,通过施加拉力使其产生塑性变形,常用于生产线材、管材等。
冲压是利用模具的上下运动,将板材产生塑性变形,常用于生产汽车零部件、电子零部件等。
弯曲是通过压力和模具的作用,使板材弯曲成各种形状,适用于生产管材、管件等。
焊接是将两个或多个零件通过热源或压力加以加热或加压,使其处于塑性状态并产生足够的焊接接触面,从而在接触面上形成永久连接的方法。
常见的焊接方法有气焊、弧焊、激光焊等。
焊接方法可以应用于多种材料,包括金属、塑料、陶瓷等。
激光加工是利用激光束对材料表面进行加工的方法。
激光加工具有高精度、高效率和适用于多种材料的特点。
材料成形技术--第2章 铸造成形

2)设备投资大,生产准备周期长,只适于大量生产。
压力铸造主要用于生产铝、锌、镁等有色合金铸件, 如发动机缸体、缸盖、箱体、支架等。
4. 低压铸造
低压铸造:用较低压力将金属液由铸型底部注入型腔, 并在压力下凝固以获得铸件的方法。 (1).低压铸造的工艺过程 : 低压铸造的工艺过程如图2-26所示,包括如下过程:
续
刮板造型 用刮板代替模样造型。节约木材, 用于等截面或回转体大中 缩短生产周期,生产率低,技术水 型铸件的单件、小批生产 平高,精度较差 两箱造型 最基本的造型方法。各种 铸型由上型和下型构成,各类模样, 铸型,各种批量 操作方便
三箱造型
铸件两端截面尺寸比中间大,必须 主要用于手工造型,具有 有两个分型面 两个分型面的铸件的单件、 小批生产
5. 离心铸造
离心铸造:将金属液浇入高速旋转的铸型中,使其在离心 力作用下成形并凝固的铸造方法。可用金属型也可用砂型
(1).离心铸造的类型 根据铸型旋转轴的空间位置,离心铸造可分为立式 和卧式两大类。 1)立式离心铸造:铸型绕垂直轴旋转,如图2-27a,b所 示。在离心力和重力的共同作用下,内表面为回转抛物 面,因此用于高度小于直径的圆环类或成形铸件。
主要特点如下:
R 1) 铸件 的 精 度 和 表 面质量高 ;尺寸公差 IT11∼IT14, a 12.5∼ Ra 1.6;
2)可制造形状较复杂的铸件; 3)适用于各种合金铸件,尤其是高熔点和难以加工的高 合金钢,如耐热合金、不锈钢、磁钢等。 4)工艺过程较复杂,生产周期长,使加工费和消耗的材 料费较贵,多用于小型零件。 熔模铸造适用于制造形状复杂,难以加工的高熔点合 金及有特殊要求的精密铸件;主要用于汽轮机、燃汽轮机 叶片、切削刀具、仪表元件、汽车、拖拉机及机床等零件 的生产。
材料成型及控制技术

材料成型及控制技术材料成型及控制技术材料成型及控制技术是一门涉及材料科学和工程的综合学科,研究如何通过特定的工艺方法将原始材料加工成所需的形状和结构。
它在制造业中起着至关重要的作用,能够满足不同领域的材料需求。
一、材料成型技术材料成型技术的主要目标是通过加工过程改变材料的形状和结构,以达到特定的性能要求。
常见的材料成型技术包括铸造、锻压、挤压、拉伸、压力成形、注塑成型等。
1. 铸造铸造是一种常用的材料成型技术,通过将熔融的金属或合金注入到预制的模具中,经过冷却和固化后得到所需形状的零件。
铸造工艺适用于大批量生产和复杂形状的制造。
2. 锻压锻压是通过将金属材料置于高温下,施加巨大的压力使其产生塑性变形和压制成所需形状的一种加工方法。
锻压工艺可以提高材料的机械性能,广泛应用于汽车、航空航天等领域。
3. 挤压挤压是通过将金属材料置于锭模中,通过外力的作用使其产生连续挤出的过程,得到所需形状的材料。
挤压工艺常用于制造铝型材、铜管等。
4. 拉伸拉伸是通过将材料置于拉伸设备中,施加拉力使其产生塑性变形并延伸成所需形状。
拉伸工艺常用于制造金属丝材料,广泛应用于电子、电器等行业。
5. 压力成形压力成形是通过将材料置于模具中,在受到压力的同时产生塑性变形并得到所需形状的加工方法。
压力成形工艺常用于塑料、橡胶等非金属材料的制造。
6. 注塑成型注塑成型是一种将热塑性塑料通过注射设备注入模具中,经过冷却后实现快速成型的工艺。
注塑成型技术广泛应用于日常用品、汽车零部件等领域。
二、材料成型控制技术材料成型控制技术是为了保证成型过程中材料的质量和性能,对成型工艺进行精确的控制和调节。
成型控制技术包括温度控制、压力控制、速度控制、质量检测等。
1. 温度控制在材料成型过程中,温度是一个重要的参数。
通过控制加热设备、冷却设备等对材料的温度进行调节,以确保材料在适宜的温度范围内进行成型,避免出现质量问题。
2. 压力控制在不同的材料成型工艺中,压力是一个至关重要的控制参数。
材料成形技术

材料成形技术材料成形技术是指用各种成形方法对金属、非金属和复合材料等材料进行加工,以得到所需形状和尺寸的技术。
材料成形技术被广泛应用于机械制造、航空航天、汽车工业、电子工业、建筑业等领域,对推动产业化进程和经济发展起到了重要作用。
材料成形技术的发展历史可以追溯到古代,如冶金学家发明铜铸造技术,生产出大量铜器;冶炼青铜铸剑,使战争更具攻击性和灵活性。
直到20世纪,材料成形技术才迎来了前所未有的发展。
现代材料成形技术主要包括以下几种类型:一、铸造铸造是最早发现和应用的材料成形技术之一,它是将熔化的金属或非金属材料注入模具中,经过冷却后得到所需形状的工艺。
铸造工艺具有成本低、生产效率高、形状多样化等优点,被广泛用于机械制造、航空航天、建筑等领域。
目前,铸造技术已经发展成为常压铸造、真空铸造、压力铸造、熔模铸造等多种形式,能够满足不同领域的需求。
二、锻造锻造是一种将火热的金属材料放入模具中,然后施加一定的压力和冲击力,以使金属材料在模具内形成所需形状的工艺。
锻造因为能够加工高强度、高质量的金属材料,广泛应用于航空航天、汽车工业、船舶制造等领域。
随着材料成形技术的发展,锻造技术也逐渐发展成为冷锻、热锻、精密锻造等多种类型。
三、挤压挤压是将金属材料置于压力下,在金属材料被压制的时候,金属材料从密服或挤出口流出成型的过程。
挤压广泛应用于机械制造、航空航天、汽车工业等领域。
挤压技术因其能够加工高强度、高精度的金属材料而备受赞誉。
四、冲压冲压是将平板、带材、管材等金属材料经过剪、冲、压等多个工序,通过模具对金属材料进行成型的工艺。
冲压技术因其生产效率高、成型精度高、大批量生产等优点,广泛应用于家电、电子等领域生产零件和外壳等。
五、注塑注塑是将熔化的塑料材料注入模具中,经过冷却得到所需形状的工艺。
注塑技术因其生产效率高、生产周期短、生产成本低等优点,广泛应用于电子、家电、汽车等领域生产各类塑料配件和外壳等。
总之,材料成形技术是现代制造业中不可或缺的一环,通过不同的成形方法,可制造出不同形状、材质和功能的产品。
材料成型技术

材料成型技术材料成型技术是一种将原材料通过加工、成型等工艺形成所需形状和尺寸的技术。
在现代工业生产中,材料成型技术被广泛应用于各种领域,如汽车制造、航空航天、电子设备等。
本文将就材料成型技术的发展历程、主要方法和应用领域进行探讨。
首先,材料成型技术的发展历程可以追溯到史前时代的陶器制作和金属铸造。
随着工业革命的到来,材料成型技术得到了迅速发展,出现了各种成型工艺,如锻造、铸造、挤压、注塑等。
随着材料科学和工艺技术的不断进步,材料成型技术也不断得到改进和完善,出现了许多新的成型方法,如激光烧结、3D打印等,使得材料成型技术在制造业中发挥着越来越重要的作用。
其次,材料成型技术的主要方法包括传统成型方法和现代成型方法。
传统成型方法包括锻造、铸造、压力加工等,这些方法已经被广泛应用于各种工业生产中。
而现代成型方法则包括粉末冶金成型、注塑成型、激光烧结、3D打印等,这些方法在制造业中得到了越来越广泛的应用,并且在一定程度上改变了传统的生产方式。
这些成型方法各有特点,可以满足不同材料和产品的成型需求,为制造业的发展带来了新的机遇和挑战。
最后,材料成型技术在各种领域都有着重要的应用。
在汽车制造领域,各种成型技术被广泛应用于汽车零部件的制造,提高了汽车的安全性和性能。
在航空航天领域,各种轻质高强材料的成型技术得到了广泛应用,使得飞机和航天器的结构更加轻盈和坚固。
在电子设备领域,微型化的成型技术使得电子产品更加小巧精致,满足了人们对便携性和高性能的需求。
可以说,材料成型技术已经成为现代制造业不可或缺的一部分,推动了各个领域的发展和进步。
综上所述,材料成型技术在现代制造业中发挥着重要作用,随着材料科学和工艺技术的不断进步,相信材料成型技术将会迎来更加广阔的发展前景,为人类社会的发展做出更大的贡献。
材料加工成型方法

材料加工成型方法一、常见的材料加工成型方法1. 锻造:将金属材料加热至一定温度,然后施加压力使其产生塑性变形,从而得到所需形状的加工方法。
锻造可以分为自由锻造、模锻和冷锻等多种方式。
2. 压力加工:通过施加压力使材料在一定条件下产生塑性变形,并通过模具来实现材料的成型。
常见的压力加工方法包括冲压、挤压、拉伸、压铸等。
3. 焊接:将两个或多个材料通过加热或施加压力等方式连接在一起的工艺。
常见的焊接方法有电弧焊、气焊、激光焊等。
4. 切削:通过工具在材料表面切削掉一定层厚度,从而得到所需形状的加工方法。
切削可以分为车削、铣削、钻削、磨削等多种方式。
5. 粉末冶金:通过粉末冶金工艺将金属或非金属粉末经过混合、压制和烧结等步骤,制造出具有一定形状和性能的零件。
粉末冶金具有材料利用率高、制造成本低等优点。
二、不同材料的加工成型方法1. 金属材料:金属材料的加工成型方法主要包括锻造、压力加工、焊接、切削等。
不同金属材料的成型方法也有所差异,比如铝合金常用挤压、铸造等方法,而高温合金则常用粉末冶金和熔模铸造等方法。
2. 塑料材料:塑料材料的加工成型方法主要包括挤出、注塑、吹塑等。
挤出是将熔融的塑料通过模具挤出成型,注塑是将熔融的塑料注入模具中形成所需形状,吹塑是通过气压将塑料吹气膨胀成型。
3. 复合材料:复合材料通常由两种或多种不同性质的材料组合而成,因此其加工成型方法也较为多样。
常见的复合材料加工成型方法有层压、注塑、挤出等。
1. 材料的性质:不同材料具有不同的物理、化学性质,因此在选择加工成型方法时需要考虑材料的可塑性、熔点、硬度等因素。
2. 成型件的形状复杂程度:对于形状复杂的零件,通常需要采用多道工序的加工成型方法,如锻造、切削、焊接等的组合使用。
3. 生产效率和成本:不同的加工成型方法在生产效率和成本方面也有所差异,需要根据具体情况选择适合的方法,以提高生产效率并控制成本。
四、材料加工成型方法的发展趋势1. 自动化和智能化:随着科技的进步,材料加工成型方法也朝着自动化和智能化方向发展。
材料成型技术研究应用现状及发展趋势

材料成型技术研究应用现状及发展趋势一、材料成型技术的研究现状材料成型技术是指将原材料通过特定工艺处理,形成所需形状和性能的成型过程。
以下是几种常见的材料成型技术:1.1铸造技术铸造技术是一种通过将熔融金属倒入模具中,等其冷却凝固后形成产品的工艺方法。
这种技术可以制造出形状复杂、尺寸较大的零件,因此在机械、航空航天、汽车等领域得到广泛应用。
1.2锻压技术锻压技术是通过施加外力,使金属坯料变形,从而达到所需形状和性能的工艺方法。
这种技术可以制造出高强度、高韧性的零件,因此在航空航天、兵器等领域得到广泛应用。
1.3焊接技术焊接技术是通过高温或高压将两个或多个金属连接在一起,形成整体的工艺方法。
这种技术可以制造出大型或精细的金属结构,因此在桥梁、建筑、船舶等领域得到广泛应用。
1.4注塑技术注塑技术是一种通过将熔融塑料注入模具中,等其冷却凝固后形成产品的工艺方法。
这种技术可以制造出形状复杂、尺寸精细的零件,因此在电子电器、医疗器械等领域得到广泛应用。
二、材料成型技术的应用现状材料成型技术在各个领域得到广泛应用,以下是几个典型的应用领域:2.1汽车制造汽车制造是材料成型技术的典型应用领域之一。
汽车制造过程中涉及到大量金属材料成型,如铸造、锻压、焊接等。
这些工艺方法被广泛应用于发动机、变速器、车桥等关键部件的生产。
同时,注塑技术也被用于制造汽车零部件,如塑料保险杠、内饰等。
2.2航空航天航空航天领域对材料性能要求极高,因此材料成型技术在此领域得到广泛应用。
例如,铸造技术被用于制造航空发动机的高温合金涡轮叶片;锻压技术被用于制造飞机起落架和机翼结构;焊接技术被用于制造大型金属结构,如机舱外壳等;注塑技术则被用于制造精密的塑料零部件,如航空航天领域的电子部件等。
2.3电子电器电子电器领域对材料成型技术的需求也日益增加。
例如,注塑技术被广泛应用于制造电子电器产品的外壳和内部结构件;同时,锻压技术和焊接技术也被用于制造电子电器产品中的金属部件,如连接器、插座等。
(完整版)工程材料及材料成型技术基础

§1-1 材料原子(或分子)的相互作用
1、离子键 当正电性金属原子与负电性非金属
原子形成化合物时,通过外层电子的重 新分布和正、负离子间的静电作用而相 互结合,故称这种结合键为离子键。
离子晶体硬度高,强度大,脆性大。 如氯化钠,陶瓷。
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2、共价键 当两个相同的原子或性质相差不大的
原子相互接近时,它们的原子间不会有电 子转移。此时原子间借共用电子对所产生 的力而结合,这种结合方式称为共价键。
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3.陶瓷材料 ① 普通陶瓷—主要为硅、铝氧化物的硅酸盐材料. ② 特种陶瓷—高熔点的氧化物、碳化物、氮化物
等烧结材料。 ③ 金属陶瓷—用生产陶瓷的工艺来制取的金属与
碳化物或其它化合物的粉末制品。 4.复合材料 是由两种或两种以上的材料组合而成的材料。 ①按基体相种类分:聚合物基、金属基、 陶瓷基、 石墨基等。 ②按用途分:结构、功能、智能复合材料。
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本部分重点
1)工程材料的概念
– 制造工程结构和机器零件使用的材料
2)工程材料的分类
• 金属材料
钢铁材料 有色金属及其合金
• 有机高分子材料
塑料 橡胶等
• 陶瓷材料 • 复合材料
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第一章 工程材料的结构与性能
§1-1 材料原子(或分子)的相互作用
当大量原子(或分子)处于聚集状态时, 它们之间以键合方式相互作用。由于组成 不同物质的原子结构各不相同,原子间的 结合键性质和状态存在很大区别。
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绪论
一、材料的发展史
材料(metals) 是人类用来制作各种产品的物质,是 先于人类存在的,是人类生活和生产的物质基础。 反映人类社会文明的水平。
1 . 石器时代 :古猿到原始人的漫长进化过程。原料: 燧石和石英石。 2. 新石器时代:原始社会末期开始用火烧制陶器。 3. 青铜器时代:夏(公元前2140年始)以前就开始了 4. 铁器时代:春秋战国时期(公元前770~221年)开始 大量使用铁器
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材料科学:材料成型工艺学考试卷及答案(最新版) 考试时间:120分钟 考试总分:100分遵守考场纪律,维护知识尊严,杜绝违纪行为,确保考试结果公正。
1、问答题 压铸件不能在哪些环境下使用?不能进行何种处理?为什么? 本题答案: 2、问答题 什么是拉深系数?用φ250mm*1.5mm的板料能否一次拉深成直径为φ50的拉深件?应采取哪些措施才能保证正常生产? 本题答案: 3、问答题 简述碱性焊条和酸性焊条的性能和用途。
本题答案: 4、问答题 熔焊焊接冶金过程特点是什么?针对该特点,为了保证焊缝质量焊接过程中应该采取什么措施? 本题答案: 5、问答题 低压铸造的工作原理与压力铸造有何不同?为何铝合金常采用低压铸造? 本题答案: 6、问答题 什么是砂型的紧实度?紧实度对铸件质量有什么影响? 本题答案: 7、单项选择题姓名:________________ 班级:________________ 学号:________________--------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线----------------------自由锻件控制其高径比(H/D)为1.5—2.5的工序是()A.拔长B.冲孔C.镦粗D.弯曲本题答案:8、问答题试述常用的手工造型有哪些?本题答案:9、填空题造型用的模样与铸件在形状和尺寸上有很大区别,尺寸上模样比铸件多(),形状上铸件上有孔的地方,模样上()。
本题答案:10、填空题钎焊的接头强度较低,为了提高接头的承载能力,钎焊采用()接头。
本题答案:11、问答题内浇道的作用是什么?在内浇道--横浇道的连结上需要注意什么问题?本题答案:12、单项选择题在铸造过程中,流动性较好的铸造合金()A.结晶温度范围较小;B.结晶温度范围较大;C.结晶温度较高;D.结晶温度较低本题答案:13、填空题纤维组织使金属在性能上具有了()。
材料加工及应用中的新型成型技术

材料加工及应用中的新型成型技术近年来,随着科技的不断发展和社会的进步,材料加工及应用领域也逐渐出现了新型的成型技术。
这些新型成型技术以其高效、高质量的特点,为传统材料加工行业带来了巨大的变革和机遇。
本文将介绍几种新型成型技术,并探讨其在材料加工及应用中的应用前景。
一、激光成型技术激光成型技术是一种先进的制造工艺,它利用激光束进行材料加工,具有灵活性高、成品精度高、制造周期短等优点。
激光成型适用于多种材料的加工,例如金属、陶瓷、复合材料等。
通过调整激光的功率和频率,可以实现对材料的精确控制,达到所需形状和尺寸。
激光成型技术被广泛应用于航空航天、汽车制造、医疗器械等领域,为相关行业的发展注入了新的动力。
二、3D打印技术3D打印技术是一种由计算机控制的逐层堆积制造技术,也被称为增材制造。
它通过逐层叠加材料,将设计的三维模型转化为实体物体。
相比传统的加工技术,3D打印技术具有无废料、灵活性高、成本低等优点。
3D打印技术适用于多种材料,包括塑料、金属、陶瓷等。
它在制造领域中的应用十分广泛,如快速原型制作、定制化制造、医疗器械等。
随着3D打印技术的发展,人们对其应用前景寄予了更大的期望。
三、等离子体成型技术等离子体成型技术是一种将等离子体能量引入材料加工过程中,通过高能离子的轰击将材料加工成所需形状的技术。
等离子体成型技术具有无切削、高效率、精密模制造等优点。
它适用于多种材料的加工,如金属、陶瓷、复合材料等。
等离子体成型技术在航空航天、汽车制造、电子器件等领域具有广泛的应用前景。
四、热喷涂技术热喷涂技术是一种将熔融的材料喷涂到基材上的技术。
它能够改善材料表面的性能,提高材料的耐磨、耐腐蚀、耐高温等特性。
热喷涂技术广泛应用于飞机发动机、汽车制造、能源装备等领域。
随着材料科学的不断发展和技术的进步,热喷涂技术在新材料的应用中也发挥着重要的作用。
总的来说,新型成型技术在材料加工及应用领域具有广阔的应用前景。
它们以其高效、高质量的特点,为传统材料加工行业带来了革命性的变革。
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第一章 金属材料与热处理1、常用的力学性能有哪些?各性能的常用指标是什么?答:刚度:弹性模量E 强度:屈服强度(屈服极限)和抗拉强度(强度极限)塑性:断后伸长率δ和断面收缩率ψ 硬度:布氏硬度(HB )、洛氏硬度(HRA 、HRB 、HRC 、HRD)、维氏硬度(HV) 冲击韧性:摆锤式冲击试验,冲击韧性值2k k A J/cm F α=() 疲劳强度:疲劳强度(疲劳极限)1σ- 2、0.2σ的意义是什么?能在拉伸图上画出0.2σ吗?答:工程上规定以生产0.2%残留伸长的应力作为屈服强度,又称条件屈服强度,以σ0.2表示。
金属材料中只有低碳钢等少数金属有屈服现象,大多数金属材料拉伸时没有明显的屈服现象有些材料的拉伸曲线上没有明显的屈服点s σ,难于确定开始塑性变形的最低应力值,因此,测定式样产生0.2%残余应变时的应力值为该材料的条件屈服强度。
4、金属结晶过程中采用哪些措施可以使其晶粒细化?为什么?答:过冷细化:采用提高金属的冷却速度,增大过冷度T ∆细化晶粒。
变质处理:在生产中有意向液态金属中加入多种难溶质点(变质剂),促使其非自发形核,以提高形核率,抑制晶核长大速度,从而细化晶粒。
附加震动:在金属结晶过程中,采用各种振动,可使正在生长的树枝状晶体被打断,破碎的细小晶体成为新的晶核,增大了形核率,从而细化晶粒。
另外采用压力加工和热处理等方法也能细化固态金属的晶粒。
7、根据3Fe Fe C -相图,(1)试分析0.45%C 、0.8%C 和1.2%C 合金的结晶过程,画出冷却曲线,并写出各个温度下不同的组织。
(2)试分析含碳量对钢的组织和性能的影响,并定性比较45钢、T8钢、T12钢的b σ、HB 和δ。
答:(1)0.45%C 为亚共析钢,结晶过程:3()L L A A A F F P F Fe C →+→→+→++0.8%C 为共析钢,结晶过程:3()L L A A P F Fe C →+→→+1.2%C 为过共析钢, 结晶过程33L L A A A Fe C P Fe C →+→→+→+(2)当碳含量C ω增高,渗碳体数量增加,对亚共析钢来说,组织中的珠光体数量增加,刚的硬度、强度呈直线上升,而塑性则相应降低。
对过共析钢来说,缓冷后由珠光体与二次渗碳体所组成,随Cω增加,钢变得硬、脆,强度下降。
σ:45钢<T12钢<T8钢,HB:45钢<T8钢<T12钢,δ:45钢>T12钢>T8钢b9、什么是热处理?钢热处理的目的是什么?答:热处理:将金属材料或合金在固态范围内采用适当的方法进行加热、保温和冷却,以改变其组织,从而获得所需要性能的一种工艺。
热处理的目的:强化金属材料,充分发挥刚才的潜力,提高或改善工件的使用性能和加工工艺性,并且可以提高加工质量、延长工件和刀具使用寿命,节约材料,降低成本。
第二章铸造成型技术2、合金的铸造性能是指哪些性能,铸造性能不良,可能会引起哪些铸造缺陷?答:合金的铸造性能指:合金的充型能力、合金的收缩、合金的吸气性;充型能力差的合金产生浇不到、冷隔、形状不完整等缺陷,使力学性能降低,甚至报废。
合金的收缩:铸件中的缩孔缩松、铸造内应力合金的吸气性是合金在熔炼和浇注时吸入气体的能力,气体在冷却的过程中不能逸出,冷凝则在铸件内形成气孔缺陷,气孔的存在破坏了金属的连续性,减少了承载的有效面积,并在气孔附近引起应力集中,降低了铸件的力学性能。
6、什么是铸件的冷裂纹和热裂纹?防止裂纹的主要措施有哪些?答:热裂是在凝固末期,金属处于固相线附近的高温下形成的。
在金属凝固末期,固体的骨架已经形成,但树枝状晶体间仍残留少量液体,如果金属此时收缩,就可能将液膜拉裂,形成裂纹。
冷裂是在较低温度下形成的,此时金属处于弹性状态,当铸造应力超过合金的强度极限时产生冷裂纹。
防止措施:热裂:合理调整合金成分,合理设计铸件结构,采用同时凝固原则并改善型砂的退让性。
冷裂:对钢材材料合理控制含磷量,并在浇注后不要过早落砂。
凡能减少铸造内应力的因素,均能防止冷裂。
7、铸件的气孔有哪几种?析出气孔产生的原则是什么?下列情况各容易产生那种气孔:化铝时铝料油污过多、起模时刷水过多、舂砂过紧、型芯撑有锈。
答:铸件的气孔可分为侵入气孔、析出气孔、反应气孔。
溶解于金属液中的气体在冷却和凝固过程,由于气体的溶解度下降而从合金中析出,在铸件中形成析出气孔。
化铝时铝料油污过多、型芯撑有锈易形成反应气孔;起模时刷水过多、舂砂过紧易形成侵入气孔。
11、金属型铸造和型砂铸造相比,在生产方法、造型工艺和铸件结构方面有何特点?适用何种铸件?为什么金属型未能取代砂型铸造?答:金属型铸造用金属制成铸型,砂型铸造以型砂和芯砂为材料制成铸型。
金属型铸件组织结构致密,力学性能高,尺寸精度和表面质量比砂型铸造高,切削加工余量少,加工费用低。
金属型铸造主要适用于形状简单的有色合金铸件的大批量生产。
但金属型生产成本高,周期长,铸造工艺严格,而且对铸件的大小及复杂程度有所限制。
13、在设计铸件的外形和内腔时,应考虑哪些问题?答:外形:1、避免不必要的曲面和侧凹,减小分型面和外部型芯;2、分型面应尽量平直;3、凸台、筋条的设计应便于造型;4、铸件应有合适的结构斜度。
内腔:1、尽量不用或少用型芯;2、应使型芯安放稳定,排气畅通和清砂方便。
3、大件和形状复杂件可采用组合结构。
17、(1)标出几种不同的分型方案。
(2)按最佳的分型方案制作铸造工艺图。
19、题2-5图所示的逐渐的机构有何缺点?应如何改进?答:缺点:铸件壁厚要设计合理;铸件壁厚尽量均匀;铸件结构避免过大的水平面;转角处采用圆角过渡;减少不必要的曲面和侧凹;凸台筋条的设计应便于造型;铸件应有合适得结构斜度。
第三章压力加工成型技术1、塑性变形的实质是什么?材料在塑性变形后组织和性能会发生什么变化?答:金属塑性是当外力增大到使金属内部产生的应力超过该金属的屈服点时,使其内部原子排列的相对位置发生变化而相互联系不被破坏的性能。
塑性变形的实质是金属在外力作用下,发生不能自行恢复其原形和尺寸的变形。
在塑性变形的过程中,金属的结晶组织将发生变化,晶粒沿变形最大的方向延长,晶格和晶粒发生扭曲,同时晶粒破碎。
回复阶段金属的内应力降低,金属强度和塑性变化不大。
再结晶后,金属强度和硬度下降,塑性升高。
晶粒长大会使金属力学性能降低。
2、什么叫加工硬化现象?试分析它在生产中的利与弊.答:随着塑性变形程度的增加,金属的强度、硬度升高,塑性和韧性下降。
金属材料在再结晶温度以下塑性变形(即冷变形)时强度和硬度升高,而塑性和韧性降低的现象。
加工硬化可提高金属的强度、硬度和耐磨性,特别是对于那些不能以热处理方法提高强度的纯金属和某些合金尤为重要。
但加工硬化给金属件的进一步加工带来困难,且使工件在变形过程中容易产生裂纹,不利于压力加工的进行,通常采用热处理退火工序消除其加工硬化。
3、在1000摄氏度时拉制钨丝(T 3380C =︒熔)和在400摄氏度时锻造45钢,是热变形还是冷变形?为什么?答:T 0.4T =再熔,冷变形是指金属在其再结晶温度以下进行塑性变形。
钨丝的再结晶温度T 0.43380C=1352C =⨯︒︒再,45钢的再结晶温度T 0.41350C=540C =⨯︒︒再。
4、纤维组织是怎么形成的?怎样合理利用它?用什么样的加工方法可以改变纤维组织?答:金属在外力作用下发生塑性变形时,晶粒沿变形方向伸长,分布在晶界上的夹杂物也沿着金属的变形方向被拉伸或压扁,成为条状。
在再结晶时,金属晶粒恢复为等轴晶粒,而夹杂物依然呈条状保留下来,这样就形成了纤维组织(锻造流线)。
金属的力学性能将出现方向性,即在平行纤维组织的方向上,材料的抗拉强度提高,而在垂直纤维组织的方向上,材料的抗剪强度提高。
在设计和制造易受冲击载荷的零件时,使零件工作时正应力方向与纤维组织方向一致,切应力方向与纤维组织方向垂直;而且使纤维组织的分布与零件的外形轮廓相符合,而不被切断。
只能通过锻造方法改变纤维组织的方向和分布。
6、始锻温度过高或终锻温度过低在铸造时会引起什么后果?写出45钢的锻造温度范围.答:始锻温度适当提高可使金属的塑性提高,变形抗力下降,但过高则有可能产生相应的缺陷,如产生氧化、脱碳、过热和过烧现象,造成锻件的质量变差或锻件报废。
终锻温度适当降低可得到较细晶粒。
终锻温度过低,除了使合金塑性下降、变形抗力增大之外,还会引起不均匀变形并获得不均匀的晶粒组织,并导致加工硬化现象严重,变形抗力过大,易产生锻造裂纹,损坏设备和工具。
45钢锻造温度范围800~1200C ︒12、间隙对冲裁件断面质量有何影响?间隙过小会对冲裁产生什么影响?答:间隙过小或过大均导致上下两面的剪切裂纹不能相交重合于一线。
间隙太小时,凸模刃口附近的裂纹比正常间隙向外错开一段距离,这样,上下裂纹中间的材料随着冲裁过程的进行被第二次剪切,并在断面上形成第二光亮带,中部留下撕裂面,毛刺也增大;间隙过大时,剪裂纹比正常间隙时远离凸模刃口,材料收拉伸力较大,光亮带变小,毛刺、塌角、斜度也都增大。
因此,间隙过小或过大均使冲裁件断面质量降低,同时也使冲裁件尺寸与冲模刃口尺寸偏差增大。
另外,在冲裁过程中,凸模与被冲的孔之间、凹模与落料件之间均有较大摩擦,而且间隙越小,摩擦越严重,从而降低模具的寿命。
13、表示弯曲与拉伸变形程度大小的物理量是什么?生产中如何控制?答:最小弯曲半径:弯曲圆弧的切线方向与坯料的纤维组织方向一致,防止表面划伤;拉伸系数m=d/D ,拉伸系数越小,表明变形程度越大,一般取m=0.5~0.8。
若拉伸系数太小,不能一次拉伸成型时,可采用多次拉伸工艺。
并且拉伸系数应当一次比一次大一些。
15、改正题3-2图示模锻零件结构的不合理处。
答:1、有合理分模面2、与分模面垂直的非加工面应设有结构斜度3、结构应力求简单16、17、18、第四章 焊接成型技术1.什么叫焊接电弧?P159试述电弧的构造和温度分布。
P159答:焊接电弧是在电极与工件之间的气体介质中长时间而稳定的放电现象,即在局部气体介质中有大量电子(或离子)流通过的导电现象。
焊接电弧由阴极区、阳极区、弧柱区三部分组成。
在焊接电弧中,电弧热量在阳极区产生的较多,约占总热量的42%;阴极区因放出大量电子需消耗一定能量,所以产生的热量就较少,约占38%;其余20%左右是在弧柱中产生的。
3.试述焊芯和药皮的组成与作用。
P160~161如何合理选用电焊条?P163答:焊芯:焊芯具有较低的含碳量和一定的含锰量,硅、硫和磷的含量都很低。
焊芯起导电和填充焊缝金属的作用。
药皮:焊条药皮的组成物按其作用分为稳弧剂、造气剂、造渣剂、脱氧剂、合金剂、稀渣剂、黏结剂等,由矿石、铁合金、有机物和化工产品四大类原料粉末配成。