材料与工艺--工具1.ppt

材料与工艺 金属工具非金属工具 工具 非金属 1 打磨机2 金刚石磨盘3 多功能钳子4 镊子5 水枪枪头6 铲子7 花园三件套8 起钉机9 订书机10 鼓风机 打磨机 外壳材料为ABS塑料 坚固 耐磨 绝缘性能好 成本低 但性能优越 易于加工 表面光滑 可回收利用 此款打磨机 采用了注塑成型工艺 用了人机工程学 增大了表面的摩擦面 握起来感觉比较舒服 美观 大方 实用 金刚石磨盘 主要材料为金刚石 外表光滑 美观 给人一种坚硬锋利的感觉 耐磨性能极强 锋利 耐用 不过价格昂贵 金刚石经过焊接工艺或镶嵌 固定在盘体上 多功能钳子 材料为ABS工程塑料 坚固 耐磨 绝缘性好 握起来比较舒适 价格低廉 性能好 容易加工成型 性价比高 可回收利用 用了注塑成型工艺 整体造型符合人机工程学 握起来比较舒适 好用 镊子 材料为碳纤维合成塑料 硬度极好 强度高 摩擦性能较好 质量小 易使用 价格不高 绝缘性好 化学性能极好 防酸碱 易加工成型 采用层压成型和切割工艺 水枪枪头 主要材料为材料ABS 手柄TPR 坚硬 强度高 加工容易 价格低廉 可回收利用 此款水枪枪头手感舒适 采用注塑成型工艺 外形美观 实用 铲子 材料为合成木 较为坚固 易加工 手感轻巧 容易使用 价格优势明显 极为难低廉 而且环保 采用锯割工艺 表面用了打磨工艺和喷漆工艺 花园三件套 手柄为聚氯乙烯树脂 易加工 异染色 耐腐蚀 耐磨 机械强度好 具有较高的抗冲击强度 具有阻燃性 此款产品采用了注塑成型工艺 表面做了一系列处理 增大工具表面的摩擦力 使之符合人机工程学 实用性能增强 价格低廉 可回收利用 起钉机 材料为PC ABS塑料 是一种通过混炼后合成的改性工程塑料 耐热性好 硬度高 综合性能好 冲击强度较高 化学稳定性 电性能良好 绝缘性好 性价比高 可回收利用 此款起钉器就是利用了PC ABS的优越性能 采用了注塑成型工艺加工而成 订书机 材料为ABS塑料 橡胶 ABS塑料 坚固 耐用 具有较高的抗冲击强度 易加工成型 加工出来的产品 外表光滑 较为美观 橡胶 增加手感 价格低 可回收利用 采用了注塑成型工艺 鼓风机 材料为聚氯乙烯树脂 聚氯乙烯具有阻燃 阻燃值为40以上 耐化学药品性高 耐浓盐酸 浓度为90 的硫酸 浓度为60 的硝酸和浓度20 的氢氧化钠 机械强度及电绝缘性良好的优点 用了注塑成型工艺 金属工具 1 铁锹2 锤子3 铲子4 扳手5 多功能工具刀 铁锹 铁锹的制作材料为碳素工具钢T12或T13 碳素钢是一种含碳量小于1 35 除铁 碳和限量以内的硅 锰 磷 硫等杂质外 不含其他合金元素的钢 是近代工业中使用最早 用量最大的基本材料 碳素钢的性能主要取决于含碳量 含碳量增加 钢的强度 硬度升高 塑性 韧性和可焊性降低 与其他钢类相比 碳素钢使用最早 成本低 性能范围宽 用量最大 由于碳素工具刚T12或T13的含碳量在1 2 左右 因此它们又被称为高碳钢 可以淬硬和回火 经热处理后可得到高硬度和高耐磨性 此外用了烤漆工艺 锤子 材料为碳素工具钢 属于高碳钢 碳素工具钢价廉易得 易于锻造成形 切削加工性也比较好 硬度高 耐冲击 经淬火之后 锻打 切割 打磨 制作而成 坚固耐用 扳手 由Cr V钢锻造的 CR V 铬钒钢 是加入铬钒合金元素的合金工具钢 热处理后硬度60HRC 洛氏硬度 以上 硬度在布氏5 0 6 5之间 经过淬火之后 用切削 打磨工艺成型 再在其表面上镀锌 以防锈蚀 外表光滑美观 木工夹 F型木工夹夹臂材料为可锻性玛钢 用了锻造 淬火 切割 打磨工艺 表面做了喷漆处理 导杆材料为A3钢表面做了电镀处理 丝杆及托碗为碳钢 也用了碳钢工艺 耐磨性好 不变形 电镀工艺 不易腐蚀 外表美观大方 多功能工具刀 材料为高速钢 具有高硬度 高耐磨性和高耐热性 不易腐蚀等特点 高速钢的工艺性能好 强度和韧性配合好 经过退火 淬火 回火 锻造 切削 打磨等一系列工艺加工成型 新工艺 粉末冶金工艺简介 粉末冶金工艺是指不经熔炼和铸造 直接用几种金属粉末或金属粉末与非金属粉末 通过配制 压制成型 烧结和后处理等制作的工艺 粉末冶金是金属冶金工艺与陶瓷烧结工艺的结合 它通常要经过以下几个工艺过程 一 粉料制备与压制成型常用机械粉碎 雾化 物理化学法制取粉末 制取的粉末经过筛分与混合 混料均匀并加入适当的增塑剂 再进行压制成型 粉粒间的原子通过固相扩散和机械咬合作用 使制件结合为具有一定强度的整体 压力越大则制件密度越大 强度相应增加 有时为减小压力合增加制件密度 也可采用热等静压成型的方法 二 烧结将压制成型的制件放置在采用还原性气氛的闭式炉中进行烧结 烧结温度约为基体金属熔点的2 3 3 4倍 由于高温下 新工艺 粉末冶金工艺 不同种类原子的扩散 粉末表面氧化物的被还原以及变形粉末的再结晶 使粉末颗粒相互结合 提高了粉末冶金制品的强度 并获得与一般合金相似的组织 经烧结后的制件中 仍然存在一些微小的孔隙 属于多孔性材料 三 后处理一般情况下 烧结好的制件能够达到所需性能 可直接使用 但有时还需进行必要的后处理 如精压处理 可提高制件的密度和尺寸形状精度 对铁基粉末冶金制件进行淬火 表面淬火等处理可改善其机械性能 为达到润滑或耐蚀目的而进行浸油或浸渍其它液态润滑剂 将低熔点金属渗入制件孔隙中去的熔渗处理 可提高制件的强度 硬度 可塑性或冲击韧性等 新工艺 粉末冶金工艺优点 1 绝大多数难熔金属及其化合物 假合金 多孔材料只能用粉末冶金方法来制造 2 由于粉末冶金方法能压制成最终尺寸的压坯 而不需要或很少需要随后的机械加工 故能大大节约金属 降低产品成本 用粉末冶金方法制造产品时 金属的损耗只有1 5 而用一般熔铸方法生产时 金属的损耗可能会达到80 3 由于粉末冶金工艺在材料生产过程中并不熔化材料 也就不怕混入由坩埚和脱氧剂等带来的杂质 而烧结一般在真空和还原气氛中进行 不怕氧化 也不会给材料任何污染 故有可能制取高纯度的材料 4 粉末冶金法能保证材料成分配比的正确性和均匀性 5 粉末冶金适宜于生产同一形状而数量多的产品 特别是齿轮等加工费用高的产品 用粉末冶金法制造能大大降低生产成本 新工艺 粉末冶金工艺 展望粉末冶金材料和制品的今后发展方向 1 有代表性的铁基合金 将向大体积的精密制品 高质量的结构零部件发展 2 制造具有均匀显微组织结构的 加工困难而完全致密的高性能合金 3 用增强致密化过程来制造一般含有混合相组成的特殊合金 4 制造非均匀材料 非晶态 微晶或者亚稳合金 5 加工独特的和非一般形态或成分的复合零部件 新工艺 粉末冶金工艺设计之 自行车 新工艺 粉末冶金工艺设计之 自行车 这是我用设计的自行车 用CAD做的 车架材料是铬钼合金钢 钼的作用 使钢的强度提高 防止回火脆性 铬的作用 耐腐 抗锈 防止高温氧化 用粉末冶金工艺制作而成 经过三道抽管加工工艺 制成车架 齿轮及碟刹刹盘材料为高张力钢板 由粉磨加工工艺制作而成 表面镀上镍铬 亮件图层 使其与车的整体相一致 美观 物理性能极为优越 这款车造型美观时尚 除了用了粉磨加工工艺之外 还把普通车的车座和车把 进行了改良 符合人机工程学 此外碟刹的使用 也大大提高车的安全性能 ABS夹具设计 这个夹子全体用ABS塑料制作 利用了ABS材料良好的热塑性和弹性 经过切割 喷漆工艺制作而成 简约大方 学习小结 经过这几周的学习 我对产品造型材料与工艺有了一定的认识 从我们的专业来看 我们是工业设计专业 设计什么 设计产品 产品是形象而有效的功能载体 用来满足人们精神和物质上的精神需要 优秀的产品必须具有下三个条件 材料 成型工艺 加工技术 表面处理技术 三者缺一不可 相互依存 相互影响 所以要想成为一名优秀的工业设计师 需要熟悉各种材料的特性 和掌握各种加工工艺和表面处理技术 学习小结 这几周的学习 我认识了许多金属材料和非