材料成型技术基础知识点总结

第一章铸造1.铸造：通过重力或外力将液态金属填充到型腔中，凝固冷却后获得所需形状和大小的毛坯或零件的方法。填充：熔化合金填充铸造工艺。3.填充能力：液态合金充满型腔，形成高质量铸件以满足要求的清晰轮廓、形状和大小的能力。4.填充能力的影响因素：金属液体本身的流动能力(合金流动性)铸造条件：铸造温度，充填压力模具条件：模具热储存容量、模具温度、模具气体、铸造结构流动性是熔融金属的流动能力，是液态金属固有的特性。影响合金流动性的因素：(1)合金类型：与合金的熔点、热导率、合金液体粘度等物理特性有关。(2)化学成分：纯金属和共晶成分的合金流动性最好。(3)杂质和气体含量：杂质增加粘度，流动性减少。气体含量低，流动性好。6.金属的凝固方法：一层凝固方法2体积凝固法或“膏状凝固法”。3中间凝固方法7.收缩：液体合金凝固和冷却过程中体积和大小减小的现象称为合金的收缩。收缩可以使铸件产生缺陷，例如收缩、收缩、裂纹、变形和内部应力。8.合金的收缩可分为液体收缩、凝固收缩和固体收缩三个阶段。液体收缩和凝固收缩，通常以体积收缩率表示。液体收缩和凝固收缩是铸件产生收缩，收缩缺陷的主要原因。合金的固体收缩通常用线收缩率表示。固态收缩是铸件产生内部应力、裂纹和变形等缺陷的主要原因。9.影响收缩的因素(1)化学成分：碳钢随着碳含量的增加，凝固收缩增加，固体收缩略有减少。(2)浇注温度：浇注温度越高，合金的液体收缩率越高。(3)铸件结构：铸件冷却时，因形状和大小不同，各部分冷却速度不同，结果妨碍了铸件的收缩。(4)模具和型芯对铸件收缩的机械阻力也发生10.收缩和收缩：铸件凝固结束后，特定部位经常会出现孔，根据孔的大小和分布，可分为收缩和收缩。大而集中的孔称为收缩孔，小而分散的孔称为收缩。收缩孔的形成：主要是金属在恒温或很窄的温度范围内结晶，铸件壁逐层凝固。收缩的形成：主要表现为明胶凝固方式的合金或横截面出现在大的铸件壁上，主要是因为树脂分离的液体区域很难起到补充作用。合金的液体收缩和凝固收缩越大，铸造温度越高，铸件壁厚越大，收缩孔的体积越大。收缩大部分分布在铸件的中心轴、热段、立管管线、内部浇口附近或收缩下。11.收缩，防止收缩的方法：课件版本：立管、冷铁和补贴的综合使用是消除收缩孔和收缩的有效措施。(1)将收缩转换为收缩的方法：为了使合金倾向于逐层凝固，尽量选择凝固部位狭窄的合金。凝固面积大的合金可以使用增加凝固的温度梯度法。(2)防止收缩的方法使用定向凝固原理建立铸件凝固过程中良好的收缩条件。冷铁：在放置立管以进行定向凝固的过程中，添加到铸件某些较厚部分的金属材料书籍版本：(1)根据定向凝固原理凝固(2)合理确定内注料口位置和铸造工艺(3)合理应用立管、冷铁和补贴等公平手段12.定向凝固原理：通过各种技术措施，设定铸件从远离立管的部分到立管部分的逐渐温度梯度，从远离立管的部分向立管方向凝固。13.铸造应力分为热应力和收缩应力。铸件是引起变形和裂纹的基本原因。热应力：铸件在凝固和冷却过程中因收缩不均而产生的应力。收缩应力：铸件在固态收缩中受模具、型芯、立管等外力干扰而产生的应力。14.根据生成温度，裂纹可分为热裂纹和热裂。1.热分解通常在凝固末期，在高温下金属强度很低，金属的线收缩被模子或型芯干扰，机械应力超过该温度下金属的强度，就会发生热裂纹。特征：热裂纹大小短，间距宽，形状弯曲，间隙内有严重的氧化颜色。2.冷裂纹低温形成的裂纹为冷裂纹，是铸件将低温冷却到弹性状态时产生的热应力和收缩应力之和，如果在该温度下大于合金的强度，则出现冷裂纹。特征：表面光滑，金属光泽或微氧化，贯穿整个冲模，经常是平滑的曲线或直线型。15.铸件的气孔主要分为三类，具体取决于发生的原因和气体来源：侵犯气功，释气，反应反应器球。16.投资铸造(蜡铸造):是用像蜡材料一样容易溶解的材料制成的，经过多层耐火涂层后制作外壳，显现出来后，在高温下烘烤注入的铸造方法，称为投资铸造。熔模铸造工艺1.蜡模具制造 2 .制造外壳 3 .熔蜡模具(脱蜡) 4 .壳焙烧 5。铸造 6。炮击和清理17.金属型铸造：通过重力将液态金属倒入金属铸造而获得铸件的方法。铸件用金属制成，可以反复使用数百次至数千次。叫做永久铸造。18.压力铸造：熔化金属在高压下高速充电，在压力下凝固的铸造方法称为压力铸造，简称压铸。19.离心铸造：将熔化的金属倒入围绕水平、倾斜或垂直轴旋转的铸模，在离心力作用下凝固的铸件的轴与旋转主轴一致的铸造方法。20.注入位置选择原则：铸件的重要加工面必须面朝下或位于侧面铸件的大平面要面朝下大薄壁部分在模具底部或垂直、倾斜位置容易产生收缩孔的铸件，大部分需要在分模面附近的顶部或侧面放置较厚的部分尽量减少核心数量，便于布置、固定和排气21.模具分模面选取原则：1.若要简化塑型程序，可以轻松启动模具为了使模具更容易，分模面必须选取为最大截面避免不必要的活动块和核心把分模面尽量弄直最小化分模面2.将加工标准放在同一个沙盒中，以使其成为铸件的重要加工面或大部分加工面3.使模穴和主公模仁位于下盒子中，以方便下型芯，并结合和检查母模仁尺寸22.起点倾斜：为了便于将形状(或型芯)从沙子(或型芯盒)中取出，创建垂直于分型面的墙时必须留下固定的倾斜，此倾斜称为起点倾斜。阅读铸造工艺设计和结构工艺第二章锻造1.锻造：通过外力作用下的金属材料通过塑性变形获得具有特定形状、尺寸和机械特性的零件或毛坯的加工方法。也称为塑料成型。锻造和冲压的一般术语。2.金属塑性成形在工业生产中被称为压力加工，分为自由锻造、模锻、钣金冲压、挤压、拉拔、轧制等。压力加工特性：(1)改善金属的组织，提高机械性能(2)材料的利用率高(3)高生产力(4)毛坯或零件的精度高缺点：不能加工易碎的材料和形状，例如铸铁(尤其是型腔复杂的情况)或体积特别大的零件或毛坯。4.锻造：加压设备和操作(模具)的作用，其产生零件或整体塑料变形，以获得坯料、模具的特定几何尺寸、形状和质量的锻件。由于金属塑性和变形阻力要求，锻造通常在高温(再结晶温度以上)下进行，因此也称为金属热变形或热锻造。5.冲压：钣金是冲压设备和模具中通过塑料变形分离或成型制造的零件的加工方法。主要用于钣金件加工。冲孔通常在再结晶温度下完成变形，因此也称为冷冲孔。6.冲孔基本过程：分离工艺：冲裁(下落和冲孔)剪切、修剪、切削、剖切等；成型(变形)工艺：弯曲、拉丝、凸缘、成型、纺丝等。7.塑料：金属材质可以通过外力稳定地改变自身的形状和大小，不会破坏各个粒子之间的连接的特性。8.变形阻力：在塑料加工过程中，作用于刀具表面单位区域的变形力的大小称为变形阻力。塑胶反映材料的塑胶变形能力，变形阻力指示塑胶变形的易性。9.可锻性：金属材料承受压力加工的简便性。通过金属材料的塑性和变形阻力进行测量。塑料越大，变形阻力越小，材料的可锻性越高。10.可锻性的影响因素：(1)化学成分(2)内部组织(3)变形温度(4)变形速度(5)应力状态11.过热：加热温度过高导致模具急剧增长，减少金属塑性，塑料成型性能下降的现象称为“过热”。12.过热：加热温度接近熔点时，晶界氧化或熔化，使金属的塑性变形能力完全消失，这种现象称为“过热”，毛坯燃烧后被丢弃。13.自由锻造：利用冲击或压力在金属上下砧之间产生塑性变形，获得所需形状、尺寸和内部质量锻件的加工方法。14自由锻造分类：手工锻造和机器锻造。15.自由锻造工艺：基本工艺、辅助工艺和修剪工艺。基本工艺：镦粗、拔模和冲孔。16模锻：模型锻造被称为模锻，通过锻造机械动力作用，使模锻在锻模镗孔内强迫塑料流动成型。模锻与自由锻造相比具有以下优点：(1)生产效率高。模锻时金属的变形在模具内部进行，因此可以更快地获得所需的形状。(2)可以锻造复杂形态的锻件，使金属流线型分布更加合理，提高零件寿命。(3)锻件大小比较准确，表面质量好，加工余量小。(4)节省金属材料，减少切削工作量。在布局充分的条件下，可以减少零部件成本。(5)锻造操作简单，劳动强度低。锻造适用于小型锻件的批量生产，不适用于单一小批量生产及中型和大型锻件的生产。17.轮胎锻造：在自由锻造设备上与上下砧不连接的活动模具成型称为模锻。自由锻件和模锻之间的锻造工艺。与自由锻造相比，轮胎锻造可以获得形状更复杂、尺寸更精确的锻件，从而节省金属并提高生产率。与模锻相比，可以用自由锻造设备组织各种锻造生产，轮胎模具比较容易制造。但是轮胎锻件的尺寸精度低于锤锻。另外，劳动生产率、模具寿命等都低于锻造。轮胎锻造适用于中小型批量生产，在没有锻造设备的工厂中应用较为普遍。轮胎模具可根据结构样式分为：(1)冲模(2)管接头套模具(3)修剪模(4)折弯模冲裁分离过程的三个阶段：1)弹性变形阶段2)塑性变形阶段3)断裂分离阶段锻造温度设计，阅读P79第三章焊接1.焊接：通过加热或加压，或同时使用两者和使用材料，将焊接件与原子(分子)相结合的加工方法。2.焊接(熔化焊接):一种方法，使用电能、化学能等热源将焊接的部分材料加热到熔化(未加压)，冷却结晶后熔化，然后焊接到一起。属于液态焊接。3.压力焊接：在焊接过程中，为了完成焊接，必须加压钎焊的方法(加热或不加热)。加压在焊接件接合处产生塑性，使两个界面接近原子之间可用的距离，原子间接结合在一起，形成两个焊接部连接在一起的接头。加热可以更容易地为熔接件接合产生塑胶变形。特别适用于异种材料连接材料连接。4.钎焊：熔点熔化为低于焊接金属的钎焊(填充金属)后，填充接头间隙，然后通过与焊接金属的相互扩散来实现接头。焊接过程中不会被焊工熔化，通常没有塑料变形。5.焊接电弧：由焊接电源供应。在具有一定电压的两电极或电极与焊接零件之间的气体介质中，发生强而持久的放电现象。电弧的本质是气体放电。电弧由阴极区、阳极区和电弧柱区三部分组成。1)阴极区：热约36%的电子发射区，平均温度2400K；2)阳极区：电子轰击区，热量约为43%，平均温度2600K；3)电弧柱面积：与电弧长度几乎相等的音，两极之间的面积，热量为21%，电弧柱中心温度为60008000K。焊接接头组织和性能，阅读P917.焊接性是金属材料对焊接加工的适应性，主要表明在特定焊接工艺条件下获得高质量焊接接头是多么容易。8.碳当量法：粗略估计碳钢和低合金钢的焊接特性时，根据钢中合金元素(包括碳)的数量对焊接性的影响程度，将其转换成相当数量的碳，其总和称为碳当量。计算公式为：焊接应力和变形的原因，基本形式，预防和修改，书P929.焊接应力和变形的风险焊接应力：1)在结构工作中增加应力，减少承载能力。2)引起焊接裂纹，甚至脆性。3)促进应力腐蚀裂纹的产生。4)残余应力衰减产生形态、尺寸不稳定的变形。焊接变形：1)确保工件几何尺寸不符合要求。2)影响装配质量；3)校正焊接变形需要很长时间，成本增加，连接塑性减少。4)变更结构造型，产生其他应力，以降低承载能力。10.埋弧焊接：焊接层以下电弧燃烧焊接的方法。电弧点火、电极输送和电弧移动用机器进行。11.气体保护焊是使用外部气体作为弧介质，保护弧区液滴和熔池以及焊缝的弧焊。保护气体通常有惰性气体(氩、氦和混合气体)和活性气体(二氧化碳气体)，它们分别为惰性气体保护焊和CO2焊。12.表面处理：用于增加或恢复焊接件大小或获取具有焊接表面特殊性能的熔化金属的焊接。包括振动弧焊、等离子弧焊、气体保护表面处理和电渣表面处理。13.电阻焊是通过焊接接头的接触面和相邻区域产生的电流产生的电阻热，是将焊接零件加热到塑料或零件熔化状态并在电极压力下形成接头的焊接方法。电阻焊可以分为点焊、缝焊、对接焊。钎焊可根据钎料的熔点分为：钎焊：钎焊熔点低于450 ，通常使用锡-铅和锌基钎料、松香、氯化锌溶液作为焊料钎焊：钎焊熔点超过450 ，常用铝基、铜基和银基钎焊、硼砂、硼酸、氯化物、氟化物成分钎焊。15.铜焊去除氧化膜和除油等杂质，保护母料接触面和铜焊免受氧化，增加焊料润湿性和毛细管流动性。16钎焊常用于制造硬质合金刀具、钻孔探针、换热器、自行车车架、导管、