材料成形技术基础第一章

1、材料成形技术基础 主讲教师主讲教师: 赖世强赖世强 重庆大学材料科学与工程学院重庆大学材料科学与工程学院 2015年年9月月第一章第一章 绪绪 论论1.1 材料成形技术过程形态学模型简介 形态学体系最早是由丹麦工业大学著名教授Leo Alting提出的，它通过对于纷纭复杂的各种过程所共有的三个基本要素(材料、能量、信息)的变化与作用综合论述各种加工方法，并对其进行横向分析。l因此，我们希望能以过程形态学的研究方法，用简单清晰的图形反映各种材料成形过程的共同结构，通过对这些结构要素的定义与研究，反映各成形过程的方法、基本原理与内在联系 ，对材料过程获得连贯而系统的认识，对各种成形过程的可能性与局

2、限性作出评价。 l按照形态学体系的思想，材料成形过程可能是加工工件材料加工过程、能量转化过程、信息变化过程的某种组合。 其完整模型如图所示： 图1-5 材料的过程模型1.2 现代制造过程分类 l按照形态学体系方法，根据制造过程中质量的按照形态学体系方法，根据制造过程中质量的变化情况，现代制造过程可分为：变化情况，现代制造过程可分为：l质量不变过程质量不变过程 l质量减少过程质量减少过程 l质量增加过程质量增加过程 1、质量不变过程、质量不变过程 质量不变过程大体可分为三个典型阶段：质量不变过程大体可分为三个典型阶段：l第一阶段，如加热、熔化等，它是由一些使加工件材料第一阶段，如加热、熔化等，它

3、是由一些使加工件材料形状或性能发生初步变化而处于适当状态的基本过程组形状或性能发生初步变化而处于适当状态的基本过程组成；成；l第二阶段，由一些产生要求加工工件形状或性能变化的第二阶段，由一些产生要求加工工件形状或性能变化的基本过程组成，如铸造、锻压等；基本过程组成，如铸造、锻压等；l第三阶段，由一些使加工件处于指定最终状态的基本过第三阶段，由一些使加工件处于指定最终状态的基本过程组成，如凝固等。程组成，如凝固等。 质量不变的基本过程主要是机械过程，它包括弹性质量不变的基本过程主要是机械过程，它包括弹性变形、塑性变形、塑性流动、浇灌、运输等。变形、塑性变形、塑性流动、浇灌、运输等。 2、质量减少

4、过程、质量减少过程 由于质量减少过程仅涉及固体材料，其信息传递由于质量减少过程仅涉及固体材料，其信息传递基于机械、热学或化学基本过程，这些基本过基于机械、热学或化学基本过程，这些基本过程可用于材料的程可用于材料的4种基本去除方法。种基本去除方法。l第一种基本材料去除方法第一种基本材料去除方法 包括所有常见的切削包括所有常见的切削过程，主要基本过程是通过加工材料与传递媒过程，主要基本过程是通过加工材料与传递媒体刀具间的相对运动产生材料分离。体刀具间的相对运动产生材料分离。 l第二种基本材料去除方法第二种基本材料去除方法 主要包括磨料切割、主要包括磨料切割、喷液切割、热力切割与激光切割、化学腐蚀等

5、。喷液切割、热力切割与激光切割、化学腐蚀等。基本过程涉及机械、热或化学过程。基本过程涉及机械、热或化学过程。 l第三种基本材料去除方法第三种基本材料去除方法 主要包括超声波加工、主要包括超声波加工、电火花加工和电解加工。是机械、热或化学过电火花加工和电解加工。是机械、热或化学过程，通过刚性传递媒体传递信息。程，通过刚性传递媒体传递信息。 l第四种基本材料去除方法第四种基本材料去除方法 主要包括落料、冲孔、主要包括落料、冲孔、剪切等金属成形过程基本过程，是机械断裂过剪切等金属成形过程基本过程，是机械断裂过程，刀具程，刀具(模具模具)是刚性传递媒体。是刚性传递媒体。 3、质量增加过程、质量增加过程 l质量增加过程的特征是加工材料在过程开始时质量增加过程的特征是加工材料在过程开始时的质量比过程结束时的最终质量有所增加。的质量比过程结束时的最终质量有所增加。 l材料经过渗碳、渗氮、氰化处理、气相沉积、材料经过渗碳、渗氮、氰化处理、气相沉积、喷涂、电镀、刷镀等表面处理及快速原型制造喷涂、电镀、刷镀等表面处理及快速原型制造方法属于质量增加过程。方法属于质量增加过程。小结小结l本章主要介绍了材料成形技术过程形态学模型本章主要介绍了材料成形技术过程形态学模型和现代制