材料成形工艺(绪论)

1、 材料成形工艺材料成形工艺Material forming technology 绪论绪论 材料成形工艺材料成形工艺 一切用物理、化学、冶金原理制造机一切用物理、化学、冶金原理制造机器零部件工程结构，并改进相应化学成分、器零部件工程结构，并改进相应化学成分、微观组织及性能的方法和技术微观组织及性能的方法和技术 。v材料成形工艺材料成形工艺由液态金属的铸造成形、固态金由液态金属的铸造成形、固态金属的塑性成形、金属材料的焊接成形和高分子材属的塑性成形、金属材料的焊接成形和高分子材料成形组成。料成形组成。v材料成形工艺材料成形工艺是现代化工业生产的技术基础。是现代化工业生产的技术基础。v其生产能力及

2、其工艺水平对国家的工、农、国防其生产能力及其工艺水平对国家的工、农、国防和科学技术的发展有重大影响。和科学技术的发展有重大影响。绪论绪论 IntroductionIntroduction一、中国材料成形工艺的发展情况一、中国材料成形工艺的发展情况v中国中国材料铸造成形材料铸造成形已有已有60006000年年悠久的历史，是世界上较悠久的历史，是世界上较早掌握铸造技术的文明古国之一。早掌握铸造技术的文明古国之一。v25002500多年以前多年以前( (公元前公元前513513年年) )就铸出就铸出270kg270kg的铸铁刑鼎。的铸铁刑鼎。v商朝起就已创造了灿烂的青铜文化。商朝起就已创造了灿烂的青

3、铜文化。 绪论绪论 IntroductionIntroduction一、中国材料成形工艺的发展情况一、中国材料成形工艺的发展情况河南河南安阳晚商遗址安阳晚商遗址出土出土重量重量857kg857kg外形尺寸外形尺寸: :长长宽宽高（高（133133 78 78 110cm 110cm）此鼎是迄今为止世此鼎是迄今为止世界上最古老的大型青铜器界上最古老的大型青铜器司母戊鼎司母戊鼎一、中国材料成形工艺的发展情况一、中国材料成形工艺的发展情况商代商代 青铜兽青铜兽一、中国材料成形工艺的发展情况一、中国材料成形工艺的发展情况商代中期商代中期 兽面纹斝（兽面纹斝（JiaJia甲）甲）一、中国材料成形工艺的发

4、展情况一、中国材料成形工艺的发展情况战国战国 青铜驯兽人青铜驯兽人一、中国材料成形工艺的发展情况一、中国材料成形工艺的发展情况v中国是在世界上应用中国是在世界上应用材料成形工艺材料成形工艺（铸造和焊接）最早的（铸造和焊接）最早的国家之一，国家之一，19751975年年甘肃东乡林家马家窑甘肃东乡林家马家窑文化遗址文化遗址( (约公元约公元前前30003000左右左右) )出土一件出土一件青铜刀青铜刀，这是目前在中国发现的最，这是目前在中国发现的最早的早的青铜器。青铜器。一、中国材料成形工艺的发展情况一、中国材料成形工艺的发展情况v早期中国古代兵器的制造是早期中国古代兵器的制造是锻和铸锻和铸并存。

5、并存。商朝晚期商朝晚期 双头龙蜈蚣纹戈双头龙蜈蚣纹戈一、中国材料成形工艺的发展情况一、中国材料成形工艺的发展情况v吴越复合剑制造技术：对兵器不同部位分别制造，用吴越复合剑制造技术：对兵器不同部位分别制造，用铸接技术连接。铸接技术连接。 春秋战国时春秋战国时代的青铜剑，剑代的青铜剑，剑身及剑锋由不同身及剑锋由不同成分的青铜组成，成分的青铜组成，是复合材料很好是复合材料很好的例子。的例子。梯度材料梯度材料古代剑刃截面图古代剑刃截面图一、中国材料成形工艺的发展情况一、中国材料成形工艺的发展情况一、中国材料成形工艺的发展情况一、中国材料成形工艺的发展情况 越王勾践越王勾践剑，春秋晚期，剑，春秋晚期，距

6、今距今24002400多年。多年。越王勾践剑越王勾践剑吴越青铜兵器技术三绝吴越青铜兵器技术三绝1 1、菱形纹饰、菱形纹饰 表面渗金属技术表面渗金属技术2 2、剑首同心圆、剑首同心圆 精密铸造技术精密铸造技术3 3、青铜复合剑、青铜复合剑 合金化技术合金化技术一、中国材料成形工艺的发展情况一、中国材料成形工艺的发展情况曾侯乙编钟曾侯乙编钟一、中国材料成形工艺的发展情况一、中国材料成形工艺的发展情况曾侯乙编钟：曾侯乙编钟：v编钟为公元前编钟为公元前433433年楚惠王时期的铸品。年楚惠王时期的铸品。v19781978年出土于随州曾侯乙墓内。年出土于随州曾侯乙墓内。v曾侯乙编钟曾侯乙编钟最大钟重最大

7、钟重203.6 kg203.6 kg，最小的钟重，最小的钟重2.4 kg2.4 kg，全套总重约全套总重约5t5t多。多。v钟面铸有变体龙纹和花卉纹饰，有的细如发丝。钟面铸有变体龙纹和花卉纹饰，有的细如发丝。v钟上铸有镀金铭文钟上铸有镀金铭文28002800多字。多字。一、中国材料成形工艺的发展情况一、中国材料成形工艺的发展情况编钟编钟的钟音、音阶与现代的钟音、音阶与现代C C大调七声音阶相同。大调七声音阶相同。全套钟音域宽度跨全套钟音域宽度跨5 5个八度，十二律半音均齐，每个钟个八度，十二律半音均齐，每个钟均能发正鼓音与侧鼓音。均能发正鼓音与侧鼓音。这套编钟铸造技术精湛，发音准确，雄居古编钟

8、之首。这套编钟铸造技术精湛，发音准确，雄居古编钟之首。沧洲铁狮沧洲铁狮 五代后周广顺三年（公元五代后周广顺三年（公元953953年）铸造，重年）铸造，重4040吨吨一、中国材料成形工艺的发展情况一、中国材料成形工艺的发展情况山西晋祠铁人北宋绍圣四年（公元山西晋祠铁人北宋绍圣四年（公元10971097年）铸造年）铸造一、中国材料成形工艺的发展情况一、中国材料成形工艺的发展情况黄河镇河大铁牛黄河镇河大铁牛( (唐开元唐开元1212年铸年铸) )一、中国材料成形工艺的发展情况一、中国材料成形工艺的发展情况v中国的中国的铸、锻成形铸、锻成形，历史悠久，在明朝以前，处于领先水平。历史悠久，在明朝以前，处

9、于领先水平。v明朝以后由于长期手工作坊，不重视科技，处于落后状态。明朝以后由于长期手工作坊，不重视科技，处于落后状态。一、中国材料成形工艺的发展情况一、中国材料成形工艺的发展情况 美国美国M3中型坦克中型坦克 炮塔炮塔为整体铸造成为整体铸造成型，生产容易，根据型，生产容易，根据炮炮塔的形状塔的形状制作模具，将制作模具，将钢水浇入模具，冷却后钢水浇入模具，冷却后进行必要的修整，进行必要的修整，炮塔炮塔铸造就完成了。铸造就完成了。 铸造和焊接的炮塔铸造和焊接的炮塔炮塔机构采用炮塔机构采用铸造铸造，发挥发挥整体铸造结构整体铸造结构优势，在主优势，在主迎弹面上采用迎弹面上采用焊接焊接结构的结构的复合装

10、甲复合装甲模块，把面、背模块，把面、背板和复合夹层组合成整体板和复合夹层组合成整体的装甲模块组件的装甲模块组件。 美国美国M1“艾布拉姆斯艾布拉姆斯”主战坦克主战坦克 一、中国材料成形工艺的发展情况一、中国材料成形工艺的发展情况 中国中国96式和式和99式式坦克采用了坦克采用了铸、焊铸、焊混合结构混合结构炮塔和复合装甲炮塔和复合装甲 一、中国材料成形工艺的发展情况一、中国材料成形工艺的发展情况改革开放以来，随着国民经济持续快速发展改革开放以来，随着国民经济持续快速发展，铸、锻、焊生铸、锻、焊生产突飞猛进，取得了辉煌成就。产突飞猛进，取得了辉煌成就。歼歼1010飞机飞机一、中国材料成形工艺的发展

11、情况一、中国材料成形工艺的发展情况歼歼1111飞机飞机东风东风4141导弹导弹一、中国材料成形工艺的发展情况一、中国材料成形工艺的发展情况歼歼-20-20隐形战机隐形战机一、中国材料成形工艺的发展情况一、中国材料成形工艺的发展情况火炮火炮中国中国99型主战坦克型主战坦克一、中国材料成形工艺的发展情况一、中国材料成形工艺的发展情况094094战略核潜艇战略核潜艇中国预警飞机中国预警飞机一、中国材料成形工艺的发展情况一、中国材料成形工艺的发展情况岸舰导弹岸舰导弹潜艇发射导弹潜艇发射导弹一、中国材料成形工艺的发展情况一、中国材料成形工艺的发展情况中国激光武器中国激光武器一、中国材料成形工艺的发展情况

12、一、中国材料成形工艺的发展情况鞍钢攀钢夜景新中国的大型钢铁基地新中国的大型钢铁基地一、中国材料成形工艺的发展情况一、中国材料成形工艺的发展情况一万二千吨水压机一万二千吨水压机三万吨模锻水压机三万吨模锻水压机一、中国材料成形工艺的发展情况一、中国材料成形工艺的发展情况中国第一颗人中国第一颗人造卫星造卫星长征火箭大家族长征火箭大家族中国第一颗原子弹爆炸中国第一颗原子弹爆炸中国第一颗氢弹爆炸中国第一颗氢弹爆炸一、中国材料成形工艺的发展情况一、中国材料成形工艺的发展情况“神舟二号神舟二号”飞船运飞船运往发射工位往发射工位 “神舟神舟”一号飞船一号飞船 “神舟神舟”一号一号发射成功发射成功“神舟神舟”二

13、号发射成功二号发射成功一、中国材料成形工艺的发展情况一、中国材料成形工艺的发展情况“神舟神舟”三号三号发射成功发射成功“神舟神舟”四号四号发射成功发射成功“神舟神舟”三号飞船三号飞船 “神舟神舟”四号飞船四号飞船 一、中国材料成形工艺的发展情况一、中国材料成形工艺的发展情况杨利伟杨利伟升空升空返回返回全人类共同的家园全人类共同的家园飞天飞天返回舱返回舱一、中国材料成形工艺的发展情况一、中国材料成形工艺的发展情况一、中国材料成形工艺的发展情况一、中国材料成形工艺的发展情况一、中国材料成形工艺的发展情况一、中国材料成形工艺的发展情况天宫一号突破对接技术天宫一号突破对接技术一、中国材料成形工艺的发展

14、情况一、中国材料成形工艺的发展情况中国是铸、锻、焊成形的大国，不是强国。中国是铸、锻、焊成形的大国，不是强国。存在问题存在问题: 生产效率低，技术创新能力薄弱。生产效率低，技术创新能力薄弱。一、中国材料成形工艺的发展情况一、中国材料成形工艺的发展情况v机械、石油化工、冶金、航天航空、轻工等。机械、石油化工、冶金、航天航空、轻工等。v汽车的零件有汽车的零件有80%90%为成形工艺生产。为成形工艺生产。二、材料成形工艺的作用和地位二、材料成形工艺的作用和地位发动机罩发动机罩（钢板，钢板，冲压）冲压）前灯：前灯：透镜（玻璃）透镜（玻璃）聚光罩（钢板聚光罩（钢板冲压冲压）前窗玻璃前窗玻璃（钢化玻璃或夹

15、层玻璃钢化玻璃或夹层玻璃）车门车门（钢板钢板，冲压），冲压）顶盖顶盖（钢板钢板、冲压冲压）轮胎轮胎（橡胶橡胶，压出），压出）挡泥板挡泥板（钢板（钢板，冲压），冲压）仪表板仪表板（钢板钢板，冲压），冲压）（塑料塑料，注射），注射）（镁合金镁合金，铸造），铸造）二、材料成形工艺的作用和地位二、材料成形工艺的作用和地位激光焊接激光焊接 二、材料成形工艺的作用和地位二、材料成形工艺的作用和地位底板及侧框与车顶横梁的固定焊接底板及侧框与车顶横梁的固定焊接 二、材料成形工艺的作用和地位二、材料成形工艺的作用和地位1 1、材料在热态成形、材料在热态成形铸造铸造三、材料成形工艺的特点三、材料成形工艺的特点锻造

16、锻造焊接焊接注射成型注射成型2 2、材料利用率高。、材料利用率高。3 3、产品性能好。、产品性能好。4 4、产品尺寸规格一致。、产品尺寸规格一致。5 5、劳动生产率高。、劳动生产率高。6 6、热加工精度比冷加工精度低。、热加工精度比冷加工精度低。三、材料成形工艺的特点三、材料成形工艺的特点v液态金属铸造成形液态金属铸造成形v固态金属塑性成形固态金属塑性成形v金属材料连接成形金属材料连接成形v高分子材料成形高分子材料成形四、材料成形工艺的分类四、材料成形工艺的分类四、材料成形工艺的分类四、材料成形工艺的分类1 1、精密成形工艺、精密成形工艺v发展趋势：发展趋势：v以轻代重，以薄代厚，少无切削精密

17、化，高效自动化。以轻代重，以薄代厚，少无切削精密化，高效自动化。v如精密铸件、精密锻件、板材精密冲裁。如精密铸件、精密锻件、板材精密冲裁。 五、材料成形工艺的发展趋势五、材料成形工艺的发展趋势精密铸件精密铸件轴轴板材精密冲裁产品板材精密冲裁产品2 2、复合成形工艺、复合成形工艺 复合成形工艺有：复合成形工艺有：铸、锻复合；锻、焊复合；铸、锻复合；锻、焊复合； 铸、焊铸、焊 复合复合。3 3、材料成形过程的计算机数值模拟、材料成形过程的计算机数值模拟4 4、模具、模型及工装的计算机辅助设计与制造、模具、模型及工装的计算机辅助设计与制造（CAD/CAMCAD/CAM）五、材料成形工艺的发展趋势五、

18、材料成形工艺的发展趋势是一门从是一门从生产实践生产实践中发展起来，而又直接为生产中发展起来，而又直接为生产服务的科学，是一门密切结合实际的科学，它是服务的科学，是一门密切结合实际的科学，它是实践实践性性很强的课程很强的课程。六、课程的性质六、课程的性质1.1.掌握材料成形工艺的掌握材料成形工艺的基本过程与特点基本过程与特点2.2.掌握材料成形工艺设计的基本掌握材料成形工艺设计的基本内容和思路内容和思路3.3.掌握掌握铸、锻、焊铸、锻、焊及及高分子成形高分子成形工艺（包括新技术）工艺（包括新技术）的原理和方法的原理和方法 七、课程的目的七、课程的目的八、课程考核方式八、课程考核方式九、参考教材九

19、、参考教材1.材料成形工艺，夏巨谌材料成形工艺，夏巨谌 ，机械工业出版社，机械工业出版社2.材料成形工艺，孙立权，高等教育出版社材料成形工艺，孙立权，高等教育出版社3.铸造工艺学，李荣德，机械工业出版社铸造工艺学，李荣德，机械工业出版社绪论绪论第一篇、液态金属铸造成形工艺第一篇、液态金属铸造成形工艺v第一章、液态金属成形过程及控制第一章、液态金属成形过程及控制v第二章、各种典型铸造技术的原理和方法第二章、各种典型铸造技术的原理和方法v第三章、液态金属成形工艺设计第三章、液态金属成形工艺设计v第四章、液态金属成形新工艺第四章、液态金属成形新工艺十、教学内容十、教学内容 Teaching Content第二篇、固态金属塑性成形工艺第二篇、固态金属塑性成形工艺v