材料成型工艺基础(DOC48页)

1、材料成形：所有利用物理、化学、冶金原理使材料成形的方法， 称之为材料成形加工工艺。一、材料与材料科学材料是用来制作有用器件的物质，是人类生产和生活所必须的物质基础。历史学家把人类社会的进展按其使用的材料类型划分为石器时代、青铜时代、铁器时代，而今正处于人工合成材料的新 时代。材料科学的研究内容材料科学是研究各种固体材料的成分、组织、性能和应用之间关 系及其变化规律的科学，它包括四个差不多要素：材料的合成与制备，成分与组织结构，材料性能和使用性能。 材料的分类按化学成分：金属材料：钢、铸铁、铜、铝等高分子材料：塑料、橡胶、胶粘剂、纤维材料等陶瓷材料 复合材料金属材料是如何得到的呢？冶炼- 把金属

2、从矿石中提炼出来，那个过程就叫金属的冶炼。材料新技术-H-L_L心片光纤超导材料二、材料成形技术1、课程性质材料成形基础是一门研究常用工程材料坯件及机器零件成型工 艺原理的综合性技术基础学科。2 2、材料成形加工在国民经济中的地位材料成形加工在工业生产的各个部门和行业都有应用，尤其关于制造业来讲更是具有举足轻重的作用。制造业是指所有生产和装配制成品的企业群体的总称，包括机械制造、运输工具制造、电气设备、仪器仪表、食品工业、服装、家具、化工、建材、 冶金等，它在整个国民经济中占有专门大的比重。统计资料显示，在我国，近年来制造业占国民生产总值GDPGDP的比例已超过 35%35%同时，制造业的产品

3、还广泛地应用于国民经 济的诸多其他行业，对这些行业的运行产生着不可忽视的阻碍。 因此，作为制造业的一项基础的和要紧的生产技术， 材料成形加 工在国民经济中占有十分重要的地位， 同时在一定程度上代表着 一个国家的工业和科技进展水平。通过下面列举的数据， 能够关心我们真切、 具体地了解到成 形加工对制造业和国民经济的阻碍。 据统计， 占全世界总产量将 近一半的钢材是通过焊接制成构件或产品后投入使用的； 在机床 和通用机械中铸件质量占7080%7080%，农业机械中铸件质量占4070%4070%；汽车中铸件质量占约 20%20%，锻压件质量约占 70%70%；飞机 上的锻压件质量约占 85%85%；

4、发电设备中的要紧零件如主轴、 叶轮、 转子等均为锻件制成；家用电器和通信产品中6080%6080%的零部件是冲压件和塑料成形件。再从我们熟悉的交通工具轿车的构成来看， 发动机中的 缸体、缸盖、活塞等一般差不多上铸造而成，连杆、传动轴、车 轮轴等是锻造而成，车身、车门、车架、油箱等是经冲压和焊接 制成，车内饰件、仪表盘、车灯罩、保险杠等是塑料成形制件， 轮胎等是橡胶成形制品。 因此， 能够毫不夸张地讲， 没有先进的 材料热加工工艺，就没有现代制造业。我国是世界上少数的几个拥有运载火箭、 人造卫星和载人飞 船发射实力的国家， 这些航天飞行器的建筑离不开先进的加工成 形工艺， 其中，火箭和飞船的壳体

5、差不多上采纳了高强轻质的材 料，通过先进的特种焊接和胶接技术制造的。3 3、课程内容作为高等工科学校机械类专业学生的一门技术差不多课， 本 课程要紧涉及的是与机械制造有关的材料成形加工工艺的基础 知识。它要紧研究： 各种成型工艺方法本身的规律性及其在机械制造中的应用 和相互联系； 零件的成型工艺过程和结构工艺性； 常用工程材料 性能对成型工艺的阻碍； 工艺方法的综合比较等。 它几乎涉及机 器制造中所有工程材料的成型工艺。机械制造是将原材料制造成机械零件， 再由零件装配成机器 的过程。其中，机械零件的制造在整个机械制造的过程中占据了 专门大的比重， 而成形加工又是机械零件制造的要紧工作。 传统

6、上的机械大差不多上用金属材料加工制造的， 随着科学和生产技 术的进展， 机械制造所用的材料已扩展到包括金属、 非金属和复 合材料在内的各种工程材料， 因此机械产品的成形加工工艺也就 不再局限于传统意义上的金属加工的范畴， 而是将非金属和复合 材料等的成形加工也包含进来了金属材料的成形一般有铸造、塑性成形、焊接、粘接和机械 加工（包括切削加工和特种加工） 等常用方法， 非金属和复合材 料则另有各自的专门成形方法。4 4、差不多要求本课程是机械类专业的主干课程之一， 也是部分非机械类专 业通常开设的一门课程。 学生在学完本课程之后， 应达到以下差 不多要求：（1 1）掌握各种热加工方法的差不多原理

7、、工艺特 点和应用场合，了解各种常用的成形设备的结构和用途， 具有进行材料热加工工艺分析和合理选择毛坯（或零件） 成形方法的初步能力。（2 2）具有综合运用工艺知识，分析零件结构工艺 性的初步能力。（3 3）了解与材料成形技术有关的新材料、新工艺 及其进展趋势。第一章 金属材料导论第一节 金属材料的性能一、材料的性能物理性能：包括朽料的密度爆 点*热脖砸桂*寻电艸，导热悴堆 磁性爭*化学性能：扌牌忖料在不同帝件卞抵 、抗#扑化学作用帕社能、如化学储笔性.抗皺J匕隍.耐蚀牲等力手怙能；拒H料在力的作用下表 现出崔的齐种性犒、主霰迁沪性. 塑廿和强廬.它fllAii i规定条件 卞的赫准实脸牝测定

8、的.工艺性能：描材料対菜科血工工艺 的运曲吐*包振妁造M能* 城压肚 能、焊按柱能、抽处翌工艺性和切 刖加工出等.二、材料在载荷作用下的力学行为材料在载荷（外力）作用下的表现（反应），人 们适应称之为力学行为。材料在载荷作用下，关于塑性材料来讲 会产生弹性变形，塑性变形，直至断裂。1.1.弹性变形当物体受外力作用时产生了变形， 若除去外力，物 体发生的变形会完全消逝， 恢复到原始状态，这种变形称之为弹 性变形。2.2. 塑性变形当外力增加到一定程度时，物体发生的变形不能完全消逝而一部分被保留下来，所保留的变形称之为塑性变形或永久变形。3.3. 断裂断裂前出现明显宏观塑性变形的断裂称为韧性断裂；

9、在 断裂前没有宏观塑性变形的断裂行为称之为脆性断裂。三、材料在静载荷作用下的 要紧力学性能指标 静载荷是指加载方式不阻碍材料的变形行为， 加载速率较为 缓和的载荷。材料在静载荷作用下的要紧力学性能指标有弹性， 刚度 , , 强度，塑性，硬度等性能指标可通过拉伸试验和硬度试验测得。1. .弹性极限彷e：材料产生完全弹性变形时所能承受的最大 应力值，以彷e表示, ,单位为MPa a。2. .弹性模量（E E）:材料在弹性变形的时期内，直线的斜率，即产生单位弹性应变所需要的应力值，以E表示，单位MPa a。其大小反映材料刚度大小。材料在外力作用下抵抗弹性变形的能力称为刚度。 强度：材料在外力作用下，抵抗塑性变形和断裂的能力。3.3.屈服强度（点）彷s：材料产生屈服时的最低应力值称为屈服点，以彷S表示，单位为MPa a。它表征了材料抵抗微量塑性变形的能力。4.4. 抗拉强度彷b材料在拉断前所承受的最大应力值， 称为抗拉强度， 通 常用彷b表示，单位MPa a。它表征了材料在拉伸条件下所能承受的最大应力抗拉强度 一是脆性材料选材的依据。5.5.塑性材料在外力作用下，产生永久变形而不引起破坏的能力 常用5和书作为衡量塑性的指标。h I。I。伸长率：断面收缩率: :良好的塑性是金属材料进行塑性加工的必要条件。（三）硬度金属材料抵抗其它更硬的