材料几何成形 1.ppt

1、第一章 绪论,材料成形技术基础,第一节 材料加工概述,一.材料加工概述 零件或材料的四种加工方法： 1.成形加工：凝固成形、塑性成形、焊接成形、粉末压制、塑料成形； 2.切除加工：车、铣、刨、钻、磨、电火花、电解、超声加工、激光加工等； 3.表面成形加工：表面形变、淬火强化、化学强化、表面镀层、气相沉积镀膜； 4.热处理加工：退、正、淬、回火； 二.材料基本加工要素及流程,原材料 （锭料、轧材）,凝固成形 塑性成形 焊接成形,毛坯,切削加工,零件,机器,装配,切削加工 凝固成形 塑性成形 焊接成形,热处理,热处理 切削加工,表面加工,三个基本要素：材料、能量、信息 三大流程： 1.材料流程 表

2、征加工过程特点的类型； 要改变形状尺寸和性能的材料状态； 能够用来实现这种形状尺寸和性能变化的基本过程； 类型：直通流程、发散流程、汇合流程；如下图所示,材料加工 过程,输入材料(I),输入能量(I),输入信息(I),输出信息(O)(形状、性能),输出能量(O)(损失),输出材料(O)(产品+废料),下表列出一部分常见的材料加工过程，用材料流程（包括流程类型、材料状态、基本过程）表示其特征。,2.能量流程 基本过程为机械过程的能量流程。实现此类基本过程的能量可以通过下列三种方法来提供： （1）、传递介质和加工材料间相对运动；,模锻成形,（2）、作用在加工材料上的压力差；,由压力差产生的机械基本

3、过程,（3）、产生于加工材料中的质量力；,由质量力产生的机械基本过程 （a）浇注成形（b）磁力成形,热过程能量提供：电能、化学能、机械能,感应电加热原理 1-感应器；2-坯料；3-电源,3.信息流程 形状信息、性能信息,第二节 材料成形的一些基本问题和发展概况,1. 凝固成形 基本问题：凝固组织的形成和控制； 铸造缺陷的防止和控制； 铸件尺寸精度与表面粗糙度控制等； 发展概况：凝固理论的发展； 凝固技术的发展； 计算机的应用及发展，包括： 凝固过程数值模拟技术； 快速样件制造技术； 过程和设备运行的计算机控制等。,2.塑性成形,基本问题：材料的塑性； 塑性成形力的评价； 加工材料内部市场变量的

4、确定； 形状信息的准确输入等； 发展概况： 板料成形方面 大批量生产中着重向高速化、自动化发展； 小批量生产中朝简易化、通用化、万能化发展； 体积成形方面 自由锻 模锻 特种成形技术,3. 焊接成形,基本问题：能量的输入； 清除表面污染； 组织性能不均匀； 残余应力及残余变形； 焊缺陷及检测； 焊接结构的制造问题等； 发展概况：焊接结构的发展； 焊接材料的发展； 自动化焊接的发展；,4.表面成形,基本问题： 表面涂层：涂层与基体的结合、涂层的材料及结构等； 表面改性：针对材料的服役条件及损伤机理并结合基体材料，设计合理的表面 组织结构； 针对希望的表面组织及结构，研究活动这一表面材料的方法； 发展概况： 表面工程学 PACVD、LCVD,本课程任务,材料成形 所涉及的 基本理论,材料成形热过程,金属的凝固理论,塑性成形的物理和力学基础,表面成形、粉