材料成型專業(yè)概論筆記

1、 第一章材料成型及控制工程專業(yè)是一個(gè)具有機(jī)械學(xué)科典型特征和濃厚材料學(xué)科色彩的寬口徑專業(yè)，主要研究各種材料成形的工藝方法、質(zhì)量控制以及材料成形的機(jī)械化和自動(dòng)化，是集材料制備與成形及其過(guò)程自動(dòng)化為一體的綜合性學(xué)科。1、材料成形的主要技術(shù)內(nèi)容包括哪些方面？（1）金屬材料的塑性成形；（2）金屬材料的液態(tài)成形；（3）金屬材料的連接成形；（4）金屬粉末成形；（5）非金屬材料成形；2、舉例說(shuō)明材料成形在工業(yè)生產(chǎn)中的作用作為制造業(yè)的一項(xiàng)基礎(chǔ)和主要的生產(chǎn)技術(shù)，材料成形技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有十分重要的地位，并且在一定程度上代表著一個(gè)國(guó)家的工業(yè)技術(shù)發(fā)展水平。采用鑄造方法可以生產(chǎn)鑄鋼件、鑄鐵件及其各種鋁、銅、鎂、鈦及鋅

2、等有色合金鑄件；采用塑性成形方法，可生產(chǎn)各種金屬（黑色金屬和有色金屬）及其合金的鍛件和板料沖壓件；采用連接方法生產(chǎn)獨(dú)立的制件或產(chǎn)品雖然不如鑄造和塑性成形方法的多，但據(jù)國(guó)外權(quán)威機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)，在各類工業(yè)制品中半數(shù)以上都需要采用一種或多種連接技術(shù)才能制成。3、簡(jiǎn)述材料成形工藝的主要特點(diǎn)（1）材料利用率高；（2）產(chǎn)品性能好；（3）產(chǎn)品尺寸規(guī)格一致；（4）生產(chǎn)率高；（5）一般制件產(chǎn)品尺寸精度比切削加工低、表面粗糙度值比切削加工高。4、成形工藝一般可分為哪些類型？圖5、材料成形技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是什么？三個(gè)綜合，即過(guò)程綜合、技術(shù)綜合、學(xué)科綜合。第二章金屬液態(tài)成形又稱為鑄造，是將固態(tài)金屬加熱到液態(tài)，熔煉合格后注入預(yù)

3、先制備好鑄模中，經(jīng)冷卻、凝固成形，獲得具有一定形狀和性能的毛坯、半成品乃至成品零件的一種材料熱加工方法。所鑄造出的產(chǎn)品叫鑄件。1、何謂合金的鑄造性能？鑄造性能有哪些？合金在鑄造生產(chǎn)過(guò)程中表現(xiàn)出來(lái)的工藝性能；鑄造性能如流動(dòng)性、收縮性、吸氣性、偏析性等2、合金的流動(dòng)性決定于合金的哪些固有性質(zhì)？提高金屬液態(tài)流動(dòng)性的主要工藝措施有哪些？液態(tài)金屬的流動(dòng)性是金屬的固有性質(zhì)，主要取決于金屬的結(jié)晶特性和物理性質(zhì)。制定工藝時(shí)要考慮流動(dòng)性對(duì)鑄模復(fù)雜程度的影響。 澆鑄溫度高，則流動(dòng)性好；提高模樣的厚度，則流動(dòng)性增加；降低涂料的厚度和密度，則流動(dòng)性增加。3、鑄件的凝固方式分為哪幾種？（1）逐層凝固；（2）中間凝固；（

4、3）體積凝固4、金屬?gòu)囊簯B(tài)冷卻到室溫要經(jīng)歷哪幾個(gè)收縮階段？影響鑄件收縮的主要因素有哪些？收縮過(guò)程：（1）液態(tài)收縮；（2）凝固收縮；（3）固態(tài)收縮：主要因素：化學(xué)成分、澆注溫度、鑄件結(jié)構(gòu)、鑄型條件。5、根據(jù)氣體來(lái)源，鑄件氣孔可分為哪三類？（1）析出性氣孔；（2）侵入性氣孔；（3）反應(yīng)性氣孔。6、簡(jiǎn)述鑄鐵的性能特點(diǎn)。（1）耐磨性能好；（2）消振性能好；（3）鑄造性能好；（4）切削性能好；（5）力學(xué)性能好。7、造型方法可分為幾大類？手工造型有哪些方法？造型方法分為手工造型和機(jī)器造型，手工造型主要用于單件或小批生產(chǎn)，機(jī)器造型主要用于大批大量生產(chǎn)。手工造型：（1）整模造型；（2）分模造型；（3）活塊模造

5、型；（4）挖砂及假箱模造型；（5）三箱分模造型；（6）刮板造型；（7）地坑造型優(yōu)點(diǎn)：（1）操作簡(jiǎn)單、靈活；（2）模型、芯盒及砂箱等工藝裝備簡(jiǎn)單；（3）生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間短；（4）適應(yīng)性強(qiáng)，適于各種大小、形狀的鑄件缺點(diǎn)：（1）對(duì)工人的技術(shù)水平要求高，勞動(dòng)生產(chǎn)率低；（2）鑄件質(zhì)量不穩(wěn)定，鑄件缺陷率較高；（3）以手工操作為主，勞動(dòng)強(qiáng)度高常見的鑄造缺陷：澆不足、變型、夾渣、錯(cuò)型、砂眼。第三章金屬材料的塑形成形又稱為金屬壓力加工，它是利用金屬材料的塑形變形能力，在外力的作用下使金屬材料產(chǎn)生預(yù)期的塑形成形來(lái)獲得所需形狀、尺寸和力學(xué)性能的零件或毛坯的一種加工方法。金屬塑性成形工藝包括鍛造、沖壓、軋制、擠壓、拉拔等

6、。影響金屬塑性變形的內(nèi)在因素為化學(xué)成分和金屬組織，外在因素是加工條件。1、 什么是鍛造？金屬鍛造的目的是什么？鍛造成形是利用材料的可塑性，在相應(yīng)的壓力、特定的溫度范圍內(nèi)對(duì)金屬材料進(jìn)行鍛打或擠壓使其產(chǎn)生塑性成形，以改變金屬材料的幾何形狀、尺寸以及內(nèi)部組織性能的一種成形工藝。2、 簡(jiǎn)述自由鍛和模鍛的工藝特點(diǎn)。自由鍛：（1）使用工具簡(jiǎn)單，通用性強(qiáng)，靈活性大，適合單件和小批量鍛件生產(chǎn)；（2）工具與毛坯部分接觸靈活。毛坯可多次鍛打逐步變形，所需設(shè)備功率小，可鍛造大型鍛件，也可鍛造多種多樣、變形程度相差很大的鍛件了（3）靠人工操作控制鍛件的形狀與尺寸，精度差、效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大，對(duì)工人技術(shù)水平要求較高。模

7、鍛：（1）設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格較低；（2）工藝適應(yīng)性能好，應(yīng)用范圍廣；（3）打擊能力可調(diào)整，對(duì)毛坯進(jìn)行多次錘擊，能實(shí)現(xiàn)輕重緩急打擊，生產(chǎn)效率高，適合于多模膛鍛。但鍛造錘設(shè)備振動(dòng)大，噪聲大，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，環(huán)境較差。3、 擠壓成形的特點(diǎn)有哪些？板料沖壓成形是在室溫下，利用安裝在壓力機(jī)上的模具對(duì)板料施加壓力使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件的一種壓力加工方法。沖壓成形的特點(diǎn)：（1）生產(chǎn)率和材料利用率高；（2）沖壓件精度較高、互換性好，可直接裝配使用；（3）沖壓成形須有相應(yīng)的模具，模具制造屬單件小批量生產(chǎn)，其技術(shù)要求和生產(chǎn)成本較高。第四章焊接是通過(guò)加熱或加壓，或兩者并用，并且用或不用填充材料，使

8、工件達(dá)到結(jié)合的一種加工方法。熔焊的概念和分類壓焊的概念和分類摩擦焊是在壓力作用下通過(guò)待焊工件的摩擦界面及其附近溫度升高，材料的變形抗力降低、塑性提高，界面氧化膜破碎，伴隨著材料產(chǎn)生塑性流變，界面的分子擴(kuò)散和再結(jié)晶而實(shí)現(xiàn)焊接的固態(tài)焊接方法。釬焊指采用比母材熔點(diǎn)低的金屬材料做釬料，將焊件和釬料加熱到高于釬料熔點(diǎn)，但低于母材熔點(diǎn)的溫度，利用液態(tài)釬料潤(rùn)濕母材，填充接頭間隙，并與母材相互擴(kuò)散而實(shí)現(xiàn)連接焊件的方法，分為硬釬焊和軟釬焊兩種。應(yīng)用：制造精密儀表、電氣零部件、異種金屬構(gòu)件以及復(fù)雜薄板結(jié)構(gòu)，也常用于釬焊硬質(zhì)合金刀具、鉆探鉆頭、自行車車架、換熱器、導(dǎo)管以及各類容器等。將熔化焊缺陷分為6大類：裂紋、孔

9、穴、固體夾雜、未熔合和未焊透、形狀缺陷和其他缺陷。焊接接頭的無(wú)損探傷包括什么方法？射線探傷、超聲波探傷、磁粉探傷、滲透探傷。焊接檢驗(yàn)方法第五章非金屬材料包括有機(jī)高分子材料和無(wú)機(jī)材料兩大類。有機(jī)高分子材料主要有塑料、橡膠和合成纖維；無(wú)機(jī)材料統(tǒng)稱為陶瓷。非金屬材料因其比強(qiáng)度高、加工性能好，且具有特殊的性能，成為廣泛應(yīng)用的工程材料。非金屬材料的成型主要包括塑料成型、橡膠成型和陶瓷成型。塑料按聚合物的分子結(jié)構(gòu)及成型性能分類分為熱固性塑料（受熱變軟，成為可流動(dòng)的熔融熔體）和熱固性塑料（加熱之初，分子呈線性結(jié)構(gòu)，具有可溶性和可塑性，繼續(xù)加熱，分子逐漸結(jié)合成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，形狀不再變化）；按用途分類分為通用塑料、工程塑料和特種塑料。塑料的工藝特效是指塑料在成型加工中表現(xiàn)出來(lái)的性質(zhì)，主要包括收縮性、流動(dòng)性、相容性、吸濕性、熱敏性以及熱力學(xué)特征、結(jié)晶性及取向性等。工藝特性直接影響成型方法及工藝參數(shù)的選擇、模具的設(shè)計(jì)和塑件的質(zhì)量。塑料膜是高分子聚合物塑料成型的專用模具，分為注塑模、壓塑模、壓注模、擠出模、中空吹塑模、真空成型模。注射成型工藝過(guò)程包括成型前的準(zhǔn)備、注射成型、制件的后處理等擠出工藝成型熱塑性塑料擠出成型的工藝過(guò)程可分為塑化，成型和定型三個(gè)階段。塑料成型工藝第六章