材料成型工藝基礎(chǔ)材料成形方法選擇教學(xué)課件

材料成型工藝基礎(chǔ)與材料成形方法選擇本課程介紹了材料成型工藝基礎(chǔ)和材料成形方法選擇。課程簡(jiǎn)介本課程是材料成型工藝學(xué)科的重要組成部分，旨在幫助學(xué)生掌握材料成型工藝基礎(chǔ)知識(shí)，并能根據(jù)產(chǎn)品需求選擇合適的成形方法。教學(xué)目標(biāo)掌握材料成型工藝基礎(chǔ)知識(shí)包括材料塑性變形特性、加工硬化和動(dòng)態(tài)再結(jié)晶等。了解主要金屬成形加工工藝如塑性加工工藝、鑄造加工工藝、焊接加工工藝等。能夠根據(jù)產(chǎn)品需求選擇合適的成形方法并進(jìn)行工藝流程規(guī)劃、工藝參數(shù)設(shè)計(jì)、工藝模擬與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等。教學(xué)內(nèi)容材料成形工藝基礎(chǔ)知識(shí)金屬材料成形工藝分類金屬成形加工基本工藝工藝流程規(guī)劃與優(yōu)化工藝評(píng)價(jià)與改進(jìn)典型案例分析金屬材料成形工藝分類1成形工藝2塑性加工工藝如沖壓、鍛造、擠壓等3鑄造加工工藝如砂型鑄造、熔模鑄造等4焊接加工工藝如熔焊、壓焊等金屬材料塑性變形特性金屬材料的塑性變形特性是指金屬在受力狀態(tài)下發(fā)生永久變形而不破壞的能力。加工硬化和動(dòng)態(tài)再結(jié)晶加工硬化是指金屬在塑性變形過(guò)程中，由于晶格畸變而導(dǎo)致強(qiáng)度和硬度升高的現(xiàn)象。動(dòng)態(tài)再結(jié)晶是指金屬在塑性變形過(guò)程中，由于溫度升高而發(fā)生的晶粒細(xì)化和組織變化。金屬成形加工基本工藝塑性加工工藝?yán)媒饘俨牧系乃苄宰冃翁匦?，通過(guò)外力使其發(fā)生形狀改變。鑄造加工工藝將熔融金屬澆注到模具中，冷卻凝固成型。焊接加工工藝?yán)媒饘俨牧系娜刍蚬滔嘟Y(jié)合，將兩個(gè)或多個(gè)金屬零件連接起來(lái)。塑性加工工藝沖壓利用沖床對(duì)金屬板料施加壓力，使板料發(fā)生剪切或彎曲變形。鍛造利用鍛錘或壓力機(jī)對(duì)金屬坯料施加壓力，使其發(fā)生塑性變形。擠壓利用模具對(duì)金屬坯料施加壓力，使其通過(guò)模孔，形成截面形狀相同的制品。鑄造加工工藝1熔融金屬準(zhǔn)備2澆注3冷卻凝固4清理脫模焊接加工工藝熔焊利用高溫將金屬加熱至熔化狀態(tài)，形成熔池，冷卻凝固后連接在一起。壓焊利用壓力使金屬材料在固態(tài)下發(fā)生原子間結(jié)合。沖壓加工工藝沖壓加工是利用沖床對(duì)金屬板料進(jìn)行剪切、彎曲、拉伸、成形等加工的一種塑性加工工藝。鍛造加工工藝鍛造加工是利用鍛錘或壓力機(jī)對(duì)金屬坯料施加壓力，使其發(fā)生塑性變形，從而獲得所需形狀和尺寸的工件的一種塑性加工工藝。擠壓加工工藝擠壓加工是利用模具對(duì)金屬坯料施加壓力，使其通過(guò)模孔，形成截面形狀相同的制品的一種塑性加工工藝。滾壓加工工藝滾壓加工是利用一對(duì)或多對(duì)旋轉(zhuǎn)的滾輪，對(duì)金屬板材或帶材施加壓力，使其發(fā)生塑性變形，從而改變金屬的形狀和尺寸。拉拔加工工藝?yán)渭庸な抢媚＞吆屠螜C(jī)將金屬材料拉過(guò)?？祝蛊浒l(fā)生塑性變形，從而減小金屬的橫截面積，獲得所需尺寸的金屬制品的一種塑性加工工藝。模鍛加工工藝模鍛加工是利用模具對(duì)金屬坯料施加壓力，使其在模具型腔內(nèi)發(fā)生塑性變形，從而獲得所需形狀和尺寸的工件的一種塑性加工工藝。金屬成形加工工藝選擇依據(jù)1工件形狀工件的幾何形狀和尺寸對(duì)工藝選擇有直接影響。2材料特性材料的塑性、強(qiáng)度、硬度等對(duì)工藝選擇有直接影響。3生產(chǎn)能力生產(chǎn)設(shè)備和工藝能力對(duì)工藝選擇有重要影響。4經(jīng)濟(jì)指標(biāo)生產(chǎn)周期、成本、效益等經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)對(duì)工藝選擇有重要影響。工件幾何形狀和尺寸對(duì)于形狀復(fù)雜的工件，宜選擇塑性加工工藝或鑄造加工工藝，而對(duì)于形狀簡(jiǎn)單的工件，宜選擇沖壓加工工藝或焊接加工工藝。材料特性和受力條件對(duì)于高強(qiáng)度、高硬度的材料，宜選擇鍛造加工工藝或擠壓加工工藝，而對(duì)于低強(qiáng)度、低硬度的材料，宜選擇沖壓加工工藝或焊接加工工藝。生產(chǎn)設(shè)備和工藝能力生產(chǎn)設(shè)備和工藝能力決定了工藝選擇的范圍。例如，擁有大型鍛壓設(shè)備，則可進(jìn)行大型鍛造加工，而擁有精密的沖床，則可進(jìn)行精密沖壓加工。生產(chǎn)周期和經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)生產(chǎn)周期和經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)是工藝選擇的重要考慮因素。例如，沖壓加工工藝生產(chǎn)周期短、成本低，而鍛造加工工藝生產(chǎn)周期長(zhǎng)、成本高。工藝流程規(guī)劃與優(yōu)化工藝流程規(guī)劃與優(yōu)化是指根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求和生產(chǎn)條件，確定最佳的加工工藝流程，并對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。工藝參數(shù)設(shè)計(jì)與優(yōu)化工藝參數(shù)設(shè)計(jì)與優(yōu)化是指根據(jù)工藝流程規(guī)劃和產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求，對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)和優(yōu)化，以確保產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。工藝模擬與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證工藝模擬與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證是指利用計(jì)算機(jī)模擬軟件對(duì)加工工藝進(jìn)行仿真，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證模擬結(jié)果的可靠性，以提高工藝設(shè)計(jì)效率和精度。工藝評(píng)價(jià)與改進(jìn)工藝評(píng)價(jià)與改進(jìn)是指對(duì)加工工藝進(jìn)行評(píng)價(jià)，并根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)工藝進(jìn)行改進(jìn)，以提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。典型案例分析通過(guò)典