材料成型基本问题

材料成型原理张元好TEL:13477981962E-mail:[e-mail]湖北汽车工业学院材料工程系课程性质：考试课特点：内容多，理论性强。学习方法：理论联系实际。考核：考勤+作业+试验+考试参考教材：1、陈平昌等.材料成形原理.机工版.2001.82、胡礼木等.材料成形原理.机工版.2005.53、刘全坤等.材料加工原理.机工版.2005.3第1章材料成型基本问题及发展概况1、材料分类及高新技术材料2、材料加工概述1.1、材料的分类1、按组成与结构划分2、按用途划分3、按性能划分4、按应用与发展划分金属材料无机非金属材料高分子材料复合材料电子信息材料航空航天材料能原材料生物医药材料结构材料功能材料传统材料新材料1.2、未来重点发展的高新技术材料信息科学技术：信息材料新能源科学技术：新能源材料生物科学技术：生物材料空间科学技术：空间技术用材料生态环境科学技术：环保材料用搞技术改造、更新现有材料，发展科学技术2、材料加工概述2.1机械制造的一般过程原材料凝固成型塑性成型焊接成型粉末冶金毛坯切削加工零件装配机器热处理热处理切削加工2.2零件或材料的加工方法成型加工：改变材料的形状尺寸，一般兼有改变材料性能切削加工：改变材料成型尺寸表面加工：改变材料表面状态或（和）性能热处理加工：改变材料性能2.3材料加工要素三个基本要素：材料、能量、信息输入材料输入能量输入信息材料加工过程输出材料（产品+废料）输出能量（损失）输出信息（形状、性能）2.4凝固成型的基本问题和发展概况凝固成型：将满足化学成分和温度要求的液态金属（合金）在重力场或其他外力的作用下引入预制好的型腔中，经冷却使其凝固成为具有型腔形状和相应尺寸的固体制品的方法。特点：适应性强基本过程：充填（或称为浇注）机械过程凝固热过程基本问题：凝固组织的形成与控制铸造缺陷的防治与控制零件尺寸精度与表面精度•发展概况凝固理论的发展：凝固技术的发展：定向凝固、快速凝固、复合材料制备计算机的应用：凝固过程数值模拟、快速制造、过程控制、集成制造技术2.5塑性成型的基本问题和发展概况塑性成型：将金属或合金在加热或常温状态下，施加一定的外力使其产生塑性变形而达到具有一定形状和表面尺寸精度的产品的加工方法。基本问题：塑性变形力成型力与成型功位移场与应变场工模具发展概况：板料成型方面大批量高速化、自动化小批量柔性化体积变形方面精密锻造自动化过程计算机模拟与模具CAD\CAM特种成型技术2.6焊接成型的基本问题及发展概况焊接成型：利用各种形式的能量使被连接的两个表面产生原子间的结合而成为一体的成型方法。其过程涉及热过程、物理化学冶金过程和应力应变。焊接分类：焊接方法熔化焊固相焊钎焊气焊电弧焊电渣焊激光焊电子束焊铝热焊接触焊电阻焊摩擦焊爆炸焊锻焊气压焊冷压焊超声波焊铬铁钎焊火焰钎焊真空钎焊高频钎焊电阻钎焊电子束钎焊•基本问题能量输入表面清除污染组织性能的均匀性焊接缺陷与检测焊接结构的制造问题•发展概况•数值模拟：CAD、电子技术、信息技术、计算机技术的综合应用•自动化：机器人的应用•焊接材料：2.7粉末冶金的基本问题及发展概况粉末冶金：以金属或金属粉末（或金属粉末与非金属粉末的混合物）作为原料，经过成型和烧结，制造金属材料、复合材料以及各种制品的工艺技术。•粉末冶金工艺基本工序1、原材料制备：雾化法、还原法、电解法机械法物理化学法机械粉碎雾化法电化腐蚀法还原法—化合法电解法气（液）相沉积法2、粉末成型所需形状的坯块加压成型、无压成型3、坯块的烧结：关键工序•单元系烧结和多元系烧结•烧结方法：普通烧结、松装烧结、熔浸法、热压法4、产品的后处理如：精整、浸油、机加工、热处理、电镀•粉末冶金的应用及优点•粉末冶金发展概况1、发展粉末制备新技术2、建立以“净近形成型”技术为中心的各种新型固结技术及其过程理论3、建立以“全致密化”为主要目标的新型固结技术及其过程模拟技术4、粉末冶金材料的设计、表征、评价