材料成型工藝基礎材料成形方法選擇教學課件

材料成型工藝基礎與材料成形方法選擇本課程介紹了材料成型工藝基礎和材料成形方法選擇。課程簡介本課程是材料成型工藝學科的重要組成部分，旨在幫助學生掌握材料成型工藝基礎知識，并能根據(jù)產(chǎn)品需求選擇合適的成形方法。教學目標掌握材料成型工藝基礎知識包括材料塑性變形特性、加工硬化和動態(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行工藝流程規(guī)劃、工藝參數(shù)設計、工藝模擬與實驗驗證等。教學內(nèi)容材料成形工藝基礎知識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)化工藝評價與改進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。加工硬化和動態(tài)再結(jié)晶加工硬化是指金屬在塑性變形過程中，由于晶格畸變而導致強度和硬度升高的現(xiàn)象。動態(tài)再結(jié)晶是指金屬在塑性變形過程中，由于溫度升高而發(fā)生的晶粒細化和組織變化。金屬成形加工基本工藝塑性加工工藝利用金屬材料的塑性變形特性，通過外力使其發(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。焊接加工工藝利用金屬材料的熔化或固相結(jié)合，將兩個或多個金屬零件連接起來。塑性加工工藝沖壓利用沖床對金屬板料施加壓力，使板料發(fā)生剪切或彎曲變形。鍛造利用鍛錘或壓力機對金屬坯料施加壓力，使其發(fā)生塑性變形。擠壓利用模具對金屬坯料施加壓力，使其通過?？祝纬山孛嫘螤钕嗤闹破?。鑄造加工工藝1熔融金屬準備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金屬板料進行剪切、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對金屬坯料施加壓力，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金屬坯料施加壓力，使其通過?？?，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或多對旋轉(zhuǎn)的滾輪，對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。拉拔加工工藝拉拔加工是利用模具和拉拔機將金屬材料拉過?？?，使其發(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工藝選擇有直接影響。2材料特性材料的塑性、強度、硬度等對工藝選擇有直接影響。3生產(chǎn)能力生產(chǎn)設備和工藝能力對工藝選擇有重要影響。4經(jīng)濟指標生產(chǎn)周期、成本、效益等經(jīng)濟技術(shù)指標對工藝選擇有重要影響。工件幾何形狀和尺寸對于形狀復雜的工件，宜選擇塑性加工工藝或鑄造加工工藝，而對于形狀簡單的工件，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于高強度、高硬度的材料，宜選擇鍛造加工工藝或擠壓加工工藝，而對于低強度、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)設備和工藝能力生產(chǎn)設備和工藝能力決定了工藝選擇的范圍。例如，擁有大型鍛壓設備，則可進行大型鍛造加工，而擁有精密的沖床，則可進行精密沖壓加工。生產(chǎn)周期和經(jīng)濟技術(shù)指標生產(chǎn)周期和經(jīng)濟技術(shù)指標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、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)品設計要求和生產(chǎn)條件，確定最佳的加工工藝流程，并對工藝參數(shù)進行優(yōu)化設計，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。工藝參數(shù)設計與優(yōu)化工藝參數(shù)設計與優(yōu)化是指根據(jù)工藝流程規(guī)劃和產(chǎn)品設計要求，對工藝參數(shù)進行合理的設計和優(yōu)化，以確保產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。工藝模擬與實驗驗證工藝模擬與實驗驗證是指利用計算機模擬軟件對加工工藝進行仿真，并通過實驗驗證模擬結(jié)果的可靠性，以提高工藝設計效率和精度。工藝評價與改進工藝評價與改進是指對加工工藝進行評價，并根據(jù)評價結(jié)果對工藝進行改進，以提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。典型案例分析通過典