材料成型工艺基础材料成形方法选择教学课件

材料成型工艺基础与材料成形方法选择本课程介绍了材料成型工艺基础和材料成形方法选择。课程简介本课程是材料成型工艺学科的重要组成部分，旨在帮助学生掌握材料成型工艺基础知识，并能根据产品需求选择合适的成形方法。教学目标掌握材料成型工艺基础知识包括材料塑性变形特性、加工硬化和动态再结晶等。了解主要金属成形加工工艺如塑性加工工艺、铸造加工工艺、焊接加工工艺等。能够根据产品需求选择合适的成形方法并进行工艺流程规划、工艺参数设计、工艺模拟与实验验证等。教学内容材料成形工艺基础知识金属材料成形工艺分类金属成形加工基本工艺工艺流程规划与优化工艺评价与改进典型案例分析金属材料成形工艺分类1成形工艺2塑性加工工艺如冲压、锻造、挤压等3铸造加工工艺如砂型铸造、熔模铸造等4焊接加工工艺如熔焊、压焊等金属材料塑性变形特性金属材料的塑性变形特性是指金属在受力状态下发生永久变形而不破坏的能力。加工硬化和动态再结晶加工硬化是指金属在塑性变形过程中，由于晶格畸变而导致强度和硬度升高的现象。动态再结晶是指金属在塑性变形过程中，由于温度升高而发生的晶粒细化和组织变化。金属成形加工基本工艺塑性加工工艺利用金属材料的塑性变形特性，通过外力使其发生形状改变。铸造加工工艺将熔融金属浇注到模具中，冷却凝固成型。焊接加工工艺利用金属材料的熔化或固相结合，将两个或多个金属零件连接起来。塑性加工工艺冲压利用冲床对金属板料施加压力，使板料发生剪切或弯曲变形。锻造利用锻锤或压力机对金属坯料施加压力，使其发生塑性变形。挤压利用模具对金属坯料施加压力，使其通过模孔，形成截面形状相同的制品。铸造加工工艺1熔融金属准备2浇注3冷却凝固4清理脱模焊接加工工艺熔焊利用高温将金属加热至熔化状态，形成熔池，冷却凝固后连接在一起。压焊利用压力使金属材料在固态下发生原子间结合。冲压加工工艺冲压加工是利用冲床对金属板料进行剪切、弯曲、拉伸、成形等加工的一种塑性加工工艺。锻造加工工艺锻造加工是利用锻锤或压力机对金属坯料施加压力，使其发生塑性变形，从而获得所需形状和尺寸的工件的一种塑性加工工艺。挤压加工工艺挤压加工是利用模具对金属坯料施加压力，使其通过模孔，形成截面形状相同的制品的一种塑性加工工艺。滚压加工工艺滚压加工是利用一对或多对旋转的滚轮，对金属板材或带材施加压力，使其发生塑性变形，从而改变金属的形状和尺寸。拉拔加工工艺拉拔加工是利用模具和拉拔机将金属材料拉过模孔，使其发生塑性变形，从而减小金属的横截面积，获得所需尺寸的金属制品的一种塑性加工工艺。模锻加工工艺模锻加工是利用模具对金属坯料施加压力，使其在模具型腔内发生塑性变形，从而获得所需形状和尺寸的工件的一种塑性加工工艺。金属成形加工工艺选择依据1工件形状工件的几何形状和尺寸对工艺选择有直接影响。2材料特性材料的塑性、强度、硬度等对工艺选择有直接影响。3生产能力生产设备和工艺能力对工艺选择有重要影响。4经济指标生产周期、成本、效益等经济技术指标对工艺选择有重要影响。工件几何形状和尺寸对于形状复杂的工件，宜选择塑性加工工艺或铸造加工工艺，而对于形状简单的工件，宜选择冲压加工工艺或焊接加工工艺。材料特性和受力条件对于高强度、高硬度的材料，宜选择锻造加工工艺或挤压加工工艺，而对于低强度、低硬度的材料，宜选择冲压加工工艺或焊接加工工艺。生产设备和工艺能力生产设备和工艺能力决定了工艺选择的范围。例如，拥有大型锻压设备，则可进行大型锻造加工，而拥有精密的冲床，则可进行精密冲压加工。生产周期和经济技术指标生产周期和经济技术指标是工艺选择的重要考虑因素。例如，冲压加工工艺生产周期短、成本低，而锻造加工工艺生产周期长、成本高。工艺流程规划与优化工艺流程规划与优化是指根据产品设计要求和生产条件，确定最佳的加工工艺流程，并对工艺参数进行优化设计，以提高生产效率和产品质量。工艺参数设计与优化工艺参数设计与优化是指根据工艺流程规划和产品设计要求，对工艺参数进行合理的设计和优化，以确保产品质量和生产效率。工艺模拟与实验验证工艺模拟与实验验证是指利用计算机模拟软件对加工工艺进行仿真，并通过实验验证模拟结果的可靠性，以提高工艺设计效率和精度。工艺评价与改进工艺评价与改进是指对加工工艺进行评价，并根据评价结果对工艺进行改进，以提高产品质量和生产效率。典型案例分析通过典