成形原理课件概要.ppt

工程材料的成形技术 机械工程学院 陈鸿玲 工程材料 成形：利用熔化、结晶、塑性变形、扩散变形等物理化学变化，按预订的设计要求成形为所需的具有一定形状、性能的机械构件。 成形方法 热加工 冷（机）加工－金属切削（减料） 快速成形 RP(Rapid Prototyping) （增料）：快速出样件技术 成形技术 通过一定工艺、手段使材料具备某种形状，以便加工成装备部件的方法。 液态成形、塑性成形、连接成形、冷加工成形…… 概述 一、金属材料的热加工成形的分类 1、液态成形 （铸造）－熔融状态（高温）的金属浇入具有一定形状的型腔的铸型中，在重力或外力作用下，冷却并凝固成具有型腔形状的铸件。 2、固态成形 (锻造）－坯料加热至一定温度下，对坯料施加压力，使其塑性变形以改变尺寸、形状及性能，用以制造零件的方法。 冷冲压。 3、连接成形 （焊接）－通过加热或加压，两部分固态金属局部融化（局部高温）后融合成一整体 。 二、内容 1、成形方法 介绍各种成形的基本工艺原理与相关的影响因素。 2、成形工艺 各种成形生产过程中的基本工艺参数及条件。（温度、尺寸等） 3、结构工艺 工件通过各种成形方法生产时所需的基本结构要求。 三、学习方法 1、时间 2、教学方式 3、考核要求 4、参考书 机械制造基础、工程材料与成形技术、金属工艺学（邓文英） 第六章 金属液态成形技术 一、概述 1、定义：液态合金、浇注、型腔、冷却、取出（获得）－－毛坯。 2、种类（按造型方法）：砂型、特种 3、铸造的特点： （1）应用广泛 （2）是机械零件或毛坯的主要加工方法（内腔和外形复杂的毛坯） （3）铸件的形状和尺寸与零件接近 （4）绝大多数金属均能用铸造制成铸件 （5）缺点：缩孔、缩松、气孔、浇不足、冷隔等 二、液态合金的凝固特点（凝固与结晶） 1、 按合金的结晶性能： 温度范围 a、逐层 凝固方式：纯金属或共晶成分的合金 b、糊状 凝固方式：合金的结晶温度范围宽 c、中间凝固：表面先结晶呈等轴状晶粒，而后在 铸件截面一定宽度的凝固区内同时结晶。 2、影响凝固方式的因素 a、合金的结晶温度范围---成分 b、铸件的温度梯度－过冷度 合金的性质、铸型的蓄热能力、浇注温度 三、液态合金的充型： 液态金属充满型腔获得与型腔尺寸、形状相符合的铸件，这种获得形状完整、轮廓清晰的铸件的能力。 （一）、影响充型能力的途径： （1）金属液的流动时间—金属与铸型间的热交换条件 （2）流动速度 (二)、影响充型能力的因素: 液态合金的流动性、浇注条件、铸型条件及铸型结构 1、液态合金的流动性： （1）定义：液态金属本身的流动能力 （2）流动性好－充型能力；排杂能力；补缩 （3）测量：螺旋形流动试样 （4）影响因素 A、合金种类 灰铸铁－铝硅合金－铸钢（熔点） B、合金的化学成分 温度范围 *形式：a、逐层 b、糊状 c、中间 C、合金的纯净度 2、浇注条件对充型能力的影响 A、浇注温度的影响 保证充型能力足够的前提下，尽量降低浇注温度。 高温出炉，低温浇注？薄壁上限、厚大下限？ B、充型压力： 3、铸型条件对充型能力的影响 A、铸型材料：导热－冷却 B、铸型温度：温度差 C、 铸型表面：粗糙度、附加层（涂料） D、铸型中的气体 4、铸件的结构：宽窄程度－－－最小允许壁厚 临界壁厚 四、收缩性 1、三阶段 液态－－凝固－－固态 液面下降 收缩 收缩是缺陷产生的根本原因：液态和凝固收