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材料加工工艺学 主讲教师：毕大森 绪 论 主讲教师：毕大森 1 材料加工方法分类 （1）金属材料的精确成形 金属材料制备（冶金） 液态金属精确成形（铸造） 金属材料塑性精确成形（锻造） 金属材料精确连接成形（焊接） （2）无机非金属材料的精确成形 陶瓷精确成形（塑性滚压成形法、注浆成形法、粉料压力成形法和特种成形法） 玻璃精确成形（吹制法、拉制法、压制法和吹—压法） （3）高分子材料的精确成形 液态高分子材料的精确成形（如环氧树脂的浇注成形） 固态高分子材料的精确成形（如塑料的注射成型、挤出成型等） （4）复合材料的精确成形 根据材料加工成形时所处的状态，材料加工方法可分为： 液体材料成形 固体材料成形 半固态材料成形 粉末材料成形 2 材料加工成形的作用、特点及精确成形技术 几乎所有的材料都要进行加工后才能使用。材料加工成形是制造技术的一个重要领域。例如：金属材料有 70% 以上需要经过铸、锻、焊成形加工才能获得所需要的零件。 材料成分与结构、材料性质、材料制备与加工、材料使用性能，是现代材料与加工的四个基本要素。 先进的材料制备与加工技术，即对新材料的研究开发与实际应用具有决定性的作用，也可有效地改进和提高传统材料的使用性能。 与机械切削加工比较，材料成形加工有如下特点： ①材料在一定温度条件下，多数通过模具而成形 ②材料的利用率高 ③机械化、自动化程度高 ④产品尺寸规格的一致性好 ⑤产品的性能好，例如：成形加工可提高产品的机械性能 ⑥但通常成形加工零件的尺寸精度较切削加工低、表面粗糙度较切削加工高 精确成形是指被成形的零件无需进行精加工而直接使用的成形方法。 精确成形又称为“近终净成形”，这是材料加工的基础和发展趋势，具有重要的作用。 3 材料加工方法的选用原则 ①零件的使用性能要求：包括力学性能、物理性能、化学性能 ②材料的成形性能：铸造性、可塑性、焊接性等 ③性能价格比：应选择“性价比”高的成形方法 ④生产条件：应尽量根据实际的生产设备条件，选择成形加工方法 ⑤生产批量：生产批量常常是成形工艺方案选择的主要依据 ⑥经济合理性：不同的成形工艺方案，需要不同的设备、模具等条件，要进行技术经济分析，做到技术先进、经济合理 4 材料成形加工技术的发展趋势 先进制造技术通常是指：制造业不断吸收机械、电子、信息、材料、能源及现代化管理等方面的成果，将其综合应用于制造业的全过程，实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产，取得理想经济效果的制造技术的总称。 概括地说，先进制造技术是现代高新技术与传统制造业相结合的一个系统工程。 先进的材料成形加工技术是先进制造技术的重要组成部分。其发展趋势包括： （1）精密成形 总的发展趋势是：由近成形向净成形发展。 以精密成形为代表的新一代材料成形加工技术包括：精密铸造成形、精密塑性成形、精密连接成形等。 （2）材料制备与成形一体化 材料制备与成形一体化时值各个环节的关联越来越紧密，多个工序的综合化（或短程化）。如：半固态成形、喷射成形等。它可实现先进材料与零部件的高效、近净成形、短流程成形。 （3）复合成形 复合成形工艺有铸锻复合、铸焊复合等不同成形方法的复合。如：液态模锻、连铸连轧等。 （4）数字化成形 计算机及其应用技术的发展，对材料加工成形技术的进步起到了重要的促进作用，如：模拟仿真、组织预测、数字化生产过程控制、产品质量的自动化检测等。 （5）材料成形自动化 自动化是一种把复杂的机械、电子和以计算机为基础的