先进制造技术 课件 第3、4章 先进成形技术、 先进加工技术与工艺.pptx

;;;狭义的制造过程，只针对材料的加工过程，根据加工材料的形态变化，生产中一般将加工工艺分为两类：即机械加工工艺和材料成形工艺。其中的材料成形工艺，主要是指利用材料的塑性变形、流变特征进行的加工工艺过程和针对板状材料进行的切割、连接工艺过程,是制造过程的基本形式之一。因此广泛应用于机械、航空、航天等各个领域。为适应制造业市场、产品、技术及企业特征发展的需要，材料成形技术将向精密化、柔性化、网络化、虚拟化、数字化、智能化、清洁化和集成化等方向发展。;;;;;;;;;;;消失模铸造;;;;塑性成形是材料加工方法之一。它是利用材料的塑性使材料在外力作用下成形的一种加工方法。应该说凡是具有塑性的材料都可以采用塑性成形的方法对其进行成形加工。

塑性成形技术具有高产、优质、低耗等显著特点，已成为当今先进制造技术的重要发展方向。;-20-;液压成形（Hydroforming）是指利用液体和模具使工件成形的一种塑形加工技术，也称液力成形。仅需要凹模或凸模，液体介质相应地作为凸模或凹模，省去一般模具费用和加工时间，而且液体作为凸模可以成形很多刚性模具无法成形的复杂零件。;在国内外液压机产品中，按其结构形式可分为四柱式液压机、框架式液压机、单柱液压机（C型机）。;薄板液压成形原理是采用液体作为传力介质以代替刚性的凸模或凹模来传递载荷，使板料在液体压力作用下贴靠凹模或凸模，从而实现金属板材零件的成形。薄板液压成形工艺分为充液拉伸成形和液体凸模拉伸成形。;模液压成形技术的基本原理是：先由平板或经过辊弯的单曲率壳板组焊成封闭多面壳体，然后在封闭多面壳体内加压，在内部压力作用下，壳体产生塑性变形而逐渐趋向于球壳。该种成形工艺的主要工序为：下料——弯卷——组装焊接——液压胀形。;无模液压成形技术自1985年发明以来，在实际工程应用中先后开发三大系列产品：（1）球形水塔和供水罐；（2）压力容器和液化气罐；（3）建筑装饰球。其中最大直径达到9.4m，最大壁厚达到24mm，最高使用压力1.77MPa。应用材料包括低碳钢、低合金钢、不锈钢、铝合金、铜合金等等。;径向轴向环件轧制是利用环件轧制设备——扎环机（碾环机）使环件壁厚减小，直径增大的塑性成形工艺，通过径向和轴向两个孔型同时对环件径向壁厚和轴向高度两个方向进行轧制，它是一种多向轧制工艺，主要用于轧制大型环件。

径向轴向轧制不需要模具，在一定程度上节约了生产加工成本，提高效益。其次，环监精度高、余量少，材料利用率高。环件内部质量较好，内部晶粒小、组织致密，纤维沿圆周方向排列。径向轴向轧制还具备生产率高、生产成本低的优点，比起自由锻环，材料消耗降低40~50%，生产成本降低75%。;;连接技术包括焊接技术、机械连接技术和粘接技术，它是制造技术的重要组成部分，也是航空飞机、发动机制造中不可缺少的技术。;激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法，主要用于焊接薄壁材料和低速焊接，焊接过程属热传导型，即激光辐射加热工件表面，表面热量通过热传导向内部扩散，通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数，使工件熔化，形成特定的熔池。;;;;;;;;;;金属构筑成形技术是将多块均质化板坯通过表面处理、堆垛成形和真空封装后，在高温下锻造使界面愈合，实现多块板坯之间的“无痕”连接，进而制备均质化大锻件的技术。;金属构筑成形技术以“基材构筑、以小制大”为理念，以小型均质化铸坯作为基元，通过表面加工、清洁组坯、真空封装、高温形变等手段，获得超厚尺度均质化大锻坯，通过后续锻造与热处理，制造高质量大锻件。;;增材制造(AdditiveManufacturing,AM)技术是20世纪80年代中期发展起来的高新技术。美国材料试验协会(AmericanSocietyforTestingMaterials,ASTM)将其定义为“利用三维模型数据从连续的材料中获得实体的过程”，该三维模型数据通常层叠在一起。其有别于去除材料的制造方法和工艺。;立体光固化成型工艺是基于液态光敏树脂的光聚合原理工作的，液态光敏树脂会在一定波长和强度的紫外光照射下发生光聚合反应，分子量急剧增大，材料从液态转化为固态。;选择性激光烧结(SelectiveLaserSintering,SLS)工艺采用CO2激光器对粉末材料进行选择性烧结，是一种由离散点逐层堆积成三维实体的工艺方法;分层实体制造(LaminatedObjectManufacturing，LOM)工艺是一种薄片材料热熔叠加工艺。分层实体制造工艺是根据三维CAD模型每个截面的轮廓线，在计算机控制下，发出控制激光切割系统的指令，使切割头沿x和y方向移动.;融沉积成型(FusedDepositionModeling，FDM)工艺是将各种丝材加热熔化，使其高