材料成形工艺 第2版 教学课件 作者 夏巨諶 张启勋 主编 第一章　材料成形工艺的发展概况、作用、特点及发展趋势.pptx

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1、材料成形工艺第一章　材料成形工艺的发展概况、作用、特点及发展趋势一、我国材料成形工艺的发展概况二、材料成形工艺的作用和地位三、材料成形工艺的特点四、材料成形工艺的分类五、材料成形工艺的发展趋势一、我国材料成形工艺的发展概况材料成形工艺，尤其是铸造和锻造，我国是世界上应用最早的国家之一。改革开放以来，随着我国国民经济的持续快速发展，铸、锻、焊生产也突飞猛进。　我国是铸、锻、焊件大国，但不是强国。与工业发达国家相比，我国的铸、锻、焊生产的差距不是表现在规模和产量上，而是集中表现在质量和效率上。尽管存在这些问题，但发展前景非常广阔。一是汽车工业大发展尤其是轿车加速进入家庭，家

2、用电器更新换代和与制造业息息相关的各行各业大发展，为我国铸、锻、焊工业的发展提供了强大动力；二是我国加入WTO后，一些工业发达国家纷纷将制造业尤其是铸、锻、焊加工业向我国转移，同时，出口迅速增长，为我国铸、锻、焊及塑料工业发展和技术进步提供了极好机遇。二、材料成形工艺的作用和地位材料成形工艺在汽车、拖拉机与农用机械、工程机械、动力机械、起重机械、石油化工机械、桥梁、冶金、机床、航空航天、兵器、仪器仪表、轻工和家用电器等制造业中，起着极为重要的作用。它是实现这些行业中的铸件、锻件、钣金件、焊接件、塑料件和橡胶件等生产的主要方式和方法。材料成形工艺是整个制造技术的一个重要领

3、域，金属材料约有70%以上需经过铸、锻、焊成形加工才能获得所需制件，非金属材料也主要依靠成形方法才能加工成半成品或最终产品。三、材料成形工艺的特点(1)材料一般在热态下模压成形　在此热态下(液态或固态)通过模具或模型，在机器外力或材料自重作用下成形为所需制件，制件形状与最终零件产品相似或完全相同，留有一定的机械(切削)加工余量或机械加工余量为零。(2)材料利用率高　对于相同的零件产品，当采用棒料或块状金属为毛坯时，要通过车、钻、铇、铣、磨等方法将多余金属切削掉，从而得到所需零件产品；当采用铸、锻件为毛坯进行切削加工时，则仅将其机加工余量切削掉即可。三、材料成形工艺的特点

4、(3)产品性能好　这主要是成形工艺生产时，材料尤其是金属材料沿零件的轮廓形状分布，金属纤维连续，而切削加工时则将金属纤维割断；其次，材料在外力或自重作用下成形，处于三向压应力或以压应力为主的应力状态下成形，有利于提高材料的成形性能和材料的“结实”程度，其综合效果是有利于提高零件产品的内在质量，主要是力学性能，如强度、疲劳寿命等。(4)产品尺寸规格一致　特别是对大批量生产的机电与家电产品更能获得价廉物美的效果。三、材料成形工艺的特点(5)劳动生产率高　对于成形工艺，普遍可采用机械化、自动化流水作业来实现大批大量乃至大规模生产，仍以锥齿轮和汽车轮胎螺母为例，同采用切削加工相

5、比其生产率分别提高2倍和3倍，有的零件可提高数倍乃至数十倍。(6)一般制件尺寸精度比切削加工的低而表面粗糙度值比切削加工的高　即使在室温下成形，因模具或模型的磨损、弹性变形等因素，必将影响制件尺寸精度和表面粗糙度；而当在热态下成形时，因金属毛坯的氧化和热胀冷缩等因素，其制件尺寸精度和表面粗糙度更受影响。四、材料成形工艺的分类根据材料种类和成形方法的不同，材料成形工艺大致的分类如图１-１所示。此外，若按制件的机械加工余量及公差大小，还可分为一般铸锻成形和精密成形。材料成形固态金属塑性成形体积金属成形自由锻胎模锻模锻开式模锻闭式模锻特种模锻板料金属成形弯曲冲裁拉深特种成形液

6、态金属铸造成形重力作用下铸造金属型铸造砂型铸造熔模铸造消失模铸造外力作用下铸造离心力铸造压力铸造挤压铸造反重力铸造金属材料连接成形压焊电阻焊摩擦焊熔焊电弧焊(熔焊的主要方法)钎焊钎焊高分子材料成形塑料成型挤出成型注射成型中空成型压缩成型橡胶成形压铸成形压制成形注压成形压出成形分类的作用主要是为了制订成形方案和模具、模型与工装设计。显然，类型相同和相近的工艺其成形工艺方案、模具或模型与工装设计方法相同或相近。五、材料成形工艺的发展趋势1.精密成形工艺2.复合成形工艺3.材料成形过程的计算机数值模拟(CAE)4.模具、模型及工装的计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)1.精

7、密成形工艺在20世纪90年代中期，国际生产技术协会及有关专家预测：到21世纪初，零件粗加工的75%、精加工的50%将采用成形工艺来实现。其总的发展趋势是，由近形(NearNetShapeofProductions)向净形(NetShapeofProductions)发展，即通常所说的向精密成形发展。以轿车为例，其铸、锻件生产工艺的发展趋势为，以轻代重，以薄代厚，少无切削精密化，成线成套，高效自动化。目前，精化毛坯应用广泛，例如精密铸件、精密锻件、板料精密冲裁件等。精密成形较为普遍的方法是，将零件上难于进行切削加工的、形状复杂的部分采用精密