前言材料成形技術基礎是材料類專業必修的一門技術基礎課它是研究金屬、非金屬零件及其毛坯成形過程、原理及特點的一門技術基礎課。包括鑄造、鍛壓、粉末成形、焊接、塑料、橡膠、陶瓷以及有關模具設計、加工、制造方面的專業知識。零件的制造：選材

成形

切削加工

零件第一頁第二頁，共23頁。前言車輛是如何制造出來的？第二頁第三頁，共23頁。前言汽車內臟第三頁第四頁，共23頁。前言汽車外殼第四頁第五頁，共23頁。前言一.材料加工概述零件或材料的四種加工方法：1.成形加工：凝固成形、塑性成形、焊接成形、粉末壓制、塑料成形；2.切除加工：車、銑、刨、鉆、磨、電火花、電解、超聲加工、激光加工等；3.表面成形加工：表面形變、淬火強化、化學強化、表面鍍層、氣相沉積鍍膜；4.熱處理加工：退、正、淬、回火；二.材料基本加工要素及流程第五頁第六頁，共23頁。第一章緒論1.1材料成形技術過程形態學模型這種模型最早是由丹麥工業大學教授LeoAlting提出的。其實質是：從系統的觀點出發，看待材料成形技術過程。把材料成形技術過程看成是由材料過程系統、能量過程系統和信息過程系統等幾個功能部分組成。然后再把系統拆成幾個功能部分，分別找出能夠實現每一功能的所有方法。最后再將這些方法進行優化組合，最終形成最優的成型工藝。第六頁第七頁，共23頁。第一章緒論即：在保證產品質量的前提下，成形過程要達到：

用材最少，能耗最低，成本最低。具體內容簡單介紹如下：機械制造技術可分成兩個部分：

①以“設計”為中心的產品技術“做什么”②以“工藝”為核心的過程技術“怎么做”第七頁第八頁，共23頁。第一章緒論這里的“過程技術”涵蓋了產品物化前的設計和構思及制造具體產品的全過程。因而“過程技術”不僅僅是“制造工藝”，還包括制造中所需的裝配技術、工具技術、儀表測量技術、生產組織管理技術以及整個生產過程的構思、規劃和設計。第八頁第九頁，共23頁。第一章緒論本課程主要介紹“過程技術”中的成形過程技術。希望能以過程形態學的研究方法，用簡單清晰的圖形反映各種材料成形過程的共同結構，研究各成形過程的內在聯系、方法和基本原理，對各種成形過程的可能性與局限性作出評價。第九頁第十頁，共23頁。第一章緒論材料成型過程的一般過程模型如圖1.1圖1.1材料成形過程的一般過程模型i—輸入；o—輸出材料過程系統

能量過程系統

信息過程系統

第十頁第十一頁，共23頁。第一章緒論圖1.2材料過程系統的三種主要類型M—材料的質量；i—輸入；o—輸出；1,2——材料組成部分的編號（c）質量增加過程（dM≥0）（收斂過程

）（a）質量不變過程（dM=0）（貫通過程

）（b）質量減少過程（dM<0）（發散過程

）材料過程可以分為下面三種重要類型鑄、鍛切削焊接、裝配第十一頁第十二頁，共23頁。第一章緒論為了實現材料過程，必須通過傳遞媒體向加工工件提供能量。能量過程系統

工（模）具系統：主要描述能量是如何加于加工材料的傳遞媒體。設備系統：主要描述設備提供的能量特點和種類。如圖1-3所示第十二頁第十三頁，共23頁。第一章緒論圖1.3機械加工過程中的能量提供方式（a）由模具相對運動提供能量（b）由壓力差提供能量（c）由質量力提供能量第十三頁第十四頁，共23頁。第一章緒論信息過程可以分為形狀信息過程和性能信息過程

形狀信息過程形狀變化過程借助于能量變化過程把相應于形狀變化信息施加于工件材料的過程也就是說，材料的初始形狀，通過具有一定形狀信息的工（模）具與加工材料的相對運動，產生材料最終形狀信息。如圖1-4第十四頁第十五頁，共23頁。第一章緒論圖1.4固體材料質量不變過程的信息傳遞實例（a）整體成形；（b）一維成形；（c）二維成形；（d）自由成形第十五頁第十六頁，共23頁。第一章緒論

同樣，性能信息過程，即加工過程的性能變化（如硬度、強度等），包括材料的初始性能信息和經過各種成形過程后材料產生的性能變化之和。比如：加工過程中，由于塑性變化，產生加工硬化,σHB

總之，在產品加工過程中，材料過程、能量過程和信息過程三種基本過程系統在控制信息（作用力、功率、摩擦與潤滑以及切削用量、成形參數等

）的制約下相互作用，制造出所要求的產品。如圖1-5第十六頁第十七頁，共23頁。第一章緒論圖1.5材料成形加工的過程模型第十七頁第十八頁，共23頁。第一章緒論1.2現代制造過程的分類1.2.1質量不變過程質量不變，只改變形狀和性能熱處理過程鑄、鍛過程圖1.6質量不變過程（a）鍛造；（b）滾軋（c）粉末壓制；（d）鑄造第十八頁第十九頁，共23頁。第一章緒論1.2.2質量減少過程材料形狀的改變是通過去除一部分材料完成的。質量減少過程材料的4種基本去除方法：（1）切削過程；（2）磨料切割、噴液切割、熱力切割與激光切割、化學腐蝕等；（3）超聲波加工、電火花加工和電解加工；（4）落料、沖孔、剪切等金屬成形過程。第十九頁第二十頁，共23頁。第一章緒論1.2.3質量增加過程質量增加過程的特征是加工材料在過程結束時的質量比過程開始時的最終質量有所增加。化學熱處理：滲碳、滲氮、氰化處理、氣相沉積、噴涂、電鍍、刷鍍等。裝配與連接：焊接，粘接等。第二十頁第二十一頁，共23頁。第一章緒論