材料成形技術(shù)基礎(chǔ)日期：}演講人：目錄材料成形技術(shù)概述主要材料成形方法模具設(shè)計(jì)與制造材料成形設(shè)備材料成形工藝參數(shù)控制材料成形技術(shù)的質(zhì)量控制材料成形技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)材料成形技術(shù)概述01材料成形技術(shù)定義指通過(guò)特定工藝和設(shè)備將原材料加工成所需形狀和尺寸的技術(shù)。成形基本原理基于材料的塑性變形和流動(dòng)性質(zhì)，在外力作用下使材料發(fā)生預(yù)期的形狀和尺寸變化。定義與基本原理質(zhì)量不變工藝定義在材料成形過(guò)程中，保證材料的質(zhì)量不發(fā)生變化，即成形前后材料的重量保持一致。質(zhì)量不變工藝的重要性避免成形過(guò)程中的材料浪費(fèi)和不必要的成本支出，同時(shí)保證產(chǎn)品的質(zhì)量和性能。質(zhì)量不變工藝的概念用于生產(chǎn)汽車的車身、發(fā)動(dòng)機(jī)和底盤等部件。汽車工業(yè)用于制造各種機(jī)械零件和工具，如齒輪、軸承、模具等。機(jī)械制造01020304用于制造飛機(jī)、火箭等航空航天器的結(jié)構(gòu)件和發(fā)動(dòng)機(jī)部件。航空航天領(lǐng)域用于制造電子產(chǎn)品的外殼、結(jié)構(gòu)件和連接器等部件。電子產(chǎn)品材料成形技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域主要材料成形方法02將液態(tài)金屬澆注到鑄型型腔中，待其冷卻凝固，以獲得毛坯或零件的方法。能生產(chǎn)形狀復(fù)雜、壁厚較大的零件；成本較低；但鑄件組織疏松、晶粒粗大，力學(xué)性能較差。砂型鑄造、熔模鑄造、消失模鑄造、離心鑄造等。機(jī)器制造、航空航天、汽車制造等領(lǐng)域。液態(tài)成形定義特點(diǎn)常見工藝應(yīng)用領(lǐng)域半固態(tài)成形定義半固態(tài)成形是一種將金屬由液態(tài)向固態(tài)轉(zhuǎn)變的過(guò)程中進(jìn)行成形的方法。02040301常見工藝半固態(tài)擠壓、半固態(tài)軋制、半固態(tài)鍛造等。特點(diǎn)與液態(tài)成形相比，半固態(tài)成形具有成形溫度低、生產(chǎn)效率高、成形件組織致密、性能優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)用領(lǐng)域主要用于鋁合金、鎂合金等輕合金材料的高性能零件成形。定義粉末冶金成形是將松散的金屬粉末在模具中通過(guò)壓力制成具有預(yù)定幾何形狀、尺寸、密度和強(qiáng)度的半成品的方法。常見工藝粉末壓制、粉末注射成形、粉末燒結(jié)等。應(yīng)用領(lǐng)域機(jī)械零件、工具制造、電子工業(yè)等領(lǐng)域。特點(diǎn)可以生產(chǎn)特殊材料或復(fù)雜形狀的零件；材料利用率高；可以實(shí)現(xiàn)近凈成形；但需要后續(xù)的燒結(jié)工序。粉末冶金成形01020304模具設(shè)計(jì)與制造03模具的基本結(jié)構(gòu)模具的組成模具通常由凸模、凹模、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、卸料機(jī)構(gòu)、定位機(jī)構(gòu)等部分組成。模具的型腔設(shè)計(jì)型腔設(shè)計(jì)是模具設(shè)計(jì)的核心，直接決定產(chǎn)品的形狀和尺寸精度。模具的冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)對(duì)模具的冷卻效果和效率至關(guān)重要，影響產(chǎn)品的質(zhì)量和模具壽命。模具材料的性能要求包括碳素工具鋼、合金工具鋼、高速鋼、硬質(zhì)合金、銅合金等。常見模具材料材料選擇的原則根據(jù)模具的工作條件、加工材料、生產(chǎn)批量等因素，選擇最合適的模具材料。模具材料應(yīng)具有高強(qiáng)度、高硬度、高耐磨性、耐腐蝕性和良好的熱穩(wěn)定性等。模具材料的選擇模具的制造工藝模具制造工藝流程包括毛坯準(zhǔn)備、粗加工、精加工、熱處理、表面處理等工序。模具的加工方法模具的裝配與調(diào)試常用的加工方法有銑削、磨削、電火花加工、線切割等。模具的裝配精度和調(diào)試質(zhì)量直接影響模具的使用壽命和產(chǎn)品質(zhì)量。123材料成形設(shè)備04壓力機(jī)定義壓力機(jī)是一種結(jié)構(gòu)精巧的通用性機(jī)械，具有廣泛的用途和高效的生產(chǎn)率。02040301工作原理壓力機(jī)通過(guò)施加強(qiáng)大的壓力使金屬坯件發(fā)生塑性變形和斷裂，從而加工成所需形狀的零件。分類壓力機(jī)分為沖床、液壓機(jī)等多種類型，可根據(jù)生產(chǎn)需要進(jìn)行選擇。優(yōu)點(diǎn)壓力機(jī)具有成形精度高、生產(chǎn)效率高、材料利用率高等優(yōu)點(diǎn)。注射成型機(jī)是塑料加工的主要設(shè)備之一，又名注塑機(jī)或注射機(jī)。注塑機(jī)可分為立式、臥式、全電式等多種類型。注塑機(jī)通過(guò)加熱塑料，對(duì)熔融塑料施加高壓，使其射出而充滿模具型腔，然后冷卻固化成型。注塑機(jī)廣泛應(yīng)用于制造各種塑料制品，如容器、管道、電線絕緣層、汽車零部件等。注射成型機(jī)定義分類工作原理應(yīng)用領(lǐng)域壓鑄機(jī)定義壓鑄機(jī)是用于壓力鑄造的機(jī)器，分為熱壓室壓鑄機(jī)和冷壓室壓鑄機(jī)兩種。分類壓鑄機(jī)又可根據(jù)結(jié)構(gòu)分為直式和臥式兩種類型。工作原理壓鑄機(jī)在壓力作用下把熔融金屬液壓射到模具中冷卻成型，開模后得到固體金屬鑄件。應(yīng)用領(lǐng)域壓鑄機(jī)廣泛應(yīng)用于制造汽車、摩托車等交通運(yùn)輸工具的零部件，以及電器、儀表等產(chǎn)品的零部件。材料成形工藝參數(shù)控制05溫度控制加熱溫度加熱溫度必須達(dá)到材料的熔點(diǎn)或流動(dòng)溫度，以確保材料在模具中能夠充分流動(dòng)并填充型腔。冷卻速度溫度均勻性冷卻速度決定了材料的結(jié)晶度、硬度和強(qiáng)度等性能，需根據(jù)具體材料和產(chǎn)品要求進(jìn)行調(diào)節(jié)。加熱和冷卻過(guò)程中的溫度均勻性對(duì)于保證產(chǎn)品質(zhì)量和性能穩(wěn)定性至關(guān)重要。123壓力控制成型壓力成型壓力的大小決定了材料在模具中的流動(dòng)速度和填充程度，對(duì)產(chǎn)品的密度和尺寸精度有很大影響。030201壓力保持時(shí)間壓力保持時(shí)間是指壓力在達(dá)到最大值后保持的時(shí)間，有助于消除材料內(nèi)部的應(yīng)力，提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性和耐久性。壓力均勻性壓力在模具各部分的分布均勻性對(duì)于保證產(chǎn)品各部分性能一致具有重要意義。加熱時(shí)間的長(zhǎng)短會(huì)影響材料的溫度和流動(dòng)性，過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短的加熱時(shí)間都可能導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題。時(shí)間控制加熱時(shí)間冷卻時(shí)間的長(zhǎng)短決定了材料的結(jié)晶程度和力學(xué)性能，需根據(jù)材料的特性和產(chǎn)品要求進(jìn)行合理設(shè)定。冷卻時(shí)間周期時(shí)間是指完成一次完整的成型過(guò)程所需的總時(shí)間，包括加熱、成型、冷卻等多個(gè)環(huán)節(jié)，優(yōu)化周期時(shí)間可以提高生產(chǎn)效率。周期時(shí)間材料成形技術(shù)的質(zhì)量控制06缺陷類型原材料質(zhì)量、模具設(shè)計(jì)、成形工藝參數(shù)等因素導(dǎo)致的缺陷。缺陷原因缺陷影響影響成形件的強(qiáng)度、韌性、耐腐蝕性、表面質(zhì)量等。包括裂紋、氣孔、夾雜、變形等常見缺陷。成形缺陷分析選擇優(yōu)質(zhì)原材料，并進(jìn)行嚴(yán)格檢驗(yàn)和篩選。質(zhì)量控制方法原材料控制優(yōu)化模具設(shè)計(jì)，嚴(yán)格控制成形溫度、壓力和時(shí)間等工藝參數(shù)。成形過(guò)程控制采用熱處理、表面處理等工藝消除或減輕成形缺陷。后處理工藝質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)如拉伸試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)等，檢測(cè)成形件的力學(xué)性能。破壞性檢測(cè)如超聲波檢測(cè)、磁粉檢測(cè)等，檢測(cè)成形件內(nèi)部的缺陷。無(wú)損檢測(cè)使用測(cè)量工具檢測(cè)成形件的尺寸和形狀精度。尺寸與形狀檢測(cè)材料成形技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)07新材料的成形技術(shù)先進(jìn)復(fù)合材料將兩種或多種不同性質(zhì)的材料通過(guò)特定工藝組合在一起，獲得新的性能和應(yīng)用。金屬材料微成形技術(shù)功能梯度材料通過(guò)微觀尺度的塑性變形實(shí)現(xiàn)金屬材料的精密成形。材料組成和結(jié)構(gòu)沿厚度方向連續(xù)變化，實(shí)現(xiàn)不同部位具有不同功能。123智能化成形技術(shù)自動(dòng)化生產(chǎn)通過(guò)計(jì)算機(jī)和自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)材料成形的自動(dòng)化生產(chǎn)。數(shù)字化技術(shù)