材料成形技术

单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,材料成形技术基础,2,、热加工工艺的发展历史,新石器时代：陶器的烧制,青铜时代：青铜器的冶铸,铁器时代：钢铁的铸造、锻造、焊接,近、现代：塑料制品、现代陶瓷制品的成形、,复合材料制品成形,3,、在国民经济中的地位,工业、农业和服务业等是构成国民经济的主导产业。材料成形加工在工业生产的各个部门和行业都有应用，尤其对于制造业来说更是具有举足轻重的作用。制造业是指所有生产和装配制成品的企业群体的总称，包括机械制造、运输工具制造、电气设备、仪器仪表、食品工业、服装、家具、化工、建材、冶金等，它在整个国民经济中占有很大的比重。,几组数据,通过下面列举的数据，可以帮助我们真切、具体地了解到热加工对制造业和国民经济的影响。据统计，占全世界总产量将近一半的钢材是通过焊接制成构件或产品后投入使用的；在机床和通用机械中铸件质量占,7080%,，农业机械中铸件质量占,4070%,；汽车中铸件质量占约,20%,，锻压件质量约占,70%,；飞机上的锻压件质量约占,85%,；发电设备中的主要零件如主轴、叶轮、转子等均为锻件制成；家用电器和通信产品中,6080%,的零部件是冲压件和塑料成形件。,新中国成立以后，我国的材料热加工技术重新走上了振兴之路，特别是改革开放以来，更是取得了巨大的成就，为促进国民经济发展和改善人民的物质文化生活发挥了积极的作用。,我国是世界上少数的几个拥有运载火箭、人造卫星和载人飞船发射实力的国家，这些航天飞行器的建造离不开先进的热加工成形工艺，其中，火箭和飞船的壳体都是采用了高强轻质的材料，通过先进的特种焊接和胶接技术制造的。,重型机械的制造能力是反映一国的热加工技术水平的重要标志，我国已成功地生产出了世界上最大的轧钢机机架铸钢件（重,410t,）,和长江三峡电站巨型水轮机的特大型铸件，锻造了,196t,汽轮机转子，采用铸,焊组合方法制造了,12000t,水压机的立柱（高,18m,）、,底座和横梁等大型零、部件。,坐落在香港大屿山和无锡太湖边的天坛大佛和灵山大佛塑像，分别高,26.4m,和,88m,，,均是采用青铜分块铸造后拼焊装配而成。这两座巨型佛像一坐一立，体态雄健庄重，充分体现了成形工艺与人文艺术的完美结合，对于弘扬我国的传统文化和促进当地的旅游业起到了很大的作用。,进入,21,世纪以后，随着我国改革开放的步伐和世界经济一体化进程的加快，我国已越来越成为全球制造业的中心之一。通过技术引进和技术创新，使我国的材料热加工工艺的技术水平达到了新的高度。我国制造业生产的产品在质量、品种和产量上都比过去有了大幅度的提高，其中一些重要的产品（如彩电、手机、洗衣机等）的产量已居世界第一，不仅极大地丰富和满足了国内市场的需求，而且以强大的竞争力不断扩展其在国际市场上的占有率，成为中国经济充满活力、蒸蒸日上的具体体现。,当然，我们也要清醒地看到我国与发达国家相比在材料热加工技术水平上还存在着的差距，尤其是在技术创新能力和企业核心竞争力方面的差距还很大，要赶超世界先进水平还需要我们做出不懈的努力。,金属材料的成形一般有铸造、塑性成形、焊接、粘接和机械加工（包括切削加工和特种加工）等常用方法，非金属和复合材料则另有各自的特殊成形方法。,热加工工艺特点：,由于在成形过程中较少或没有材料的损耗，故能以较高的生产率制造出与零件相近的制品，但传统的热加工工艺的制造精度一般不如机械加工。,近年来，热加工工艺中的精密成形技术不断产生和发展，使其所生产的毛坯的形状、尺寸和表面质量更接近零件的要求。采用精密铸造、精密塑性成形、精密焊接等方法已能够取代部分零件的切削加工而直接获得成品零件。,由于金属材料在机械制造领域中仍然占有主导地位，而且金属的铸造、塑性成形、焊接等传统的常规热加工工艺至今仍是量大面广、经济适用的技术，因此它们是本课程论述的重点内容，同时本课程也将介绍粘接、粉末冶金和非金属材料及复合材料的成形工艺的基本知识。,三、怎 样 学,本课程是机械类专业的主干课程之一，也是部分非机械类专业通常开设的一门课程。,学生在学完本课程之后，应达到以下基本要求：,（,1,）掌握各种热加工方法的基本原理、工艺特点和应用场合，了解各种常用的成形设备的结构和用途，具有进行材料热加工工艺分析和合理选择毛坯（或零件）成形方法的初步能力。,（,2,）具有综合运用工艺知识，分析零件结构工艺性的初步能力。,（,3,）了解与材料成形技术有关的新材料、新工艺及其发展趋势。,本课程的先修课是金工实习、工程制图、工程材料等课程，以使学生具有一定的材料热加工的感性知识以及有关机械制图和工程材料的基础知识。,本课程的特点是融多种工艺方法为一体，以叙述性内容为主，涉及面广、信息量大，实践性强，因而在学习方法上应当进行适当的调整，以求获得良好的学习效果。,本课程是一门体系较为庞杂、知识点多而分散的课程，因此在学习中要注意抓好课程的主线。对于每一类热加工工艺而言，其内容基本上都是围绕着“工艺原理一成形方法及应用,成形工艺设计,工件的结构工艺性”这样一条主线而展开的。按照主线对知识点进行归纳整理，将有利于在学习中保持清晰的思路，有利于对本课程内容的总体把握,。,在抓好主线的同时，还要注意比较不同的热加工工艺的特点，建立相关知识点之间的联系，这将有利于在学习中保持开阔的思路，有利于使所学的知识能够融合贯通，在分析和解决问题的时候，就能够做到触类旁通，举一反三。,本课程是一门有着丰富的工程背景的课程，因此在学习中要十分重视对工程素质的培养。要了解工艺问题的综合性和灵活性，学会全面地辨证地看问题的方法。,一般说来，材料热加工并不仅仅是与工艺本身有关，而且还涉及产品的设计、质量、成本、效益、环保等方方面面的因素。因此，在分析每个具体问题的时候，要善于抓住主要的影响因素，同时兼顾次要因素；要防止对知识的不求甚解和以偏概全，要避免将理论当作教条去生搬硬套。,本课程是一门实践性很强的课程，因此在学习中要坚决摒弃那种,“,重理论、轻实践,”,的错误观念，既不要因为课程中没有太多深奥的理论和公式而轻视它，也不要由于自身缺乏足够的工程实践经验而对其产生畏难心理。,除了课堂讲授之外，还应对本课程的电化教学、多媒体,CAI,、,现场参观、课堂讨论和实验教学等给予充分重视并积极参与。,本课程中所学的知识在以后的专业课程学习、课程设计和毕业设计中都会一再用到，应充分利用这些机会来对其反复练习，扎实掌握，巩固提高，真正做到以用促学，学以致用。,