材料成形工藝基礎(chǔ)

前言

　　黨的十七大提出，要把“提高自主創(chuàng)新能力、建設(shè)創(chuàng)新型國家”作為國家發(fā)展戰(zhàn)略的核心和提高綜合國力的關(guān)鍵。這是時代對我們提出的迫切要求?！　「母镩_放以來，我國的經(jīng)濟建設(shè)取得了舉世矚目的成就，科學技術(shù)發(fā)展步入了一個重要躍升期。然而，與世界先進國家相比，我國科技缺乏原創(chuàng)性和可持續(xù)的動力，缺乏跨學科、跨領(lǐng)域重大繼承創(chuàng)新的能力，缺乏引領(lǐng)世界科技發(fā)展的影響力。同時，我國科技人員的知識結(jié)構(gòu)、業(yè)務能力、綜合素質(zhì)顯得不足。多年以來形成的學校教育與社會教育的隔閡、智力教育與能力教育的隔閡、自然科學與社會科學的隔閡，造成了幾代人科技創(chuàng)新能力的缺陷。時代呼喚各種類型的創(chuàng)新人才，知識的創(chuàng)新、傳播和應用將成為社會發(fā)展的決定因素?！　撝囵B(yǎng)創(chuàng)新人才重任的高等學校，如何培養(yǎng)創(chuàng)新人才呢？我以為有兩點非常重要：創(chuàng)新教育和創(chuàng)新實踐。湖北省金屬工藝學教學專業(yè)委員會近年來完成了省級教學改革項目“工程材料及機械制造基礎(chǔ)系列課程教學內(nèi)容和課程體系改革的研究與實踐”，獲得湖北省教學成果二等獎，并在全省十幾所大學中推廣應用，取得了良好的教學效果，由此帶動了一批新的教學研究課題的開展。這是在創(chuàng)新教育和創(chuàng)新實踐方面的有益嘗試?！　∫M行創(chuàng)新教育，應當站在巨人的肩膀上，而這位巨人就是各門科學的重點基礎(chǔ)課。只有打下了牢固的基礎(chǔ)，才能自如地實現(xiàn)向新領(lǐng)域的轉(zhuǎn)變，才能具有可靠的應變能力和堅實的后勁。沒有良好的理論基礎(chǔ)和知識結(jié)構(gòu)，創(chuàng)新與創(chuàng)造就將成為無源之水、無本之木。然而，傳統(tǒng)教育重傳習、重因襲，缺乏對學生探究問題的鼓勵，這極大地制約了學生智力的培養(yǎng)和獨創(chuàng)性的發(fā)揮。因此，亟須在基本教育理念方面進行變革，在教學活動的實施中加強創(chuàng)新意識，在教材的編寫中注入大量創(chuàng)新元素。在有效提升學生的創(chuàng)新品質(zhì)方面，學校和教師有著不可替代的影響力和感召力。

內(nèi)容概要

　　《材料成形工藝基礎(chǔ)》是根據(jù)《普通高等學校工程材料及機械制造基礎(chǔ)系列課程教學基本要求》（機械基礎(chǔ)教學指導分委員會金工課指組2009年8月（討論稿））的最新要求，在湖北省金工教學研究會的組織下編寫的。全書共有五章。內(nèi)容包括鑄造成形工藝、金屬的壓力加工成形、焊接成形工藝與膠接成形、非金屬材料的成形、材料成形方法的選擇。每章附有適量的復習思考題?！恫牧铣尚喂に嚮A(chǔ)》力求內(nèi)容簡明扼要，突出實用性，并注重理論與實踐的結(jié)合，可作為高等學校機械類、近機械類及非機械類專業(yè)的教材，也可供其他工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

第1章 鑄造成形工藝1.1 鑄造成形的理論基礎(chǔ)1.1.1 金屬液的充型能力1.1.2 鑄造合金的凝固與收縮1.1.3 鑄造內(nèi)應力及鑄件的變形與裂紋1.2 鑄造成形方法1.2.1 砂型鑄造成形1.2.2 特種鑄造成形1.2.3 鑄造成形方法的選擇1.3 鑄造成形件的工藝設(shè)計1.3.1 鑄造成形方案的選擇1.3.2 工藝參數(shù)的確定1.3.3 澆注系統(tǒng)1.3.4 鑄造成形工藝圖1.4 鑄造成形件的結(jié)構(gòu)設(shè)計1.4.1 鑄造成形工藝對鑄件結(jié)構(gòu)的要求1.4.2 鑄造性能對鑄件結(jié)構(gòu)的要求1.4.3 鑄造成形方法對鑄件結(jié)構(gòu)的要求1.4.4 鑄件結(jié)構(gòu)的組合設(shè)計復習思考題第2章 金屬的壓力加工成形2.1 壓力加工理論基礎(chǔ)2.1.1 金屬塑性變形2.1.2 金屬的鍛造性及影響成形的因素2.2 金屬熱鍛成形工藝2.2.1 自由鍛2.2.2 模鍛2.3 板料沖壓成形工藝2.3.1 沖壓成形基本工序2.3.2 沖壓模具及結(jié)構(gòu)2.3.3 沖裁成形件結(jié)構(gòu)工藝性2.3.4 典型零件沖壓工藝過程的制定2.4 特種壓力加工技術(shù)簡介2.4.1 零件的擠壓與軋制2.4.2 精密模鍛與液態(tài)模鍛2.4.3 超塑性與高能高速成形2.4.4 液壓拉深與液壓脹形復習思考題第3章 焊接成形工藝與膠接成形3.1 焊接成形理論基礎(chǔ)3.1.1 焊接概述3.1.2 焊接電弧及電源3.1.3 焊接的冶金過程及特點3.1.4 焊接接頭組織與性能3.1.5 焊接應力與變形3.1.6 焊接缺陷3.1.7 焊接質(zhì)量檢驗3.2 焊接方法及工藝3.2.1 焊條電弧焊3.2.2 埋孤焊3.2.3 氣體保護焊3.2.4 等離子弧焊接與切割3.2.5 電渣焊3.2.6 激光焊3.2.7 壓焊3.2.8 釬焊3.3 金屬材料的焊接性3.3.1 金屬材料的焊接性及評定方法3.3.2 碳鋼的焊接3.3.3 舍金鋼的焊接3.3.4 鑄鐵的焊接3.3.5 非鐵合金的焊接3.3.6 異種金屬的焊接3.4 焊接結(jié)構(gòu)工藝設(shè)計3.4.1 焊接結(jié)構(gòu)工藝設(shè)計的內(nèi)容與步驟3.4.2 焊接結(jié)構(gòu)材料的選擇3.4.3 焊接方法的選擇3.4.4 焊接接頭設(shè)計3.4.5 典型焊接結(jié)構(gòu)工藝設(shè)計舉例3.5 材料的膠接3.5.1 膠接的特點3.5.2 膠黏劑3.5.3 膠接工藝復習思考題第4章 非金屬材料的成形4.1 高分子材料的成形4.1.1 工程塑料的成形4.1.2 橡膠制品的成形4.2 陶瓷材料的成形4.3 復合材料的成形4.3.1 金屬基復合材料的成形4.3.2 樹脂基復合材料的成形4.3.3 陶瓷基復合材料的成形4.4 成形技術(shù)的新進展4.4.1 工程塑料成形技術(shù)4.4.2 陶瓷材料成形技術(shù)4.4.3 復合材料成形技術(shù)4.4.4 快速原型成形技術(shù)復習思考題第5章 材料成形方法的選擇5.1 材料成形方法選擇的原則5.1.1 使用性原則5.1.2 工藝性原則5.1.3 經(jīng)濟性原則5.1.4 安全環(huán)保性原則5.1.5 新技術(shù)新工藝利用的原則5.2 常用成形件的成形特點5.2.1 鑄造成形件5.2.2 壓力加工成形件5.2.3 焊接成形件5.2.4 粉末冶金成形件5.2.5 其他成形件5.3 常用機械零件的成形方法5.3.1 軸桿類零件成形5.3.2 盤套類零件成形5.3.3 機架、箱體類零件成形復習思考題參考文獻

章節(jié)摘錄

　　將金屬液澆注到與零件形狀、尺寸相適應的鑄型型腔中，待其冷卻凝固后，獲得一定形狀的毛坯或零件的方法稱為鑄造，也稱金屬的液態(tài)成形。鑄造是生產(chǎn)機器零件、毛坯的主要方法之一，在機械制造中占有很重要的地位，應用極其廣泛，各種類型的現(xiàn)代機器設(shè)備中鑄件所占的比重很大。例如，以重量計算，鑄件在機床、內(nèi)燃機、重型機械中占機器的70％～90％，在風機、壓縮機中占60％～80％，在拖拉機中占50％～70％，在農(nóng)業(yè)機械中占40％～70％，在汽車中占20％～30％。鑄造之所以得到廣泛應用，是因為它具有以下優(yōu)點?！　。?）能夠制成形狀復雜、特別是具有復雜內(nèi)腔的毛坯，如各類箱體、閥體、缸體等，還有機床的床身、機械設(shè)備中的底座、支座等?！　。?）鑄造的適應性廣，鑄件的大小幾乎不受限制，重量可從幾克到幾百噸。尺寸由小到大，鑄造金屬可以是鋼、鐵和非鐵合金?！　。?）鑄造所用原材料來源廣泛，價格低廉，鑄件成本低。一般不需要昂貴的設(shè)備?！　。?）采用特種鑄造方法生產(chǎn)的鑄件，部分可直接成為零件，能節(jié)省金屬，提高效率?！　¤T造生產(chǎn)也存在不足：鑄造組織疏松、晶粒粗大，內(nèi)部易產(chǎn)生縮孔、縮松、氣孔等缺陷，鑄件的力學性能差；同時鑄造工序多，鑄件質(zhì)量不夠穩(wěn)定，廢品率較高；勞動條件差，勞動強度比較大?！　‰S著鑄造技術(shù)的發(fā)展，鑄造生產(chǎn)的不足正在不斷得到克服和改進?，F(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展推動了鑄造生產(chǎn)的機械化、自動化和信息化，各種鑄造新工藝、新技術(shù)和新材料的出現(xiàn)，形成了優(yōu)質(zhì)、高效、低能耗的鑄造生產(chǎn)態(tài)勢，使得鑄造成品率和鑄件質(zhì)量大為提高，工人的勞動強度減小，勞動條件也大為改善。鑄造生產(chǎn)正朝著專業(yè)化、智能化、精密化方向發(fā)展。

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