导图社区 材料成型技术基础
大学选修期末考试自用 提供思路。较全面地介绍了凝固成形、塑性成形、焊接成形、表面成形、粉末成形和塑料成型的基本原理、工艺方法和技术要点，适当反映当代科技在材料成形领域的新成就。
提示: 本内容由社区用户上传并分享。平台不对内容的真实性、合法性、知识产权归属及是否侵害第三方权利进行事前审核或保证。本内容可能包含受版权保护的图片、字体或其他第三方素材，使用前请自行确认授权范围。
机械优化算法课程论文框架，提供了一个关于机械优化设计的全面指南，从问题定义到优化方案实施，每个阶段都进行了详细的阐述和讨论。读者可以清晰地了解机械优化设计的整个流程和方法，为实际工程应用提供了有价值的参考。
日本作家八木仁平作品，通过三大自我认知法则，2个公式，5个步骤帮助你找到人生喜欢、擅长且重要的事！
参考教材：清华大学出版社《数值分析》，主要内容为误差、多项式插值、最小二乘法、数值微分与数值积分、解线性方程组的直接法与迭代法、解非线性方程组、常微分方程求初值章节易考公式。
社区模板帮助中心，点此进入>>
电费水费思维导图
D服务费结算
材料的力学性能
总平面图知识合集
软件项目流程
一级闭合导线
建筑学建筑材料思维导图
第二章土的物理性质及工程分类
人工智能的运用与历史发展
电池拆解
材料成型技术基础
金属液态成型
铸造性能
流动性
影响因素
化学成分
共晶
C Si越多越好
P促进 Mn S减弱
灰口铸铁，硅黄铜流动性最好；铸钢最差（铸钢wc<2.11 铸铁wc>2.11更接近共晶）
浇注温度
充型条件
压力越大 越大
减少铸型阻力，增大流速，减慢冷却速度均会增加
缺陷
冷隔
浇不足
收缩性
收缩的三个阶段
液态收缩
缩孔缩松
凝固收缩
体收缩
铸件体积减小
固态收缩
应力 变形 裂纹
线收缩
铸件尺寸减小
缩孔
缩松
变形
裂纹
热裂
冷裂
如何应对？
缩松缩孔：流动性。 变形裂纹：应力
如何应对缩松缩孔？
选共晶
顺序凝固
冒口冷铁补贴内浇道
如何应对铸造应力与变形、裂纹？
应力
同时凝固
壁厚均匀形状对称
反变形
精度要求高，不允许发生变形：时效处理
自然时效
露天放置
人工时效
去应力退火
与铸件固态收缩受阻
选择结晶范围小的合金
铸件组织
减少S含量
铸件元素
改善铸型结构，减少铸型阻力
铸型结构
铸件内应力大
减少铸造内应力，降低合金脆性
减少应力：同时凝固
选择塑性好的铸造铝合金，铸造铜合金
减少P含量
偏析
基本工艺
砂型铸造
铸造工艺图
浇注位置
浇注位置确定
重要加工面，大平面在下面
上面的面会出现砂眼气孔
薄而大平面放在下面
避免冷隔浇不足
厚壁放上面
顺序凝固，冒口补缩
减少型芯数量
利用自带型芯
分型面
分型面确定
最大截面
起模而不损害铸型
平直面
简化工艺
减少分型面，活块数量
简化操作，提高生产率
重要加工面，大部分加工面，尽量放下箱
保证精度
尽量与浇注位置一致
二者冲突，保证质量：分型面
工艺参数
浇冒口位置
型芯数量 安装位置
特种铸造
金属型铸造
压力铸造
生产率最高
镶嵌件
改善金属力学性能
金属型冷却速度快：结晶组织致密，力学性能好
压力铸造：压力作用下细化晶粒
低压铸造
离心铸造
双金属
熔模铸造
形状复杂薄壁铸件
铸造时型壳温度高，金属液流动性好
工艺流程
制作熔模
结壳
脱模
焙烧
浇注
金属塑性成形
锻造性能
塑性
金属本质
合金元素越多越差
wc越多越差
Cr W Mo V Ti降低锻造性能
碳钢＞铸铁＞合金钢
面心>体心>密排六方
加工条件
温度
始锻温度不过高，终锻温度不过低
过高
浪费资源
晶粒粗大
过低
加工硬化
变形速度
应力状态
自由锻
工艺规程
绘制锻件图
加工余量
锻造公差
工艺余块
计算坯料重量尺寸
选择锻造工序
选择锻造设备
确定锻造温度范围
模锻
绘制模锻锻件图（分模面）
分模面选择
模锻件最大尺寸截面
保证能从模膛中取出
上下模分模面模膛轮廓相同
便于发现错模
平面，上下模深浅一致，模膛处于宽度最大深度最浅位置
利于模锻具制造
金属易充满模膛
利于锻件取出
减少工艺余块
节约金属
模锻斜度
模锻圆角半径
选择模锻设备
锤上模锻模膛
制坯模膛
拔长模膛
滚压模膛
弯曲模膛
模锻模膛
预锻模膛
1.使材料尺寸更接近锻件
2.终锻金属更易充满模膛
3.减少终锻模膛磨损，提高使用寿命
终端模膛
1.增加金属从模膛中流出的阻力，促进金属更好充满模膛
2.容纳多余金属
3减少上下模冲击
飞边槽
1.容纳多余金属
2.进入飞边槽金属冷却速度快，促进金属更好充满模膛
区别
预锻模膛比终锻模膛
高度大
宽度小
体积大
无飞边槽
确定模锻工步
修整工序
冲压
拉深
冲裁
冲孔
落料
弯曲
标注
冲压缺陷
拉深缺陷
拉裂
凸凹模
有圆角
有间隙
拉深系数m大
润滑
起皱
设置压边圈
多次拉深
增大拉深系数m
弯曲缺陷
弯裂
半径大
圆角
纤维方向与弯曲方向垂直
回弹
小一个回弹角
四种冲压模具结构（刃口，间隙）
拉深模
刃口
间隙
凸凹模之间1.1-1.2倍板料厚度
落料模
尖锐刀口
凹模刃口尺寸＝落料件尺寸
凸模刃口尺寸＝落料件尺寸-模具间隙
冲孔模
凸模刃口尺寸＝冲孔件尺寸
凹模刃口尺寸=孔的尺寸+间隙
冲裁模
弯曲模
弯曲半径
凸凹模刃口均有圆角
模具比实际小一个回弹角
坯料选材
焊接成型
焊接性能
碳当量，氢含量越多越差
与合金元素无关
强度等级越高越差
低碳钢＞铸铁
熔化焊
手工电弧焊
埋弧电弧焊
气体保护焊
co2气体保护焊
氩弧焊
电渣焊
压力焊
电阻焊
点焊
缝焊
对焊
电阻对焊
闪光对焊
摩擦焊
钎焊
焊接接头组织与性能
区域
焊缝
F+少量P
热影响区
熔合区
熔化金属凝固成铸态组织+未熔化粗大晶粒
过热区
过热粗大晶粒
薄弱区
正火区
细小均匀F+P，性能优于母材
部分相变区
组织不均匀
改善热影响区
1.低碳钢：热影响区不影响性能
2.低碳合金钢：焊后热处理，正火细化晶粒均匀组织
3.不能焊后热处理的：只能正确制定工艺减小热影响区
如何应对焊接应力与变形
1.反变形
2.敲击
机械
3.焊接次序
次序与规范
4.焊前预热
5.加热减应
焊后热处理：低温退火
焊接后消除
热
防止变形（前）
2.加余量
3.刚性固定
5.焊接次序
6.焊接规范
矫正变形（后）
1.机械法
2.加热法
适用于塑性好，没有淬硬倾向的低碳钢、普通低合金钢
坡口作用
1.保证焊缝根部焊透
2.便于清理焊渣
3.焊缝形状好，调节焊接变形
4.调节母材金属与填充金属比例
充型能力
浇注条件
温度 压力
铸型条件
铸型的蓄热能力
金属型
金属型冷却速度快
结晶组织致密，力学性能好
冷却速度快，流动性差，充型能力不好
铸件结构
壁厚越薄，急剧变化，面越大 充型能力越差
焊接方法选择
不需另加焊接材料
薄板 钢筋
铜+铝 异种金属
铝+钢只能用电阻焊
co2焊
成本最低
低碳钢
经济，生产率高
杆类 棒材
有色金属
重要结构
贵
厚大
焊接性差的金属（铸铁 铸钢）
埋弧自动焊
长直焊缝
大直径环缝
批量
一次焊多件，多接头
薄板 细丝
密封压力容器
轻薄板，无密封要求
生产率高
手工焊
单件小批量
焊缝短，且在不同位置
高合金钢，不锈钢，铜合金
质量要求高：氩弧焊
浮动主题
铸件结构设计
铸件壁厚合理
薄：冷隔浇不足
厚：晶粒粗大，缩松 缩孔
圆角连接
热节小 避免缩松缩孔
消除柱状晶不良影响
减少应力
壁厚均匀
铸件壁厚相差悬殊 热节处缩松缩孔；热应力 变形裂纹
奇数轮辐 弯曲轮辐
减少收缩应力 避免裂纹
水平面改为倾斜面
避免冷隔 浇不足 夹砂
易裂处设置防裂筋
铸钢 铸铝避免热裂
大铸件分为几个小铸件 铸完组合
螺栓连接 焊接连接
自由锻结构设计
形状简单，对于复杂零件用工艺余块
多余金属用切削清除
不应有椎体斜面，用圆柱体替代
斜面椎体必须用专用工具
避免曲面相交，应平面与平面 平面与圆柱面相交
曲面不易锻造成型
避免加强筋，凸台
需用特殊工具 降低生产率；用小孔或凹槽替代 之后再切削出来
截面急剧变化，设计成几个简单锻件，之后拼接
焊接连接 机械连接
模锻结构设计
要有合理的 分模面、模锻斜度、圆角半径
便于锻件从模锻中取出
零件非接合面，不需要切削加工处，应有模锻斜度和 圆角
外形简单，截面差距不大，避免凸起、薄壁、高筋
减少工序
避免窄沟、深槽、深孔、多孔
便于制造模具，延长模具使用寿命
形状复杂，分成多块，用锻+焊
减少工艺余块，简化模锻工艺
凝固范围
合金凝固温度范围越大
锡青铜
小
浇口开在薄壁 厚大部分冷铁
