②長素x火孝 第4章金属材料成形 Metal Forming 母高育十一五”国重加材 产品造型设计 材料与工艺 适用班级:110109班 Design 主讲教师:李明 双色版 二一三年三月
第4章 金属材料成形 Metal Forming 适用班级：110109班 主讲教师：李 明 二〇一三年三月
41金属材料成形概述 我国与工业发达国家相比,仍有很大差距,表现在: ①制造业的劳动生产率低,不到美国的5%; ②技术含量低,以CAD为例,仍停留在绘图功能上; 重要关键产品基本上没有自主创新开发能力。 材料成形加工行业是制造业的重要组成部分,材料成形 加工技术是支柱产业的基础制造技术,新一代材料加工 技术也是先进制造技术的重要内容。金属液态成形、塑 性成形及连接成形等材料加工技术是国民经济可持续发 展的主体技术。据统计,全世界75%的钢材经塑性加工 成形,45%的金属结构用连接得以成形。汽车结构中 65%以上仍由钢材、铝合金、铸铁等材料通过以上几种 加工方法成形。 Q長王主火孝
4.1 金属材料成形概述 2 • 我国与工业发达国家相比，仍有很大差距，表现在： ①制造业的劳动生产率低，不到美国的5%； ②技术含量低，以CAD为例，仍停留在绘图功能上； ③重要关键产品基本上没有自主创新开发能力。 • 材料成形加工行业是制造业的重要组成部分，材料成形 加工技术是支柱产业的基础制造技术，新一代材料加工 技术也是先进制造技术的重要内容。金属液态成形、塑 性成形及连接成形等材料加工技术是国民经济可持续发 展的主体技术。据统计，全世界75%的钢材经塑性加工 成形，45%的金属结构用连接得以成形。汽车结构中 65%以上仍由钢材、铝合金、铸铁等材料通过以上几种 加工方法成形
我国的材料成形加工技术与工业发达国家相比仍有很大差 距。重大工程的关键铸锻件仍从国外进口;航空工业发动 机及其它重要动力机械的核心成形制造技术尚有待突破。 因出,要加强和重视材料成形加工制造技术的发展。 高速发展的工业设计技术要求加工制造的产品精密化、轻 量化、集成化;国际竞争更加激烈的市场要求产品性能高、 成本低、周期短;日益恶化的环境要求材料加工原料与能 源消耗低、污染少。为了生产高精度、高质量、高效率的 产品,材料正由单一的传统型向复合型、多功能型发展; 材料成形加工制造技术逐渐综合化、多样化、柔性化、多 学科化。因此,必须十分重视材料加工成形技术的技术进 步 Q長王主火孝
• 我国的材料成形加工技术与工业发达国家相比仍有很大差 距。重大工程的关键铸锻件仍从国外进口；航空工业发动 机及其它重要动力机械的核心成形制造技术尚有待突破。 因此，要加强和重视材料成形加工制造技术的发展。 • 高速发展的工业设计技术要求加工制造的产品精密化、轻 量化、集成化；国际竞争更加激烈的市场要求产品性能高、 成本低、周期短；日益恶化的环境要求材料加工原料与能 源消耗低、污染少。为了生产高精度、高质量、高效率的 产品，材料正由单一的传统型向复合型、多功能型发展； 材料成形加工制造技术逐渐综合化、多样化、柔性化、多 学科化。因此，必须十分重视材料加工成形技术的技术进 步。 3
4.2液态成形工艺基础 ·金属液态成形又称为铸造,是将液态金属在重力或外力作用下 充填到型腔中,待其凝固冷却后,获得所需形状和尺寸的毛坯 或零件的方法。 ·金属材料在液态下一次成形,具有很多优点: (1)适应性广,工艺灵活性大。工业上常用的金属材料均可在液态下 成形,特别是对于不宜压力加工或焊接成形的材料,该生产方法 具有特殊的优势。并且铸件的大小、形状几乎不受限制,质量从 零点几克到数百吨,壁厚从1mm到1000mm均可。 (2)最适合形状复杂的铸件。具有复杂内腔的毛坯或零件的成形,如 复杂箱体、机架、阀体、泵体、缸体等 (3)成本较低。铸件与最终零件的形状相似、尺寸相近,节省材料和 加工工时。 ·大多数铸件是毛坯件,需经过切削加工才能成为零件。 Q長王主火孝
4.2 液态成形工艺基础 • 金属液态成形又称为铸造，是将液态金属在重力或外力作用下 充填到型腔中，待其凝固冷却后，获得所需形状和尺寸的毛坯 或零件的方法。 • 金属材料在液态下一次成形，具有很多优点： （1）适应性广，工艺灵活性大。工业上常用的金属材料均可在液态下 成形，特别是对于不宜压力加工或焊接成形的材料，该生产方法 具有特殊的优势。并且铸件的大小、形状几乎不受限制，质量从 零点几克到数百吨，壁厚从1mm到1000mm均可。 （2）最适合形状复杂的铸件。具有复杂内腔的毛坯或零件的成形，如 复杂箱体、机架、阀体、泵体、缸体等。 （3）成本较低。铸件与最终零件的形状相似、尺寸相近，节省材料和 加工工时。 • 大多数铸件是毛坯件，需经过切削加工才能成为零件。 4
铸造可分为砂型铸造和特种铸造两大类。 其中砂型铸造工艺如图4-1所示。 型砂配制 造型“砂型干燥 工装准备「炉料准备合金熔炼 合箱浣注 凝固冷却 芯砂配制 造芯 型芯干燥 落砂清理 铸件检验 成品入库 图4-1砂型铸造工艺流程图 Q長王主火孝
• 铸造可分为砂型铸造和特种铸造两大类。 其中砂型铸造工艺如图4-1所示。 5 图4-1 砂型铸造工艺流程图