机械制造基础

孔庆玲

目录

  • 1 项目1机械工程材料
    • 1.1 金属材料的力学性能
    • 1.2 金属的晶体结构与结晶
    • 1.3 铁碳合金
    • 1.4 钢的热处理
    • 1.5 典型零件的选材及热处理
  • 2 铸造成形技术
    • 2.1 铸件形成理论基础(一):液态合金的充型能力
    • 2.2 铸件形成理论基础(二):铸件的凝固方式
    • 2.3 铸件形成理论基础(三):铸件的收缩
    • 2.4 铸件形成理论基础(四):铸造应力与变形
    • 2.5 铸件常见缺陷(一):缩孔与缩松
    • 2.6 铸件常见缺陷(二)
    • 2.7 砂型铸造
    • 2.8 特种铸造
    • 2.9 铸造工艺设计(一):浇注位置的选择
    • 2.10 铸造工艺设计(二):分型面的选择
    • 2.11 铸件结构工艺性(一):铸造工艺的影响
    • 2.12 铸件结构工艺性(二):合金性能的影响
    • 2.13 铸件结构工艺性(三):铸造方法对铸件结构的要求
    • 2.14 第一章测试题
  • 3 塑性成形技术
    • 3.1 金属塑性成形理论基础(一):金属塑性变形机制
    • 3.2 金属塑性成形理论基础(二):加工硬化
    • 3.3 金属塑性成形理论基础(三):回复与再结晶
    • 3.4 金属塑性成形理论基础(四):热塑性变形
    • 3.5 金属塑性成形理论基础(五):可锻性及其影响因素
    • 3.6 金属塑性成形方法(一):自由锻
    • 3.7 金属塑性成形方法(二):模锻
    • 3.8 金属塑性成形方法(三):板料成形(冲裁和弯曲)
    • 3.9 金属塑性成形方法(四):板料成形(拉深和翻边)
    • 3.10 模锻工艺规程的制订:锻件图的设计-确定分模面
    • 3.11 锻件结构工艺性
    • 3.12 第二章测试题
  • 4 焊接成形技术
    • 4.1 焊接概述
    • 4.2 焊接理论基础(一):电弧焊热过程
    • 4.3 焊接理论基础(二):电弧焊冶金过程
    • 4.4 焊接理论基础(三):焊接接头的组织与性能
    • 4.5 焊接理论基础(四):焊接应力与变形
    • 4.6 焊接方法(一):电弧焊、电渣焊
    • 4.7 焊接方法(二):高能焊
    • 4.8 焊接方法(三):压焊
    • 4.9 焊接方法(四):钎焊
    • 4.10 材料焊接性
    • 4.11 焊接结构工艺设计
    • 4.12 第三章测试题
  • 5 切削加工基础知识
    • 5.1 切削加工概述(一):切削加工介绍与零件表面成形方法
    • 5.2 切削加工概述(二):切削运动与切削用量
    • 5.3 刀具及刀具切削过程(一):刀具和刀具角度
    • 5.4 刀具及刀具切削过程(二):刀具切削过程
    • 5.5 刀具及刀具切削过程(三):切削过程中的物理现象-切削力
    • 5.6 刀具及刀具切削过程(四):切削过程中的物理现象-切削热、表面变形强化、残余应力
    • 5.7 刀具及刀具切削过程(五):积屑瘤
    • 5.8 磨具与磨削过程
    • 5.9 机床夹具与工件的装夹
    • 5.10 第四章测试题
  • 6 普通切削加工方法
    • 6.1 车削加工
    • 6.2 钻削加工
    • 6.3 镗削加式
    • 6.4 铣削加工
    • 6.5 磨削加工
    • 6.6 第五章测试题
  • 7 常见表面加工方案
    • 7.1 外圆表面加工方案
    • 7.2 内圆表面加工方案
    • 7.3 平面加工方案
    • 7.4 表面加工方案选择依据
    • 7.5 第六章测试题
  • 8 零件结构工艺性
    • 8.1 零件结构的切削加工工艺性
    • 8.2 零件结构的装配工艺性
    • 8.3 第七章测试题
  • 9 机械加工工艺过程
    • 9.1 机械加工工艺过程的基本知识
    • 9.2 机械加工工艺规程设计
    • 9.3 第八章测试题
  • 10 常见零件机械加工工艺实例分析
    • 10.1 轴类零件机械加工工艺过程实例分析
    • 10.2 盘套类零件机械加工工艺过程实例分析
    • 10.3 第九章测试题
金属塑性成形理论基础(四):热塑性变形





 从金属学的观点看,通常以再结晶温度为界,将金属的塑性变形分为冷变形和热变形。低于再结晶温度以下的塑性变形称为冷变形,而在再结晶温度以上进行的塑性变形称为热变形。冷锻、冷挤、冷轧、冷拔以及冷冲压中的变形都属于冷变形。而热轧、热锻、热冲压和热拔等都是属于热变形。
      所以说,从金属属的观点来看,这里的热变形,不是说,材料加热了,就是热变形,要看这种材料的再结晶温度来界定,是否热变形或冷变形。




 冷变形过程中会产生加工硬化而不会发生再结晶,冷变形产品表面质量好、尺寸精度高、力学性能好,一般不需再切削加工。如图所示,即为几种冷变形产品。冷轧不锈钢带,冷挤内孔,冷拔钢管金属在热变形过程中既有加工硬化又有再结晶,但加工硬化会被再结晶完全消除。因此,热变形的变形抗力小,塑性高,易成型。热变形能量消耗小。这也是为什么采用热塑性变形的原因。但是,热变形易发生表面氧化,影响尺寸精度和表面品质。工作条件差,生产率低。一般用于截面尺寸大、变形量大、在室温下加工困难的工件。如图所示为热塑性变形中的热轧、热冲压及热挤压。




 第一,就是消除和改善铸锭组织:通过热塑性变形可使铸锭或毛坯中的气孔和缩松和微裂纹等缺陷被焊合压实,打碎粗大的柱状晶和树枝晶,从而使组织更加致密均匀。
      第二,改善晶粒组织,细化晶粒。铸态时粗大的树枝晶通过热变形及再结晶变成较细的等轴晶粒,使力学性能提高。
      第三,可以改善碳化物在钢中的分布,某些合金钢中的大块碳化物可被打碎并较均匀地分布。由于在一定温度和压力下扩散速度加快,因而偏析可部分地消除,使成分比较均匀。从而,提高材料的强度、硬度、塑性和韧性。
     第四,形成带状组织。不同组织的多相合金会沿着变形方向呈交替相间的条带状分布。使金属材料的力学性能产生方向性,使材料切削加工性能恶化,这种情况可用正火或高温扩散退火来消除。