《中國(guó)機(jī)械工程學(xué)科教程配套系列教材暨教育部高等學(xué)校機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)指:材料成形技術(shù)基礎(chǔ)》共7章,內(nèi)容涉及金屬鑄造成形、金屬塑性成形、金屬連接成形、高分子材料及復(fù)合材料成形、粉末冶金及陶瓷成形以及表面技術(shù)。
《中國(guó)機(jī)械工程學(xué)科教程配套系列教材暨教育部高等學(xué)校機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)指:材料成形技術(shù)基礎(chǔ)》主要講解每種材料成形技術(shù)的基本原理、成形方法及裝備、成形工藝以及成形新技術(shù)。《中國(guó)機(jī)械工程學(xué)科教程配套系列教材暨教育部高等學(xué)校機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)指:材料成形技術(shù)基礎(chǔ)》在介紹成形基本原理和方法的基礎(chǔ)上,強(qiáng)化工程應(yīng)用。每章介紹一個(gè)典型工程綜合實(shí)例,以增強(qiáng)學(xué)生的工程概念和實(shí)踐能力,培養(yǎng)學(xué)生在理論指導(dǎo)下解決實(shí)際問(wèn)題的能力。此外,《中國(guó)機(jī)械工程學(xué)科教程配套系列教材暨教育部高等學(xué)校機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)指:材料成形技術(shù)基礎(chǔ)》還增加了材料成形技術(shù)專業(yè)術(shù)語(yǔ)的英漢對(duì)照和趣味性閱讀材料。
《中國(guó)機(jī)械工程學(xué)科教程配套系列教材暨教育部高等學(xué)校機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)指:材料成形技術(shù)基礎(chǔ)》可作為高等工科院校機(jī)械類專業(yè)本科學(xué)生的通用教材,也可供工科近機(jī)類專業(yè)學(xué)生選用,同時(shí)可作為相關(guān)科研及工程技術(shù)人員的參考書(shū)。
“材料成形技術(shù)基礎(chǔ)”是機(jī)械類專業(yè)的一門(mén)綜合性技術(shù)基礎(chǔ)課程。本書(shū)是為機(jī)械類專業(yè)編寫(xiě)的教材,其內(nèi)容以我國(guó)高等工科院校機(jī)械類專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)為出發(fā)點(diǎn),主要介紹與產(chǎn)品制造有關(guān)的材料成形技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)。
本書(shū)介紹了工程材料的常見(jiàn)成形技術(shù),包括金屬鑄造成形、金屬塑性成形、金屬連接成形、高分子材料及復(fù)合材料成形、粉末冶金及陶瓷成形以及表面技術(shù)。內(nèi)容涉及每種成形方法的基本原理、成形方法及設(shè)備、典型成形工藝、成形新技術(shù)和工程實(shí)例。本書(shū)內(nèi)容共7章。第1章在產(chǎn)品制造過(guò)程的基礎(chǔ)上,介紹了材料成形的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí),為后續(xù)章節(jié)的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ); 第2章闡述液態(tài)金屬鑄造成形; 第3章為固態(tài)金屬塑性成形; 第4章為金屬連接成形,以焊接技術(shù)為主; 第5章為高分子材料成形,包含塑料、橡膠和復(fù)合材料的成形技術(shù); 第6章介紹粉末冶金和陶瓷成形技術(shù); 第7章是表面技術(shù)。教師可以根據(jù)教學(xué)計(jì)劃和學(xué)時(shí),選取其中的教學(xué)內(nèi)容。
本書(shū)的主要特點(diǎn)如下。
(1) 以產(chǎn)品制造過(guò)程為基礎(chǔ),講述材料成形技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)。讀者可以從產(chǎn)品制造過(guò)程的全局,學(xué)習(xí)和體會(huì)各種材料成形技術(shù)的工程應(yīng)用。同時(shí),為了便于同學(xué)們對(duì)所學(xué)的包括本課程在內(nèi)的專業(yè)課程有一個(gè)清晰認(rèn)識(shí),本書(shū)以機(jī)械產(chǎn)品的制造過(guò)程為主線,介紹了本課程以及其他專業(yè)課程知識(shí)在制造過(guò)程中的作用。
(2) 強(qiáng)化工程應(yīng)用,注重理論聯(lián)系實(shí)際。結(jié)合編者的科研、生產(chǎn)實(shí)踐和教學(xué)經(jīng)驗(yàn),每章介紹一個(gè)典型工程實(shí)例,完整描述實(shí)際產(chǎn)品的全部制造過(guò)程。工程綜合實(shí)例以本章學(xué)習(xí)的成形技術(shù)為主,兼顧其他章節(jié)的技術(shù)內(nèi)容。通過(guò)工程實(shí)例,一方面加深學(xué)生對(duì)所學(xué)成形技術(shù)的理解和掌握,另一方面使學(xué)生對(duì)產(chǎn)品的制造過(guò)程有一個(gè)具體的認(rèn)識(shí)。這樣,使學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)的過(guò)程中不再感到深?yuàn)W。此外,作者在講解基本原理的基礎(chǔ)上,從應(yīng)用的角度出發(fā),引入了一些實(shí)例和實(shí)物圖片,以增強(qiáng)學(xué)生的工程概念和實(shí)踐認(rèn)識(shí)。
(3) 圍繞成形技術(shù)的三個(gè)方面建立知識(shí)結(jié)構(gòu)體系: 成形技術(shù)的基本原理、成形方法與工藝、工程應(yīng)用。每章內(nèi)容的編寫(xiě)和教學(xué)主線為: 基本原理—成形方法及設(shè)備—成形工藝—成形新技術(shù)—工程綜合實(shí)例—閱讀材料—小結(jié)—思考題。
(4) 設(shè)有專業(yè)術(shù)語(yǔ)的英漢對(duì)照。雙語(yǔ)教學(xué)是目前各高校普遍提倡的教學(xué)方式,專業(yè)詞匯是學(xué)生在雙語(yǔ)教學(xué)中和科技英語(yǔ)讀寫(xiě)中遇到的主要問(wèn)題。因此,滲透式雙語(yǔ)教學(xué)顯得更為有效。本書(shū)在各章節(jié)增加了常見(jiàn)材料成形技術(shù)專業(yè)術(shù)語(yǔ)的英文翻譯,并在附錄中配有材料成形技術(shù)專業(yè)術(shù)語(yǔ)的英漢對(duì)照表,希望以這種潛移默化的方式幫助學(xué)生更好地學(xué)習(xí)和掌握科技英語(yǔ)。
(5) 每一章設(shè)置一篇趣味性閱讀材料,講解有關(guān)本章內(nèi)容的背景知識(shí),其中包含成形技術(shù)的發(fā)展歷史、發(fā)明過(guò)程、歷史人物、相關(guān)事件、工程應(yīng)用實(shí)例等內(nèi)容。閱讀材料在增加學(xué)習(xí)興趣和工程概念的同時(shí),對(duì)工科學(xué)生的人文知識(shí)也是有益的補(bǔ)充。
本書(shū)由于愛(ài)兵擔(dān)任主編。參加編寫(xiě)的人員有: 寧波大學(xué)于愛(ài)兵(第1章、第5章、第6章、第7章、附錄),天津大學(xué)陳思夫(第2章),寧波大學(xué)胡少媚(第3章),煙臺(tái)職業(yè)學(xué)院王愛(ài)君(第4章),研究生李照完成了部分文字的錄入工作。書(shū)稿由吉林大學(xué)王龍山教授審閱。
在本書(shū)的編寫(xiě)過(guò)程中,參考并引用了國(guó)內(nèi)外部分教材、手冊(cè)、期刊以及網(wǎng)絡(luò)上的相關(guān)內(nèi)容,在此特向有關(guān)作者和單位表示誠(chéng)摯的感謝!
由于編者水平所限,在應(yīng)用型教材建設(shè)和教學(xué)中探索的經(jīng)驗(yàn)還有待進(jìn)一步完善,書(shū)中難免存在錯(cuò)誤與不妥之處,敬請(qǐng)廣大讀者指正。
編者
2010年3月
第1章 緒論
1.1 材料成形技術(shù)概述
1.1.1 制造與材料成形
1.1.2 材料成形方法的分類
1.1.3 材料成形加工的特點(diǎn)
1.1.4 材料成形技術(shù)的作用
1.1.5 材料成形技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
1.2 工程材料的基礎(chǔ)知識(shí)
1.2.1 材料的分類與應(yīng)用
1.2.2 材料的性能與材料加工
1.3 本課程的性質(zhì)和學(xué)習(xí)方法
小結(jié)
思考題
參考文獻(xiàn)
第2章 液態(tài)金屬鑄造成形
2.1 液態(tài)金屬鑄造成形的基本原理
2.1.1 鑄造工藝特點(diǎn)、分類及應(yīng)用
2.1.2 合金的鑄造性能
2.1.3 鑄件的凝固
2.1.4 鑄件的收縮
2.1.5 鑄造應(yīng)力、變形和裂紋
2.1.6 鑄件缺陷分析及鑄件質(zhì)量控制
2.2 砂型鑄造的方法及設(shè)備
2.2.1 造型材料
2.2.2 造型與制芯
2.2.3 合金的熔煉
2.3 鑄造成形工藝設(shè)計(jì)
2.3.1 鑄件結(jié)構(gòu)的鑄造工藝性分析
2.3.2 鑄造工藝方案的確定
2.3.3 鑄造工藝參數(shù)的確定
2.3.4 澆注系統(tǒng)和冒口的設(shè)置
2.3.5 常用合金的鑄造工藝性能
2.4 鑄造成形的新技術(shù)
2.4.1 金屬成形工藝間的相互競(jìng)爭(zhēng)和鑄造成形技術(shù)的發(fā)展
2.4.2 消失模鑄造技術(shù)
2.4.3 V法鑄造
2.4.4 鑄鐵型材連續(xù)鑄造技術(shù)
2.4.5 雙金屬鑄造
2.5 工程實(shí)例——CA6140車床進(jìn)給箱體的生產(chǎn)
2.5.1 CA6140車床進(jìn)給箱體的鑄造工藝
2.5.2 進(jìn)給箱體鑄件的熔煉與澆注工藝
閱讀材料——熔模鑄造
小結(jié)
思考題
參考文獻(xiàn)
幕3章 固態(tài)金屬塑性成形
3.1 固態(tài)金屬塑性成形的基本原理
3.1.1 塑性成形概述
3.1.2 金屬塑性變形
3.1.3 塑性成形基本規(guī)律
3.1.4 塑性變形影響因素
3.2 金屬塑性成形的方法及設(shè)備
3.2.1 模鍛
3.2.2 沖壓
3.3 鍛壓成形工藝設(shè)計(jì)
3.3.1 模鍛件結(jié)構(gòu)工藝性
3.3.2 鍛壓工藝方案
3.3.3 鍛壓工藝參數(shù)
3.3.4 常用金屬的鍛壓工藝性能
3.4 板料沖壓成形工藝設(shè)計(jì)
3.4.1 沖壓件結(jié)構(gòu)工藝性
3.4.2 沖壓工藝方案
3.4.3 沖壓工藝參數(shù)
3.4.4 常用金屬的沖壓工藝性能
3.5 金屬塑性成形新技術(shù)
3.5.1 精密模鍛
3.5.2 液態(tài)模鍛
3.5.3 超塑性成形
3.5.4 等溫鍛造
3.6 工程實(shí)例——車門(mén)玻璃升降器外殼生產(chǎn)
閱讀材料——鍛壓機(jī)械的發(fā)展史
小結(jié)
思考題
參考文獻(xiàn)
第4章 金屬連接成形
4.1 金屬連接成形的基本原理
4.1.1 金屬連接概述
4.1.2 焊接的定義及分類
4.1.3 焊接成形的基本原理
4.1.4 常用金屬材料的焊接性能
4.1.5 焊接缺陷與及其檢驗(yàn)方法
4.2 焊接成形的方法及設(shè)備
4.2.1 焊條電弧焊
4.2.2 埋弧焊
4.2.3 氣體保護(hù)焊
4.2.4 電渣焊
4.2.5 電阻焊
4.2.6 釬焊
4.3 金屬焊接結(jié)構(gòu)工藝設(shè)計(jì)
4.3.1 焊接結(jié)構(gòu)材料的選擇
4.3.2 焊縫布置
4.3.3 焊接接頭的工藝設(shè)計(jì)
4.3.4 焊接工藝參數(shù)的選擇
4.3.5 焊接方法的選擇
4.3.6 低碳鋼的焊接工藝方案
4.4 焊接成形新技術(shù)
4.4.1 高能束焊接方法的應(yīng)用
4.4.2 特種焊接方法簡(jiǎn)介
4.5 工程實(shí)例——貯液器的生產(chǎn)過(guò)程
閱讀材料——水下焊接技術(shù)
小結(jié)
思考題
參考文獻(xiàn)
第5章 高分子材料及復(fù)合材料成形
5.1 高分子材料成形的基本原理
5.2 高分子材料的成形方法及設(shè)備
5.2.1 塑料成形方法
5.2.2 橡膠成形方法
5.3 高分子材料制品的結(jié)構(gòu)工藝性
5.3.1 塑料制品的結(jié)構(gòu)工藝性
5.3.2 橡膠制品的結(jié)構(gòu)工藝性
5.4 高分子材料成形新技術(shù)
5.4.1 高分子材料的快速成形
5.4.2 熱流道技術(shù)
5.5 復(fù)合材料成形
5.5.1 復(fù)合材料成形的工藝特點(diǎn)
5.5.2 樹(shù)脂基復(fù)合材料的成形方法
5.5.3 復(fù)合材料制品的結(jié)構(gòu)工藝性
5.6 工程實(shí)例——汽車輪胎的制造
閱讀材料——塑料的誕生及其成形加工
小結(jié)
思考題
參考文獻(xiàn)
第6章 粉末冶金及陶瓷成形技術(shù)
6.1 粉末冶金及陶瓷成形的基本原理
6.1.1 概述
6.1.2 粉體的基本性能
6.1.3 粉體成形的原理
6.1.4 燒結(jié)的基本原理
6.2 粉體的成形方法及設(shè)備
6.2.1 粉體制備
6.2.2 粉體成形
6.2.3 燒結(jié)
6.2.4 后處理
6.3 粉末冶金制品的結(jié)構(gòu)工藝性
6.4 粉末冶金及陶瓷成形新技術(shù)
6.4.1 快速成形技術(shù)
6.4.2 等靜壓成形
6.5 工程實(shí)例——銅基含油軸承的制造
閱讀材料——電燈鎢絲與粉末冶金
小結(jié)
思考題
參考文獻(xiàn)
第7章 表面技術(shù)
7.1 表面技術(shù)的基本原理
7.1.1 表面技術(shù)概述
7.1.2 材料的表面特性
7.2 表面成形的方法及設(shè)備
7.2.1 熱噴涂
7.2.2 電鍍
7.3 表面成形工藝設(shè)計(jì)
7.3.1 基體表面的預(yù)處理
7.3.2 熱噴涂表面成形工藝
7.4 表面工程新技術(shù)
7.4.1 氣相沉積技術(shù)
7.4.2 高能束表面改性技術(shù)
7.5 工程實(shí)例——發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的修復(fù)
閱讀材料——濺射鍍膜技術(shù)的發(fā)展
小結(jié)
思考題
參考文獻(xiàn)
附錄 專業(yè)術(shù)語(yǔ)英漢對(duì)照