华中科技大学材料加工工程本科材料成型原理课件塑.pptx

【华中科技大学材料加工工程本科材料成型原理课件】主要探讨了金属塑性成形的原理、特点、分类以及在工业生产中的应用。这门课程旨在为学生建立坚实的理论基础，以便于理解金属塑性变形的过程，掌握相关工艺，优化成形效果。 1. **塑性加工的定义与用途**： - 塑性加工是利用金属材料的塑性，通过外力使其产生永久变形，制成具有特定形状和性能的产品。这一过程通常用于制造结构件和外饰件，是国民经济的重要组成部分，尤其在汽车、航空航天、机械制造等领域有广泛应用。 - 塑性加工能够实现产品的轻量化、高强度和高附加值，同时提高材料利用率，减少浪费。 2. **塑性加工的特点**： - 改善材料组织和性能，如通过塑性变形实现晶粒细化，增强材料的机械性能。 - 几乎无切屑，提高了材料利用率，降低了生产成本。 - 尺寸精度高，许多塑性成形方法能够达到少或无切削的高精度要求。 - 生产效率高，适合大规模批量生产。 3. **金属塑性成形的分类**： - 按照工件受力和变形方式：包括锻造、轧制、挤压等。 - 按照加工温度：分为热成形、冷成形和温成形，不同温度下的成形会影响材料的塑性和变形行为。 - 按照能量场种类：如激光无模成型、爆炸成型、液压/吹塑胀形等，利用不同能量源影响材料塑性变形。 - 按照材料的热力学状态：如连铸连轧、半固态成型、喷射成型等，反映了材料在成形过程中的物态变化。 4. **塑性加工的基本概念**： - 弹性变形是可逆的，卸载后材料能恢复原状；而塑性变形则是不可逆的，会导致材料的永久变形。 - 在塑性成形中，了解弹性与塑性的相互作用至关重要，因为塑性变形通常伴随着一定的弹性变形。 5. **塑性成形技术的基本问题**： - 设备参数选择：涉及成形所需的压力和能量。 - 形状尺寸精度控制：涉及到材料的流动规律和变形控制。 - 成形性、组织性能控制：涉及材料在变形过程中的物理化学变化，如加工硬化、晶粒细化等。 6. **本课程的目标与要求**： - 学生需要理解和掌握金属塑性变形的物理和力学基础，分析变形体内的应力、应变分布，为工艺设计和模具制造提供理论指导。 - 学习如何提高产品精度、降低能耗，改善材料性能和表面质量，以及如何通过工艺参数的数学模型优化工艺过程。 - 学会从多个角度评估工艺和模具设计的合理性，包括金属的应力应变状态、材料流动、产品质量和能耗。 7. **与其他学科的区别**： - 与材料力学、结构力学不同，塑性力学关注整体变形体的应力和应变分布，而非局部的危险端面。 - 与金属学的差异在于，塑性成形原理将宏观的变形行为与微观的组织性能联系起来，强调实践应用。 这门课程的内容涵盖了金属塑性变形的物理本质、力学基础、成形中的流动规律等多个方面，是学习金属塑性加工技术的重要基石。通过深入学习，学生将能够解决实际生产中的诸多问题，提升材料加工的效率和产品质量。