华中科技大学远程与继续教育学院EAMP材料成形装备及自动化.pptVIP

概 述 概 述 概 述 1.1　材料的分类及其成形装备概述 1.1.1　材料的分类 1.1　材料的分类及其成形装备概述 1.1　材料的分类及其成形装备概述 （1）金属材料：钢铁、铜合金、铝合金、镁合金等 （2）有机高分子材料：塑料、树脂、橡胶等。 （3）无机非金属材料：几乎包括除金属材料、高分子材料以外的所有材料，主要有：陶瓷、玻璃、胶凝材料（水泥、石灰和石膏等）、混凝土、耐火材料、天然矿物材料等。 （4）复合材料：“由两个或两个以上独立的物理相，包括粘结材料（基体）和粒料、纤维或片状材料所组成的一种固体产物”。复合材料的组成分为两大部分：基体与增强材料。 （5）材料还可以根据其性能特征、用途、状态等分类。 1.1.2　材料的成形方法分类及装备概述 （1）金属材料加工成形方法 通常分为冷加工、热加工两大类 ： 1）冷加工成形是指切削加工，如：车削、刨削、磨削、铣削、镗削等； 2）热加工成形有：铸造（或液态成形）、锻压（挤压）、焊接、粉末冶金等。 铸造成形和焊接成形又称为金属的液态成形 ，金属的锻压（挤压）成形又称为塑性成形，当金属处于半固态下成形叫做半固态铸造、液态锻压成形或半固态成形。 1.1　材料的分类及其成形装备概述 （2）常见的金属材料热加工成形的主要装备（本课程的主要内容） A．铸造成形 1）重力作用下的铸造 砂型铸造：各类造型机、制芯机、铸型输送机及辅助装备、落砂机、砂处理设备、清理设备等 金属型铸造：金属型铸造机 熔模铸造：压蜡机、结壳生产线、焙烧炉等 消失模铸造：模样成形机、振动紧实台、热干砂冷却系统、真空系统等 2）外力作用下的铸造 离心铸造：离心铸造机 压力铸造：冷室压铸机、热室压铸机 低压铸造：低压铸造机 挤压铸造：挤压铸造机 1.1　材料的分类及其成形装备概述 B．塑性成形： 轧制：各类轧机 挤压：各类压力机 拉拔：各类拉拔（或拉力）机 自由锻：各类锻锤 模锻：各类锻锤或压力机 板料冲压：各类压力机 1.1　材料的分类及其成形装备概述 （3）高分子材料成形设备 1）高分子塑料制品成形，主要有：挤出机、注射机等。 2）橡胶成形装备 （4）粉末材料的成形设备（粉末冶金 ） 制粉设备、成型设备、烧结设备等 （5）材料的快速成形设备，主要有： 1）立体平版印刷机(SLA----Stereo Lithography Apparatus) 2）分层物体制造(LOM----Laminated Object Manufacturing) 3）选择性激光烧结(SLS----Selective Laser Sintering) 4）熔丝沉积制造(FDM----Fused Deposition Modeling) 5）粉末材料选择性粘结（TDP----Three Dimensional Printing）等 1.2　装备在材料成形加工中的作用 　（1）社会的进步，可归结为人类不断创造工具以延伸自身的能力； 　（2）从原始人类的工具到今天各种现代化工具、精密加工装备等，都是在延伸人的体力与能力。 　（3）装备在材料成形加工中的作用归纳为如下几个方面： 1）大大提高了生产率、降低了工人的劳动强度； （以自动化压铸机为例，每小时可压铸60~180次，最高可达500次） 2）提高了产品质量与精度，降低了原材料消耗； （自动化生产可避免人力生产中的人为因素，保障产品的质量与精度，大大降低原材料的消耗 ） 1.2　装备在材料成形加工中的作用 3）缩短了产品设计至实际投产时间； （快速成形技术及装备的出现，使得新产品的设计、评价、修改、制造等过程形成了一个整体的闭环系统，大大缩短了新产品的研制时间和用。 ） 4）减少制品的库存； （实现生产管理自动化，可及时、准确地处理大量数据，对器件、设备、人力、技术资料进行组织、协调，大大减少生产制品的库存量。） 5）改善操作环境，实现安全和清洁生产。 （除尘设备、降噪设备的使用，生产废料（废渣、废气、废水等）再生回用（或无害处理），可大大减少了生产资源浪费和对环境的污染，实现绿色可持续发展 ） 1.3　工业自动化的含义 （1）工业自动化的定义及组成 1）工业自动化是指： 将多台设备（或多个工序）组合成有机的联合体，用各种控制装置和执行机构进行控制，协调各台设备（或各工序）的动作，校正误差、检验质量，使生产全过程按照人们的要求自动实现，并尽量减少人为的操作与干预。 2）工业自动化系统一般由如