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1、第5讲 金属材料特性及加工技术,5.1 金属材料的分类及特性 5.2 金属材料的成型加工 5.3 常用的金属材料 5.4 金属材料在设计中的应用,51金属材料的分类及特性 1金属材料的分类,按构成元素分：,51金属材料的分类及特性 1金属材料的分类,按主要性能和用途分：金属结构材料和功能材料,按加工工艺分：铸造、变形、粉末冶金材料,按材料密度分：轻金属、重金属, 金属具有良好的导电导热性。所以，常用在电线、电缆以及散热器产品上。,skantherm暖炉 散热优良的钛合金外壳Thinkpad,51金属材料的分类及特性 2金属材料的基本特性,金属具有良好的加工性能。因此，可将金属材料锻打、压延、冲
2、压成各种所需要的形状，,经冲压成型的奥迪A4轿车框架 精密锻造加工的宝马轿车铝合金轮毂,51金属材料的分类及特性 2金属材料的基本特性, 金属具有特有的色彩、良好的反射能力、不透明性及金属光泽。所以，可装饰产品表面。,松下数码相机,51金属材料的分类及特性 2金属材料的基本特性, 金属具有良好的表面工艺性能，宜进行表面处理，以获得特殊表面效果,电镀处理的BRIZO水龙 外壳经阳极氧化处理的索尼摄像机,51金属材料的分类及特性 2金属材料的基本特性, 金属具有良好的力学性能，耐磨不易断裂。所以，经常在一些传递大的力或承受较大强度的产品上得到应用。,金属合页 履带式装载机,51金属材料的分类及特性
3、 2金属材料的基本特性,1.铸造 2.塑性加工 3.切削加工 4.焊接加工 5.粉末冶金,52金属材料的工艺特性 5.2.1 金属材料的成型加工,工艺过程：,5.2.1 金属材料的成型加工 （1）砂型铸造,注意的问题：为减少铸件的内应力，尽量使各结构部分壁厚均匀一直，过渡尽量使用圆角。,（2）熔模铸造：,用易熔材料制成模型，然后在模型上涂挂耐火材料，经硬化之后，再将模型熔化，排出型外，从而获得无分型面的铸型。熔模常用蜡质材料，所以又叫失蜡铸造。,熔模铸造产品及视频,(3)压力铸造,压力铸造的优点体现在铸件表面质量高、可铸出复杂形状薄壁件或镶嵌件、生产率高。主要适合于有色金属合金，如锌合金、铝合
4、金、镁合金的铸造。,压力铸造产品及视频,（4）离心铸造,将液态合金浇入高速旋转（2501 500r/min）的铸型中，使金属液在离心力作用下充填铸型并结晶，主要用于生产圆筒形铸件。,离心铸造,（5）金属型铸造,又称硬模铸造，它是将液体金属浇入金属铸型，以获得铸件的一种铸造方法。铸型是用金属制成，可以反复使用多次（几百次到几千次）。金属型铸造目前所能生产的铸件，在重量和形状方面还有一定的限制，如对黑色金属只能是形状简单的铸件；铸件的重量不可太大；壁厚也有限制，较小的铸件壁厚无法铸出。,煅造 轧制 挤压 拔制 冲压,5.2.1 金属材料的成型加工 2.塑性加工,煅造,5.2.1 金属材料的成型加工
5、 2.塑性加工,自由锻：锻件的形状和尺寸主要取决于锻工的操作水平和所用设备，多为批量小且形状简单的锻件，如盘类、轴类等毛坯工件都用自由锻完成。 模锻：优点为锻件尺寸准确、加工余量小、生产效率高，但模具成本高，只适用于大批量生产中。,煅造,5.2.1 金属材料的成型加工 2.塑性加工,轧制,5.2.1 金属材料的成型加工 2.塑性加工,轧制,5.2.1 金属材料的成型加工 2.塑性加工,挤压,5.2.1 金属材料的成型加工 2.塑性加工,冲压,5.2.1 金属材料的成型加工 2.塑性加工,冲压,5.2.1 金属材料的成型加工 2.塑性加工,车削 铣削 钻削 镗削 铰削 刨削,5.2.1 金属材料
6、的成型加工,3.切削加工,（1）车削,车削产品,（1）车削,车削刀具和机床,（1）车削,车削原理,圆柱面 锥形面 端面 成型面 螺纹,（2）铣削,铣削产品,（2）铣削,铣削刀具和设备,（2）铣削,铣削原理,平面 曲面,（3）钻削,钻削产品,（3）钻削,刀具和设备,（3）钻削,钻削原理,粗加工 深孔、 浅孔、 斜孔、 阶梯孔,（4）镗削,镗削原理,半精加工 扩大孔 扩大内部圆形轮廓,（4）铰削,铰削原理,精加工 可手动，可机器 获得精密孔表面,（5）磨削,磨削原理,精加工 获得精密表面,5.2.1 金属材料的成型加工 4.焊接加工,5.2.1 金属材料的成型加工 5.粉末冶金,5.2.2 金属材
7、料的表面处理技术,表面处理的作用？,5.2.2 金属材料的表面处理技术 1.前处理,机械处理：切削、喷丸、喷砂，清理锈蚀和氧化皮,化学处理：除油、清理锈蚀和氧化皮,电化学处理：除油、清理锈蚀和氧化皮,5.2.2 金属材料的表面处理技术 2.表面装饰技术,（1）表面着色工艺,（2）表面肌理,5.2.2 金属材料的表面处理技术 2.表面装饰技术,（1）表面着色工艺,化学着色：染色,电解着色：化学反应,阳极氧化着色：化学反应色域宽，但目前只适用于铝、锌、铬、镍等。,5.2.2 金属材料的表面处理技术 2.表面装饰技术,（1）表面着色工艺,镀覆着色：电镀、化学镀、真空蒸发沉积、气相镀,5.2.2 金属
8、材料的表面处理技术 2.表面装饰技术,（1）表面着色工艺,涂覆着色：有机材料涂层,珐琅着色：,5.2.2 金属材料的表面处理技术 2.表面装饰技术,（1）表面着色工艺,热处理着色：带色氧化膜,传统着色工艺： 鎏金、鎏银、 假锈、镀锡,5.2.2 金属材料的表面处理技术 2.表面装饰技术,（2）表面肌理工艺,表面锻打,表面抛光,芝加哥千禧公园，云门,5.2.2 金属材料的表面处理技术 2.表面装饰技术,（2）表面肌理工艺,表面研磨拉丝,表面镶嵌,5.2.2 金属材料的表面处理技术 2.表面装饰技术,（2）表面肌理工艺,表面刻蚀,5.3 常用的金属材料 5.3.1 常用钢材的品种及用途,（1）型钢
9、,5.3 常用的金属材料 5.3.1 常用钢材的品种及用途,（2）钢板,钢带,覆层钢板,镀锌板白铁皮 建筑、家电、日用品,5.3 常用的金属材料 5.3.1 常用钢材的品种及用途,（2）钢板,镀锡钢板,无锡钢板,镀铝钢板,5.3 常用的金属材料 5.3.1 常用钢材的品种及用途,（2）钢板,有机涂层钢板,（彩钢板）,5.3 常用的金属材料 5.3.1 常用钢材的品种及用途,（2）钢板,花纹钢板,5.3 常用的金属材料 5.3.1 常用钢材的品种及用途,（2）钢板,不锈钢板,5.3 常用的金属材料 5.3.1 常用钢材的品种及用途,（3）钢管,（4）钢丝,5.3 常用的金属材料 5.3.2 常用有色金属材料,（1）常见铝合金品种,铝合金型材： 铝合金装饰板： 铝箔： 铝塑复合膜：包装用（奶粉、巧克力、化妆品等） 真空镀铝膜：聚丙烯、聚乙烯、纸等薄膜镀铝,5.3 常用的金属材料 5.3.2 常用有色金属材料,（2）常见铜及铜合金,黄铜 青铜,5.3 常用的金属材料 5.3.2 常用有色金属材料,（3）其它合金,钛和钛合金 镁及镁合金 锡及锡合金,寻找金属材料在设计中的应用实例，并评价之。（从选材、成型工艺、表面处理技术方面评价）,
