1、现代工程材料成形与机械制造基础 上册 本章要求 1 了解工程材料和制造技术的发展历程与趋势2 了解各学科之间的交叉 渗透 把握工程材料 制造技术及相关专业之间的密切联系 第一章工程材料与制造技术简论 1 1工程材料的发展简述 材料 金属材料 无机非金属材料 有机高分子材料 复合材料 1 按传统分类 2 按使用功能分类 结构材料 功能材料 生物材料 智能材料 生态环境材料 信息功能材料等 3 按材料维度分类 三维块体材料 二维薄膜材料 一维纤维材料 零维纳米颗粒材料等 一 金属材料的发展 金属材料发展趋向 高纯材料超高强度金属材料超高易切削钢硬质合金与金属陶瓷高温合金与难熔合金纤维增强金属基复合
2、材料 定向凝固材料非晶及微晶材料金属间化合物纳米金属材料形状记忆合金贮氢材料 二 无机非金属材料 陶瓷 的发展 陶器 先进陶瓷 瓷器 传统陶瓷 先进陶瓷研究领域包括 粉体 结构陶瓷 功能陶瓷 生物陶瓷 薄膜 喷涂 陶瓷工艺等 结构陶瓷发展趋向 结构陶瓷的脆性研究1 相变增韧陶瓷 2 高精细陶瓷3 高韧性 高硬度陶瓷 4 可塑性变形陶瓷5 陶瓷基复合材料 6 纳米陶瓷2 结构陶瓷粉体制备的研究3 陶瓷材料的制备与加工技术4 陶瓷材料的可靠性检测与评价技术 三 工程塑料的发展 工程塑料特点 相对密度小耐腐蚀摩擦系数小电绝缘性好 隔热性好易复合 易着色加工性好 成本低 耐热性差机械强度低尺寸稳定性差
3、易老化 缺点 四 复合材料的发展 按基体相分类 金属基复合材料 陶瓷基复合材料 聚合物基复合材料 按组成相尺寸分类 微米级复合材料 纳米级复合材料 杂化材料 古代 先进复合材料 近代 先进复合材料的研究现状及发展趋势 先进复合材料 比强度大于4 106 比模量大于4 108金属基复合材料 MMC 颗粒增强铝基 钛基复合材料陶瓷基复合材料 CMC 增韧 界面研究树脂基复合材料 PMC 功能精细复合材料梯度功能复合材料碳 碳复合材料 五 其它先进材料简介 智能材料生物材料生态环境材料纳米材料 1 2制造技术发展史 现状与发展趋势 一 制造技术发展史 二 制造技术现状 三 制造业发展趋势 信息技术向
4、制造技术注入并与之融合 设计过程由单纯考虑技术因素转向综合考虑技术 经济和社会因素 成形和制造技术向精密 精确 少能耗 无污染方向发展 加工制造技术向超精密加工 超高速切削及新一代制造装备方向发展 工艺将由技艺发展为工程科学 冷热加工 加工 检测 物流 装配 设计 材料应用 加工制造一体化 1 3制造类企业的组织结构与运行模式 一 近代企业的组织结构与运行模式福特生产模式 标准化产品的大批量生产 互换性原理的应用 流水作业与精密加工 刚性生产 专业化分化和顺序决策 集中领导与分级管理 1 精益生产 LP 2 计算机集成制造 CIMS 3 敏捷制造 AM 二 现代企业的组织结构与运行模式顾客化大
5、生产或大批量定制生产 精益生产 1 即时生产信息流与物流的方向相反 2 成组技术包括成组设计 成组工艺 成组车间布局等 3 全面质量管理 TQC 由全体人员参加 全方位 全过程的质量管理 2 集成制造集成制造侧重于企业内部各环节 各部门之间的信息沟通与网络连接 而精益生产侧重于企业内部组织管理的改革与精化 3 敏捷制造敏捷制造是以计算机网络支持的 按照动态联盟的方式运行并采用工作小组的组织形式实现顾客化大生产的先进制造模式 1 4产品的制造过程简介 以金属零件制造为例 1 5课程性质 任务和学习要求 课程性质技术基础课学习任务和要求1 了解常用工程材料的种类 成分 组织 性能和改性方法 具有初步选用工程材料的能力 2 掌握主要工程材料的成形方法和工艺特点 3 具有分析零件结构工艺性的初步能力
