1、成 型 设 备,主讲：程永奇 材料与能源学院,E-mail: Y.Q.C,2018/11/20,广东工业大学,2,课程的性质和目的,本课程作为“材料加工与控制专业”的主要专业课之一，主要介绍金属与塑料成形机械的结构、工作原理、性能、使用与维修，同时介绍金属与塑料成形设备所使用的液压系统及其工作原理。,2018/11/20,广东工业大学,3,教材与参考书, 教材 材料成形设备 王卫卫主编 机械工业出版社，2009 参考书 1材料成形装备及自动化 樊自田主编 机械工业出版社 2006 2液压机 俞新陆主编 机械工业出版社 1990 3专用压力机何德誉主编 机械工业出版社 1989 4现代锻压机械范
2、宏才等著 机械工业出版社 1994 5曲柄压力机何德誉主编 机械工业出版社 1987,2018/11/20,广东工业大学,4,课时安排,课时安排理论课：28学时实验课：4学时 实验安排时间: 初定第8、13周（共计2次）地点：实验二号楼115119内容：见实验指导 考试 随堂考，闭卷,2018/11/20,广东工业大学,5,主要任务,掌握金属与塑料成形机械的工作原理及特点，能根据各类成型工艺的特点正确地选择相应设备。 详细了解在模具设计中所需的工作设备的有关知识。 掌握各类成形机械的典型结构，具有一定的金属与塑料成形机械的使用、安装、维护方面的基本知识。,第一章 绪论,6,2018/11/20
3、,广东工业大学,7,主要内容,成形加工在现代工业生产中的地位和作用 成形设备与成形工艺的关系 我国成形设备的发展概况和现状 成形设备的发展趋势概述 学习本课程的目的与要求,成形加工在现代工业生产中的地位和作用,成形加工的优点： 效率高，节约原材料；改善材料组织，提高制件性能；结构紧凑；精度稳定，特别适合于大批量生产。 成形加工的地位： 国民经济支柱产业中，有相当比例的产品要依靠成形生产来进行制造；成形生产既是高新技术产业的一个组成部分，又是高新技术产业化的一个重要领域。 成形生产两大主体：模具工业和成形设备工业也是装备工业的一个重要组成部分。,2018/11/20,广东工业大学,8,成形加工在
4、现代工业生产中的地位和作用,所谓成形，实际上有两种含义： 一是成形(Forming) ，即毛坯(一般指固态金属或非金属)在外界压力的作用下，借助于模具通过材料的塑性变形来获得模具所给予的形状、尺寸和性能的制品； 二是成型( Moulding) ，它是指液态或半固态的原材料(金属或非金属)在外界压力(或自身重力)作用下，通过流动填充模型(或模具)的型腔来获得与型腔的形状和尺寸相一致的制品。,2018/11/20,广东工业大学,9,成形加工在现代工业生产中的地位和作用,精密成形技术(Net Shape Forming)和准精密成形技术(Near Net Shape Forming) 指零件成形后，
5、仅需少量加工或不再加工就可用作机械构件的成形技术。它是建立在新材料、新能源、信息技术、自动化技术等多学科高新技术成果的基础上，改造了传统的毛坯成形技术，使之由粗糙成形变为优质、高效、高精度、轻量化、低成本、无公害的成形。它使得成形的机械构件具有精确的外形、高的尺寸精度和形位精度、好的表面粗糙度。该项技术包括近净形铸造成形、精确塑性成形、精确连接、精密热处理、表面改性等专业领域，是新工艺、新材料、新装备以及各项新技术成果的综合集成技术。,2018/11/20,广东工业大学,10,成形加工在现代工业生产中的地位和作用,精密成形技术具有以下特点： 近净成形体尺寸及形位精度高，为后续采用高效、高精加工
6、 提供了理想的毛坯； 高效、低消耗、低成本，为缩短产品开发周期、降低产品成本提供了有利条件； 可方便、快捷地做出过去很难做出的结构件，为新产品开发提供有力技术支撑 ； 较传统成形产品改善生产条件、减少对环境污染，成为一种清洁生产技术，为可持续发展创造有利条件。,2018/11/20,广东工业大学,11,成形加工在现代工业生产中的地位和作用,自由成形： 激光液相烧结技术(Stereolithography) 激光粉末冶金技术(Selective Laser Sintering) 层压制模技术(Laminated Object Modeling) 熔化沉积制模技术(Fused Deposition
7、 Modeling) 三维印刷制模技术(3-D Plotting and Printing Processes),2018/11/20,广东工业大学,12,成形设备与成形工艺的关系,成形设备是为各类成形工艺服务的，通过它为模具和被加工材料提供运动、能量、外力、控制等来完成成形生产。 成形工艺需要成形设备与之对应，在成形过程中，被加工材料必须具备所要求的加工性能或条件(如粘流性或塑性)，模具提供成形零件应有的形状和尺寸，而设备则必须为模具提供安装和操作空间，保证模具运动的精度，提供成形所需的力与能量，成形过程中的工艺参数也主要由设备来提供和保证。,2018/11/20,广东工业大学,13,成形设
8、备与成形工艺的关系,成形设备的种类繁多，主要有金属成形设备和非金属成形设备两大类。 金属成形设备主要有锻压设备(共8大类)、铸造设备(共10大类)等。 非金属成形设备主要是塑料成型设备(共10大类)、橡胶成形设备(共10大类)、陶瓷成形设备、玻璃成形设备等。,2018/11/20,广东工业大学,14,我国成形设备的发展概括和现状,我国成形设备工业的发展大体可以分为如下几个阶段: (1) 解放初期到20世纪60年代末 由测绘仿制逐步过渡到自行设计制造。 (2) 20世纪70年代末到20世纪90年代初 广泛引进和吸收国外先进技术和新技术新成果的不断出现与应用，我国成形设备发展速度大大加快。 (3)
9、 20世纪90年代中期以后 成形设备行业步入新一轮的高速增长阶段，自主开发能力进一步增强，专业化生产发展迅速，并取得了快速的发展。,2018/11/20,广东工业大学,15,我国成形设备的发展概括和现状,我国的成形设备行业目前存在的问题： 生产技术和工艺落后，造成设备的性能和可靠性不高； 产品品种(尤其是专用性强、技术含量高的产品)不能满足国内迅速发展的成形生产的需要； 成套联线技术装置进展缓慢； 数控设备品种少、产量低、性能不稳定； 缺少具有自主知识产权的高档产品。,2018/11/20,广东工业大学,16,成形设备的发展趋势概述,2018/11/20,广东工业大学,17,精密、高质、高效、
10、节能、低噪声及可持续。发展趋势大体有以下几点: 数控技术正在成为设备改造和提高成形设备自动化程度和控制精度的主要方向和手段。 加工精度逐步提高，高精设备的比重逐步增长。 高速度、高效率、多功能。 在设备的规格上，微型与大型并重，规格正在向两极扩展。 注重安全生产与环境保护，强调可持续发展。,学习本课程的目的与要求,本课程是在学完机械原理、机械零件、液压传动、金属学与热处理、高分子材料学、材料成形原理等技术基础课程的基础上，与塑性加工工艺学、塑料成型工艺学、压铸工艺学等工艺与模具设计课程相互配合、衔接而进行教学的一门专业课程，是本专业的主要必修课之一。,2018/11/20,广东工业大学,18,
11、学习本课程的目的与要求,任务： 讲授成形生产中常用的各种成形设备的工作原理与特点、型号结构、设备性能、主要技术参数及其选用原则。介绍材料成形设备发展现状和趋势。此外对生产中常用的一些非主流设备也进行一些介绍。,2018/11/20,广东工业大学,19,学习本课程的目的与要求,目的： 熟悉常用成形设备的工作原理与特点、设备结构与使用性能； 熟练掌握各种设备的适用工艺与范围； 能够根据不同的工艺要求正确选择设备的种类与参数； 正确、合理、有效地使用与维护设备； 正确处理工艺、模具与设备之间的协调关系； 对其他一些专用成形设备有所了解。,2018/11/20,广东工业大学,20,学习本课程的目的与要求,宗旨：通过学习设备的工作原理和过程来掌握设备的主要结构与性能、工艺适应性与技术参数，能根据成形生产的要求、模具结构等因素，经济、有效地使用设备，合理地选择工艺，正确地设计模具，保证成形生产能够经济、合理地进行，提高在成形工艺和模具方面的综合设计水平，提高解决实际问题的能力。 理解设备的功能与实现方法，设备与工艺和模具的结合。,2018/11/20,广东工业大学,21,
