我对材料成型及制控工程专业的认识.ppt

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1、INTRODUCTION TO MATERIAL FORMIG&INTRODUCTION TO MATERIAL FORMIG&CONTROL ENGINEERING CONTROL ENGINEERING2011年11月16日 星期三1材料成型及控制工程2011年11月16日 星期三2材料成型及控制工程2011年11月16日 星期三3材料成型及控制工程材料成型及控制工程是研究热加工改变材料的微观结构、宏观性能和表面形状，研究热加工过程中的相关工艺因素对材料的影响，解决成型工艺开发、成型设备、工艺优化的理论和方法；研究模具设计理论及方法，研究模具制造中的材料、热处理、加工方法等问题。是国民经济

2、发展的支柱产业。材料成型及控制工程材料成型及控制工程2011年11月16日 星期三4材料成型及控制工程2011年11月16日 星期三5材料成型及控制工程材料成型与控制工程专业的内涵材料成型与控制工程专业的内涵材料成型与控制工程专业的内涵材料成型与控制工程专业的内涵材料成型与控制工程材料成型与控制工程专业培养目标与基本要求专业培养目标与基本要求n材料成型与控制工程的主要研究领域：材料成型与控制工程的主要研究领域：工程材料的工程材料的成形工艺成形工艺（原理、成型规律、工艺设计等）（原理、成型规律、工艺设计等）成型成型工艺过程的控制工艺过程的控制（工艺参数对质量、效率的影响、控制方法（工艺参数对质量

3、、效率的影响、控制方法）成型装备成型装备（机床、模具）的设计、制造、调试、维护（机床、模具）的设计、制造、调试、维护n培养目标：培养目标：掌握机械与电子工程、材料科学与工程、成型工艺与模具、计算机技术、数掌握机械与电子工程、材料科学与工程、成型工艺与模具、计算机技术、数控技术、制造系统工程的基础理论和技能，从事材料成型加工领域产品、控技术、制造系统工程的基础理论和技能，从事材料成型加工领域产品、工艺、模具与设备的设计、制造及高新技术的研究开发、技术经济管理、工艺、模具与设备的设计、制造及高新技术的研究开发、技术经济管理、市场营销，具有开拓创新精神和较强实践能力的高级工程技术人才。市场营销，具有

4、开拓创新精神和较强实践能力的高级工程技术人才。n培养要求：培养要求：掌握扎实的基础理论，培养开拓创新精神和综合素质能力，具体有：掌握扎实的基础理论，培养开拓创新精神和综合素质能力，具体有：1、扎实的自然科学基础，较好的人文、社会科学基础，良好的道德修养与文化素养；、扎实的自然科学基础，较好的人文、社会科学基础，良好的道德修养与文化素养；2、掌握本专业领域宽广的技术理论基础；、掌握本专业领域宽广的技术理论基础；3、应用计算机技术、数控技术、信息技术进行成型产品、工艺、模具和设备的设计研、应用计算机技术、数控技术、信息技术进行成型产品、工艺、模具和设备的设计研究与开发的能力；究与开发的能力；4、外

5、语应用能力。、外语应用能力。2011年11月16日 星期三6材料成型及控制工程专业主干学科专业主干学科 机械工程机械工程 材料学与工程材料学与工程专业主干课程专业主干课程 材料成型基础、金属塑性成形原理、塑料流变学原理、材料成型基础、金属塑性成形原理、塑料流变学原理、模具数控加工技模具数控加工技术基础、术基础、金属成型工艺与模具设计、塑料成型工艺与模具设计、金属成型工艺与模具设计、塑料成型工艺与模具设计、模具模具CAD/CAMCAD/CAM、材料成型过程模拟分析。、材料成型过程模拟分析。办学特色：办学特色：1 1）、重基础理论，精通材料、机械两大学科；）、重基础理论，精通材料、机械两大学科；2

6、 2）、强实践能力，掌握工程师的真本事；）、强实践能力，掌握工程师的真本事；3 3）、既掌握传统技艺，又学习高新技术；）、既掌握传统技艺，又学习高新技术；4 4）、既高瞻远瞩，又脚踏实地，崇尚实干。）、既高瞻远瞩，又脚踏实地，崇尚实干。材料成型与控制工程专业的内涵材料成型与控制工程专业的内涵材料成型与控制工程专业的内涵材料成型与控制工程专业的内涵2011年11月16日 星期三7材料成型及控制工程本专业科学基础：本专业科学基础：机械科学与工程、材料科学与工程的交叉机械科学与工程、材料科学与工程的交叉 主要的学科基础：数学、力学、金属与非金属材料、材料成型学、主要的学科基础：数学、力学、金属与非金

7、属材料、材料成型学、机械学、机械制造工艺、计算机应用技术、控制工程机械学、机械制造工艺、计算机应用技术、控制工程材料成型与控制工程专业的科学基础材料成型与控制工程专业的科学基础材料成型与控制工程专业的科学基础材料成型与控制工程专业的科学基础本专业学科内容：本专业学科内容：研究材料成型加工过程中材料成型规律、成型加研究材料成型加工过程中材料成型规律、成型加工工艺设计、成型过程的控制、工艺装备（模具、工具及机床等）工工艺设计、成型过程的控制、工艺装备（模具、工具及机床等）设计与制造，设计与制造，确保以最低成本和能耗，最少的排放获得高质量的产品。确保以最低成本和能耗，最少的排放获得高质量的产品。20

8、11年11月16日 星期三8材料成型及控制工程广东工业大学简介广东工业大学简介广东省重点大学，国内、省内地位广东省重点大学，国内、省内地位博士点（博士点（51）、硕士点（）、硕士点（15+64+17）、博后流动站（）、博后流动站（4）省级重点学科（省级重点学科（15个）个）材料与能源学院简介材料与能源学院简介历史久（历史久（58年）年）学科强（博士点学科强（博士点12、重点学科、博后流动站）、重点学科、博后流动站）材料成型及控制工程专业简介材料成型及控制工程专业简介博士、硕士专业，省重点学科：材料加工工程博士、硕士专业，省重点学科：材料加工工程博士后流动站：材料科学与工程博士后流动站：材料科学

9、与工程广东省名牌专业（广东省名牌专业（13）国家级特色专业（国家级特色专业（7）-我校材料成型与控制工程专业的办学特点我校材料成型与控制工程专业的办学特点以及主以及主要课程介绍要课程介绍 材料成型与控制工程专业的内涵材料成型与控制工程专业的内涵2011年11月16日 星期三9材料成型及控制工程成成形形加加工工金属成型金属成型加工加工固态（塑性）成型固态（塑性）成型Solid forming体积成形体积成形Bulk(Massive)锻造锻造forging 其它（轧制等）其它（轧制等）板料成形板料成形sheet forming冲压冲压stamping其它（旋压等）其它（旋压等）粉末冶金粉末冶金 P

10、owder metallurgy粉末注射成型粉末注射成型powder injection粉末压制成型粉末压制成型powder compaction半固态成型半固态成型Semi-solid流变铸造成型流变铸造成型 rheocasting触变成型触变成型 thixoforming液态成型液态成型Casting铸造铸造焊接成型焊接成型Welding焊接焊接非金属成型非金属成型加工加工高分子材料成型高分子材料成型polymers压制、注射、挤出、压延压制、注射、挤出、压延.其它其它 others玻璃、陶瓷玻璃、陶瓷.成型成型材料成型与控制工程材料成型与控制工程材料成型与控制工程材料成型与控制工程成型加

11、工分类成型加工分类2011年11月16日 星期三10材料成型及控制工程成型加工的特点：成型加工的特点：成型加工的特点：成型加工的特点：1)1)、产品高性能、产品高性能：内部组织得以改善，性能提高：内部组织得以改善，性能提高-重要件重要件；2)2)、生产高效率：数十、生产高效率：数十-数千件数千件/分分 3)3)、节能：减少后续加工、节能：减少后续加工 4)4)、节材：、节材：(近近)净形成形净形成形 (Near)Net Shape Forming (Near)Net Shape Forming 5)5)、减排：废料、减排：废料2011年11月16日 星期三11材料成型及控制工程成型加工工艺在国

12、民经济中的作用与地位成型加工工艺在国民经济中的作用与地位成型加工工艺在国民经济中的作用与地位成型加工工艺在国民经济中的作用与地位1)1)、我国成型技术有悠久历史、我国成型技术有悠久历史,世界领先世界领先 2).2).现代社会所有制造业的基础技术现代社会所有制造业的基础技术现代社会所有制造业的基础技术现代社会所有制造业的基础技术-没有先进的材料成形技术，就没有现代制造业没有先进的材料成形技术，就没有现代制造业没有先进的材料成形技术，就没有现代制造业没有先进的材料成形技术，就没有现代制造业材料成型与航空航天材料成型与航空航天材料成型与航空航天材料成型与航空航天材料成型与军工材料成型与军工材料成型与

13、军工材料成型与军工材料成型与交通运输材料成型与交通运输材料成型与交通运输材料成型与交通运输材料成型与汽车工业材料成型与汽车工业材料成型与汽车工业材料成型与汽车工业材料成型与家用电器日用品材料成型与家用电器日用品材料成型与家用电器日用品材料成型与家用电器日用品材料成型与电子信息材料成型与电子信息材料成型与电子信息材料成型与电子信息材料成型与建筑业材料成型与建筑业材料成型与建筑业材料成型与建筑业2011年11月16日 星期三12材料成型及控制工程成型加工工艺在国民经济中的作用与地位成型加工工艺在国民经济中的作用与地位成型加工工艺在国民经济中的作用与地位成型加工工艺在国民经济中的作用与地位现代社会所

14、有制造业的基础技术现代社会所有制造业的基础技术现代社会所有制造业的基础技术现代社会所有制造业的基础技术-没有先进的材料成形技术，就没有现代制造业没有先进的材料成形技术，就没有现代制造业没有先进的材料成形技术，就没有现代制造业没有先进的材料成形技术，就没有现代制造业n占全世界总产量将近一半的钢材通过焊接制成构件或产品；占全世界总产量将近一半的钢材通过焊接制成构件或产品；n在机床和通用机械中铸件质量占在机床和通用机械中铸件质量占7080%;n农业机械中铸件质量占农业机械中铸件质量占4070%；n飞机上的锻压件质量约占飞机上的锻压件质量约占85%；n发电设备中的主要零件如主轴、叶轮、转子等均为锻件制

15、成；发电设备中的主要零件如主轴、叶轮、转子等均为锻件制成；n家用电器和通信产品中家用电器和通信产品中60%-80%的零部件是冲压件和塑料成形件。的零部件是冲压件和塑料成形件。n汽车汽车:铸件质量占约铸件质量占约20%，锻压件质量约占，锻压件质量约占70%；其余主要为塑料橡；其余主要为塑料橡胶成型件。发动机缸体、缸盖、活塞等铸造而成，连杆、传动轴、车胶成型件。发动机缸体、缸盖、活塞等铸造而成，连杆、传动轴、车轮轴等是锻造而成，车身、车门、车架、油箱等是经冲压和焊接制成，轮轴等是锻造而成，车身、车门、车架、油箱等是经冲压和焊接制成，车内饰件、仪表盘、车灯罩、保险杠等是塑料成形制件，轮胎等是橡车内饰

16、件、仪表盘、车灯罩、保险杠等是塑料成形制件，轮胎等是橡胶成形制品。胶成形制品。n广东九大支柱产业：电子信息、电器机械、石油化工、纺织服装、广东九大支柱产业：电子信息、电器机械、石油化工、纺织服装、食品饮料、建材、造纸、医药、汽车食品饮料、建材、造纸、医药、汽车 2011年11月16日 星期三13材料成型及控制工程我国成型技术有悠久历史我国成型技术有悠久历史,世界领先世界领先越王勾践越王勾践青铜宝剑青铜宝剑“千年不千年不锈锈”秦始皇陵陪秦始皇陵陪葬坑出土的葬坑出土的两乘大型彩两乘大型彩绘铜车马，绘铜车马，由由30003000多个多个零部件组成，零部件组成，采用了铸、采用了铸、锻、铆、焊、锻、铆、

17、焊、磨、销多种磨、销多种工艺工艺 司母戊大方鼎，商代晚期，司母戊大方鼎，商代晚期，青铜铸造，重青铜铸造，重875kg875kg，高，高1.37m1.37m 2011年11月16日 星期三14材料成型及控制工程 材料成型与航空航天材料成型与航空航天航天飞行器航天飞行器板壳零件占约板壳零件占约60%60%，经成型加工零件占，经成型加工零件占80%80%以上以上2011年11月16日 星期三15材料成型及控制工程火箭、飞行器带来的课题火箭、飞行器带来的课题n航天飞机、人造卫星、宇宙飞船等太空航天飞机、人造卫星、宇宙飞船等太空飞行器，要进入太空，飞行器，要进入太空，必须摆脱地球的必须摆脱地球的强大引力

18、。强大引力。由于这些飞行器上天需要巨由于这些飞行器上天需要巨大的能量，所以设计师们在进行航天器大的能量，所以设计师们在进行航天器设计时总是设计时总是“斤斤计较斤斤计较”。理想的设计理想的设计是航天器减轻了重量，却是航天器减轻了重量，却不会降低坚固不会降低坚固程度减少容积程度减少容积。一定的坚固度使其在足。一定的坚固度使其在足够的空间保证飞行器能安装仪器、装备够的空间保证飞行器能安装仪器、装备和供人员居住。这就给航天器设计人员和供人员居住。这就给航天器设计人员出了一道难题。出了一道难题。设计设计材料材料制造制造n解决方案：解决方案：n合理的结构合理的结构蜂窝结构等。蜂窝结构等。n优质材料优质材料

19、耐磨、耐高温、重量轻的耐磨、耐高温、重量轻的轻合金轻合金n先进的加工方式先进的加工方式成型加工成型加工 材料成型与航空航天材料成型与航空航天2011年11月16日 星期三16材料成型及控制工程4.54.54.54.5万吨模锻水压机万吨模锻水压机万吨模锻水压机万吨模锻水压机波音波音波音波音7477477477477.57.57.57.5万吨模锻水压机万吨模锻水压机万吨模锻水压机万吨模锻水压机A380A380A380A380波音波音波音波音747747747747飞机飞机-板壳零件占约板壳零件占约40%40%以上；以上；锻压件质量约占锻压件质量约占70%70%以上以上 材料成型与航空航天材料成型与

20、航空航天2011年11月16日 星期三17材料成型及控制工程M40A3M40A3步枪步枪 武器装备武器装备:枪炮等常规武器零件枪炮等常规武器零件90%90%需经成型加工需经成型加工 材料成型与军工材料成型与军工2011年11月16日 星期三18材料成型及控制工程歼歼-10-10 材料成型与军工材料成型与军工武器装备武器装备歼102011年11月16日 星期三19材料成型及控制工程n坦克坦克90%90%以上零件须经过塑性加工工序以上零件须经过塑性加工工序 材料成型与军工材料成型与军工2011年11月16日 星期三20材料成型及控制工程 材料成型与交通运输材料成型与交通运输2011年11月16日

21、星期三21材料成型及控制工程材料成型与汽车工业材料成型与汽车工业n目前全世界汽车的保有量已超过目前全世界汽车的保有量已超过5亿辆，全球汽车年产量近亿辆，全球汽车年产量近5000万辆。万辆。n 2001年我国汽车产量占全球份额不到年我国汽车产量占全球份额不到4%，排名第，排名第8；而；而2007年产量达年产量达888万辆，位居世界第三，占全球产量的万辆，位居世界第三，占全球产量的12%以上。年均增长超过以上。年均增长超过24%，预计预计2008年销量将突破年销量将突破1000万辆。万辆。n成型加工是汽车制造的关键技术成型加工是汽车制造的关键技术 金属成形零件占汽车零件的金属成形零件占汽车零件的5

22、0%；塑料成形零件占汽车零件的塑料成形零件占汽车零件的30%；其它类零件占其它类零件占20%2011年11月16日 星期三22材料成型及控制工程车身：冲压车身：冲压+焊接焊接材料成型与汽车工业材料成型与汽车工业2011年11月16日 星期三23材料成型及控制工程保险杠：注塑成型保险杠：注塑成型保险杠：注塑成型保险杠：注塑成型仪表盘：注塑成型仪表盘：注塑成型仪表盘：注塑成型仪表盘：注塑成型材料成型与汽车工业材料成型与汽车工业2011年11月16日 星期三24材料成型及控制工程材料成型与家用电器，日用品材料成型与家用电器，日用品n日用五金制品日用五金制品90%90%以上采用成形加工以上采用成形加工

23、n日用塑料制品日用塑料制品98%98%采用模具成型采用模具成型2011年11月16日 星期三25材料成型及控制工程电脑零件电脑零件端子、散热器、风扇，手机等通讯工具等都是通过成形加工端子、散热器、风扇，手机等通讯工具等都是通过成形加工材料成型与电子信息材料成型与电子信息2011年11月16日 星期三26材料成型及控制工程电脑接插件电脑接插件材料成型与电子信息材料成型与电子信息2011年11月16日 星期三27材料成型及控制工程材料成型与电子信息材料成型与电子信息2011年11月16日 星期三28材料成型及控制工程建筑建筑材料成型与建筑业材料成型与建筑业2011年11月16日 星期三29材料成型及控制工程2011年11月16日 星期三30材料成型及控制工程2011年11月16日 星期三31材料成型及控制工程张炳林张炳林云惟斌云惟斌尹杰良尹杰良张哲瑞张哲瑞吴泽武吴泽武钟少基钟少基2011年11月16日 星期三32材料成型及控制工程2011年11月16日 星期三33材料成型及控制工程