材料与工艺模板.doc
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1、浇铸:指金属被加热熔化,然后浇注到模型里。适合加工造型复杂零件。 浇注分类 砂模铸造:成本低,批量小,能够加工复杂造型,但可能会需要大量后期处理工序。 熔模铸造/失蜡法铸造:这种加工方法含有很高连续性和正确度,也能够用于加工复杂造型。它是在相对低廉加工成本前提下,能够实现很完美表面效果,适合大批量生产。 注铸法:用于加工高误差复杂造型。因为工艺本身特点,产品成型后不需要后处理,然而,只有在大批量生产情况下才能显示出成本低优点。 压铸法:加工成本高,只有在大批量生产情况下成本才合理。但最终产品成本相对较低而且误差比较高。能够用于生产壁厚较薄零件。 旋铸法:是加工小型零件理想方法,通常见于首饰制造
2、。能够使用橡皮模型以降低加工成本。 定向固化:能够生产含有优良抗疲惫性能很坚固超耐热合金浇注到模型里,然后经过严格控制加温及冷却工序,以消除任何细小瑕疵塑性成型加工:是指将成型金属高温加热以进行重新造型,属劳动密集型生产。 塑性成型加工分类: 铸造:在冷加工或高温作业条件下用捶打和挤压方法给金属造型,是最简单最古老金属造型工艺之一。 扎制:高温金属坯段经过了若干连续圆柱型辊子,辊子将金属扎入型模中以取得预设造型。 拉制钢丝:利用一系列规格逐步变小拉丝模将金属条拉制成细丝状工艺。 挤压:一个成本低廉用于连续加工,含有相同横截面形状,实心或空心金属造型工艺,既能够高温作业又能够进行冷加工。 冲击挤
3、压:用于加工没有烟囱锥度要求小型到中型规格零件工艺。生产快捷,能够加工多种壁厚零件。加工成本低。 粉末冶金:一个能够加工黑色金属元件也能够加工有色金属元件工艺。包含将合金粉末混合和将混合物,压入模具两项基础工序。金属颗粒经过高温加热烧结成型。这种工艺不需要机器加工,原材料利用率能够达成97%。不一样金属粉末能够用于填充模具不一样部分。固体成型加工:是指所使用原料是部分在常温条件下能够进行造型金属条,片和其它固体形态。属于劳动密集型生产。加工成本投入能够相对低廉部分。 固体成型加工分类 旋压:一个很常见用于生产圆形对称部件加工方法,如碟子,杯子和圆锥体等。加工时,将高速旋转金属板推近一样告诉旋转
4、,固定车床上模型,以取得预先设定好造型。该工艺适合多种批量形式生产。 弯曲:一个用于加工任何形式片状,杆状和管状材料经济型生产工艺。 连续扎制成型:将金属片喂入压辊之间,以取得长度连续,横截面一致金属造型。和挤压工艺类似,不过对加工元件壁厚有限制,只能得到单一壁厚。只有在大量生产前提下,加工成本才最合理。 冲压成型:金属片置于阳模和阴模之间经过压制成型,用于加工中空造型,深度可深可浅。 冲孔:利用特殊工具在金属片上冲剪出一定造型工艺,大,小批量生产全部能够适用。 冲切:和冲孔工艺基础类似,不一样之处于于前者利用冲下部分,以后者利用冲切以后金属片剩下部分。 剪切:用剪切方法切割金属片,和用一把剪
5、刀从最好位置剪裁纸张是一个道理。 切屑成型:当对金属进行切割时候有切屑生产切割方法统称为切屑成型,包含铣磨,钻孔,车床加工和磨,锯等工艺。 无切屑成型:利用现有金属条或金属片等进行造型。没有切屑产生。这类工艺包含化学加工,腐蚀,放电加工,喷砂加工,激光切割,喷水切割和热切割等。拉丝加工工艺 拉丝可依据装饰需要,制成直纹、乱纹、螺纹、波纹和旋纹等多个。 直纹拉丝是指在铝板表面用机械磨擦方法加工出直线纹路。它含有刷除铝板表面划痕和装饰铝板表面双重作用。直纹拉丝有连续丝纹和断续丝纹两种。连续丝纹可用百洁布或不锈钢刷经过对铝板表面进行连续水平直线磨擦(如在有靠现装置条件下手工技磨或用刨床夹住钢丝刷在铝
6、板上磨刷)获取。改变不锈钢刷钢丝直径,可取得不一样粗细纹路。断续丝纹通常在刷光机或擦纹机上加工制得。制取原理:采取两组同向旋转差动轮,上组为快速旋转磨辊,下组为慢速转动胶辊,铝或铝合金板从两组辊轮中经过,被刷出细腻断续直纹。 乱纹拉丝是在高速运转铜丝刷下,使铝板前后左右移动磨擦所取得一个无规则、无显著纹路亚光丝纹。这种加工,对铝或铝合金板表面要求较高。 波纹通常在刷光机或擦纹机上制取。利用上组磨辊轴向运动,在铝或铝合金板表面磨刷,得出波浪式纹路。 旋纹也称旋光,是采取圆柱状毛毡或研石尼龙轮装在钻床上,用煤油调和抛光油膏,对铝或铝合金板表面进行旋转抛磨所获取一个丝纹。它多用于圆形标牌和小型装饰性
7、表盘装饰性加工。 螺纹是用一台在轴上装有圆形毛毡小电机,将其固定在桌面上,和桌子边缘成60度左右角度,另外做一个装有固定铝板压茶拖板,在拖板上贴一条边缘齐直聚酯薄膜用来限制螺纹竞度。利用毛毡旋转和拖板直线移动,在铝板表面旋擦出宽度一致螺纹纹路。水转印技术 被称为比较环境保护技术,也是现在最新兴一个高效印刷制作,大约和她脱离印刷过程中油墨相关。水转印利用水压力和活化剂使水转印载体薄膜上剥离层溶解转移,基础步骤为: 一)膜印刷:在高分子薄膜上印上多种不一样图案; 二)喷底漆:很多材质必需涂上一层附着剂,如金属、陶瓷等,若要转印不一样图案,必需使用不一样底色,如木纹基础使用棕色、咖啡色、土黄色等,石
8、纹基础使用白色等; 三)膜延展:让膜在水面上平放,并待膜伸展平整; 四)活化:以特殊溶剂(活化剂)使转印膜图案活化成油墨状态; 五)转印:利用水压将经活化后图案印于被印物上; 六)水洗:将被印工件残留杂质用水洗净; 七)烘干:将被印工件烘干,温度要视素材素性和熔点而定; 八)喷面漆:喷上透明保护漆保护被印物体表面; 九)烘干:将喷完面漆物体表面干燥。金属术语 淬火:一个将金属浸于水,油,空气或金属溶液中快速冷却,以使金属变硬工艺。然而这种方法同时也会增加金属脆性。金属在水中淬火比在油中冷却速度要快。 难熔金属:熔点很高金属,包含:钨,镍,铬,铂,钼,等等。 熔炼:将金属容其矿石中分离出来工艺。
9、 超耐热合金:耐热或高温合金,在超出1000摄氏度条件下性能稳定,不发生或几乎不发生腐蚀反应。 回火:经过释放材料内部应力来降低钢硬度,该工艺首先将金属加热到低于其变形界限温度某个温度,然后在空气中让其缓慢冷却。 加工硬化:将金属片连续进行弯曲加工工艺。金属变得越来越坚硬而难于弯折,直到金属最终断裂。对金属进行有规律间隔退火处理有利于金属实现更深入恶毒变形。 合金:由两种或二者以上元素组成金属。 同素异形:在某种物质状态,同一元素以多个物理形态(如液态,固态或气态)存在现象。碳就属于同素异形元素,因为它有多个存在形态-石墨和金刚石。 退火:一个用来描述将金属软化过程概念。和淬水工艺刚好相反。退
10、火加工是将材料软化,和去应力。它包含将金属进行缓慢加热和冷却过程。该工艺能够释放材料内部集聚应力,也能够应用于玻璃加。 阳极氧化:增加金属材料表面天然氧化层厚度,起到保护金属表层目标一个工艺。阳极氧化工艺能够应用于铝,锰,钛,等多个金属。 奥氏体:铁一个高密度高温形式。奥氏体不锈钢通常见于对材料硬度及防腐蚀性能有很高要求应用领域。 碳钢:一个由碳和钢形成合金。碳含量决定了钢硬度。低碳钢比较软,高碳钢愈加坚硬部分。 表面硬化:该工艺用于在钢表面形成一层坚硬表层。关键有两种方法:第一是先增加钢表面部分碳含量,随即进行淬火和轻微回火。第二是将钢表面加热后进行淬火和回火。当材料某一个局部有额外耐摩要求
11、时,表面硬化加工就显得十分关键。 金属陶瓷:在金属中加入陶瓷颗粒形成合成物。 冷加工:对金属在低于其再结晶温度条件下进行加工成型 黑色金属:含铁金属,黑色金属基础上由多种钢和铁不一样时形式组成。 铸造:在冷加工或高温作业条件下用锤打和挤压方法给金属造型,是最简单最古老金属造型工艺之一。 镀锌:将镀锌到钢或铁表面一个表面处理工艺。在园艺用金属容器中十分常见。 贵金属:经典特征为含有极高防腐蚀性能,通常应用于珍贵金属。 白蜡:一个已经在家用器皿中应用数百年锡铅合金。现在白蜡中也可能含有铅和锑。机械性能 脆性:用于描述材料在未施加显著外力和没有显著变形情况下发生断裂性能。 耐压强力:施加于材料上使其
12、长度变短,截面积变大外力,和拉伸强力相对应。 传导性:材料传输热能或电能速度。 蠕变:材料在压力条件下产生缓慢变形量。 延展性:是金属受外力变形,当外力消除以后又恢复其原有形状一中性质。 疲惫强度:材料承受反复作用外力能力。 燃烧点:金属或其蒸气开始燃烧最低温度点。 吸湿:易于吸收而且保持水分金属。 冲击强度:金属吸收忽然撞击能量能力。 柔韧性:在压力条件下材料轻易发生永久性变形而不停裂能力。 可塑性:材料在较低压力条件下轻易发生永久性变形能力。 多孔性:材料内部空隙体积占据材料整体体积比率。 切变强度:两股方向相反外力同时施加于材料表面,使其中一部分和另一部分相互滑移,材料发生断裂时外力大小
13、即为该材料切变强度。 比重:一定体积材料重量和相同体积四摄氏度水重量之比。 比热:加热1克某种金属使其温度升高一摄氏度所需要能量。 硬挺性:材料承受变形能力,以压力和变形位移为平定基础。 静强度:材料承受造成变形外加应力能力。 应力:拉伸应力,压缩应力和剪切应力全部是外部施加于材料,造成材料断裂作用力。 拉伸强度:材料被拉伸所能承受最大作用力。和压缩强度对应。 热胀率:温度改变和材料规格改变之间比率。 韧性:材料吸收冲击能量而不停裂能力。塑料材料 通用塑料: 只可作为通常非结构材料使用,产量大,价格相对低廉。但也有将通常通用塑料改性,如加入稳定剂,玻纤等加强应用性能虽有改善,但远不及工程塑料优
14、良。(PE EVA PP PVC PS-HI PS-GP ABS ACRYLIC SAN等)。 工程塑料: 能够作为结构材料,含有优异综合性能(包含机械,电性能,耐热性能,耐化学性能,尺寸稳定性能,加工性能高)并可在较宽广温度范围和较长时间良好保持这些性能,并能在承受机械应力和较为苛刻化学,物理环境中长久使用。工程塑料产量较少,价格较高。 (NORYL PC POM PPO PBT PET LCP NYLON等) 工程塑料通常价格比较高,在小产品设计中通常见比较少,大多数产品还是利用ABS、PC等通用塑料。輕、薄、短、小鋁鎂合金材料 常见結構合金(鎂比重1.7,鋁2.7,鈦4.5,鐵7.9,銅
15、8.9,鋅7.1)中,鋁鎂合金材料是相當不錯選擇。首先,鋁合金材料比重輕,約為銅、鐵等重金屬比重1/3;耐蝕性優,在空氣中有一層無色緻密氧化膜,有保護作用,透過人工陽極氧化能更有效地预防腐蝕;導電、導熱性好,導電性約為銅6065%,導熱約為銅2/3,約為鐵3倍,約為不銹鋼10倍;加工性、擠壓性好,能擠壓出複雜形狀;易焊接且低溫下不易脆裂,單位重量下強度高,耐衝擊性佳。另外,鎂合金材料之特征具備質輕(比重小)、散熱功效佳(熱傳係數51W/mK)、原料易取得(地殼含量2.5%;海水含量0.13%)、電磁波遮蔽效果佳及可回收等優點。綜觀上列描述,鋁鎂合金材料有其在未來發展上優勢。在應用上鎂合金材料又
16、比鋁合金材料有較佳防震性,更可用於對震動敏感之電子零組件托架、避震器及氣動工具等產品。 鋁鎂合金材料應用上處理程序 鎂合金材料有其上述優異特征,符合新一代對環境保護、永續經營條件,是替换鋼鋁材最好選擇。但由於鎂金屬化學活性大,極易產生電化腐蝕,所以在冶煉、製造上需特別注意,在防蝕處理上也較其它金屬來得困難。所以,為了使鎂合金材料之應用愈加廣泛,對於鎂合金材料之腐蝕機制、防蝕機制、表面處理技術及工件防蝕設計,須有更多處理程序。铝合金阳极氧化前处理工艺是决定产品外观质量关键步骤,型材机械纹去除、起砂、亚光、增光等多个质量要求均由前处理工艺决定。传统前处理工艺分为三种: (1)、碱蚀工艺:由除油水洗
17、碱蚀水洗水洗出光水洗水洗氧化组成,即型材经除油后,在碱蚀槽中经碱蚀处理去除机械纹和自然氧化膜、起砂,然后经出光槽除去表面黑灰,即可进行阳极氧化。该工艺关键工序是碱蚀,型材表面平整度、起砂好坏等均由该工序决定。为了达成整平机械纹目标,通常需碱蚀12-15分钟,铝耗达40-50Kg/T,碱耗达50Kg/T。如此高铝耗,既浪费资源,又带来严重环境保护问题,增加废水处理成本。该工艺已采取了100多年,全球大部分铝材厂沿用至今,直到近两年,才由酸蚀逐步替换。 (2)、酸蚀工艺:由除油水洗酸蚀水洗水洗碱蚀水洗水洗出光水洗水洗氧化组成。型材经除油后先酸蚀,后碱蚀,出光,完成前处理。该工艺关键工序是酸蚀,去机
18、械纹、起砂等均由酸蚀决定。不一样于碱蚀,酸蚀最大优点是去机械纹能力强、起砂快、铝耗低,通常3-5分钟即可完成,铝耗几乎是碱蚀1/8-1/6。从工作效率和节省资源角度看,酸蚀无疑是碱蚀工艺一大进步。然而,酸蚀环境保护问题愈加突出:酸槽有毒气体HF逸出及水洗槽F污染。氟化物通常全部有剧毒,处理愈加困难。另外,酸蚀处理后,型材外观发黑发暗,尽管不得已延续了碱蚀和出光,可增亮部分,但仍然很暗,既增加了工序,又损失了光泽,这些问题至今还没有有效处理方案。 (3)、抛光工艺:由除油水洗抛光水洗水洗氧化组成,型材经除油后即放入抛光槽,经2-5分钟抛光后,可形成镜面,水洗后可直接氧化。该工艺关键工序是抛光,去
19、纹、镜面全部在抛光槽完成。抛光含有铝耗低、型材光亮优点,但抛光槽NOx逸出,造成严重环境污染及操作工身体伤害,同时,昂贵化工原料成本等原因也制约了该工艺推广。 通观上述三种工艺,虽各有特点,但缺点也比较突出,如碱蚀铝耗高、碱渣多、工效低;酸蚀氟化物污染、型材发暗;抛光污染严重,成本过高等等。这些工艺要么污染了环境,要么浪费了铝资源,要么降低了铝材表面质量,亟待进行工艺改善。金属、陶瓷粉末注射成型工艺技术是一个将粉末冶金工艺、粉末陶瓷工艺和塑料注射成型工艺相结合新型制造工艺技术。该工艺技术适合大批量生产小型、精密、复杂及含有特殊性能要求金属陶瓷零件制造。该工艺基础过程是:将微细金属或陶瓷粉末和有
20、机粘结剂均匀混合成为含有流变性物料,采取优异注射机注入含有零件形状模腔形成坯件,新技术脱除粘结剂并经烧结,使其高度致密成为制品,必需时还能够进行后处理。 粉末注射成型技术应用领域: 计算机及其辅助设施:如打印机零件、磁头、磁芯、撞针轴销、驱动零件; 工具:如钻头、刀头、喷丸咀、枪钻、螺旋铣刀、冲头、套筒、扳手、电工工具、手工工具等; 家用器具:如表壳、表链、电动牙刷、剪刀、风扇、高尔夫球头、珠宝链环、圆珠笔卡箍、摄影机用等零件; 医疗机械用零件:如牙矫形架、剪刀、镊子; 军用零件:导弹尾翼、枪支零件、弹头、药型罩、引信用零件; 电气用零件:微型马达、电子零件、传感器件; 机械用零件:如松棉机、
21、纺织机、卷边机、办公机械等;设计材料应该遵照以下标准。 1.材料外观考虑材料感觉特征。依据产品造型特点,民族风格,时代特征及区域特征,选择不一样质感,不一样风格材料。 2.材料固有特征:材料固有特征应满足产品功效,使用环境,作业条件和环境保护需要。 3.材料工艺性:材料应含有良好工艺性能,符合造型设计中成型工艺和表面处理要求,以内感和加工设备及生产技术相适应。设计界面说探讨设计艺术 <摘要>设计中所面临多种原因,如人机操作、使用物功效和结构、形态人文特征等等,全部反应了人物、物人交流路径和方法。而设计关键是“人”。以前人机界面是研究人一机矛盾,适适用于物、理分析而缺乏创新分析,相对
22、研究人物环境信息关系“设计艺术”则显得较为片面。所以探讨设计界面,即人物、物人界面是有意义。 一、设计界面涵义 界面说法以往常见是在人机工程学中。“人机界面”是指人机间相互施加影响区域,凡参与人机信息交流一切领域全部属于人机界面。“而设计艺术是研究人一物关系学科,对象物所代表不是简单机器和设备,而是有广度和深度物;这里人也不是“生物人”,不能单纯地以人生理特征进行分析。“人尺度,既应有作为自然人尺度,还应有作为社会人尺度;既硕士理、心理、环境等对人影响和效能,也研究人文化、审美、价值观念等方面要求和改变”。 视觉中国 设计界面存在于人一物信息交流,甚至能够说,存在人物信息交流一切领域全部属于设
23、计界面,它内涵要素是极为广泛。可将设计界面定义为设计中所面对、所分析一切信息交互总和,它反应着人一物之间关系。 视觉中国 二、设计界面存在 美国学者赫伯特A西蒙提出:设计是人工物内部环境(人工物本身物质和组织)和外部环境(人工物工作或使用环境)接合。所以设计是把握人工物内部环境和外部环境接合学科,这种接合是围绕人来进行。“人”是设计界面一个方面,是认识主体和设计服务对象,而作为对象“物”则是设计界面另一个方面。它是包含着对象实体、环境及信息综合体,就如我们看见一件产品、一栋建筑,它带给人不仅有使用功效、材料质地,也包含着对传统思索、文化理喻、科学观念等认知。“任何一件作品内容,全部必需超出作品
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