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北京科技大学-材料成型自动控制基础大作业

北京科技大学-材料成型自动控制基础大作业
北京科技大学-材料成型自动控制基础大作业

材料成形自动控制基础作业

一、回归方程系数a, b

1.Matlab程序:

clc

disp('函数为y=ax^b');

disp('取对数lny=lna+blnx')

x=[0.1 1 1.9 2.8 3.7 4.6 6.4 7.3 8.2 9.1 10 10.9 11.8 12.7 13.6

14.5 15.4 16.3 17.2]

y=[0.001514 2.4 18.71642 64.73169 157.9271 316.9832 912.9 1390.455 2015.652 2812.831 3804.4 5012.6 6460.07 8173.031 10175.03 12490.76 15145.29 18164 21573.9]

c=log(x);

d=log(y);

sumc=sum(c);

sumd=sum(d);

n=length(c);

e=c.*d;

sume=sum(e);

f=c.*c;

sumf=sum(f);

a1=(sume-sumc*sumd/n)/(sumf-(sumc)*(sumc)/n);

c0=(sumc)/n;

d0=(sumd)/n;

b=a1;

a0=d0-a1*c0;

a=exp(a0);

x1=0.01:0.1:21;

y1=a.*x1.^b;

plot(x,y,'bp',x1,y1,'g-')

legend('数据点','y=ax^b拟合曲线')

disp('拟合得到的a和b的值为:')

a

b

2.拟合结果

拟合得到的a和b的值为:

a = 2.4001

b =3.2000

二、计算轧制压力

1.Matlab程序

clc

C=[0.0416 0.0441 0.0367 0.0367 0.033 0.029 0.029 0.033 0.029

0.0017 0.0013 0.0019 0.0019 0.0019]

Mn=[0.25 0.23 0.26 0.26 0.26 0.25 0.25 0.26 0.25

0.15 0.14 0.14 0.14 0.14]

Cr=[0.03 0.03 0.02 0.02 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.02

0.02 0.02 0.02 0.02]

V=[0.02 0.03 0.02 0.02 0.02 0.01 0.01 0.02 0.01 0.02

0.02 0.03 0.03 0.03]

T=[948.4 950.18 944.26 958.31 954.99 947.67 954.43 960.78 950.46 967.32 960.46 967.41 954.13 956.74]

S=[1.39 1.38 1.33 1.264 1.372 1.371 1.372 1.313 1.358 1.452

1.538 1.469 1.474 1.52]

r=[0.4183 0.4296 0.428 0.4248 0.4072 0.4115 0.4114 0.4085 0.4123

0.393 0.3639 0.3947 0.3955 0.3974]

H=[43.303 46.65 46.361 45.924 45.908 45.943 46.113 46.045 46.115

46.41 45.964 46.284 46.36 46.317]

D=[787.9 787.9 787.9 787.9 787.9 787.9 787.9 787.9 787.9 787.9 787.9 787.9 787.9 787.9]

Nb=0;

[C]=C+Mn/6+(Cr+V+Nb)/12;

h=H.*(1-r);

R=D./2;

dh=H-h;

T_=(T+273.15)./1000;

f_h=sqrt(r./(1-r));

e=(2./sqrt(3)).*log(H./h);

e_r=e*1000.*S./(sqrt(R.*dh));

if T_>=0.95.*(([C]+0.41)./([C]+0.32))

sigma_0=2.75.*exp(5./T_-0.01./([C]+0.05));

m=(-0.019.*[C]+0.126).*T_+(0.075.*[C]-0.05);

else

sigma_0=2.75.*(30.*([C]+0.9).*(T_-0.95.*([C]+0.49)/([C]+0.42)).^2+([C]+0.06)./([C]+0 .09)).*exp(([C]+0.32)./(0.19.*([C]+0.41))-0.01./([C]+0.05));

m=(0.081.*[C]-0.154).*T_-0.019.*[C]+0.207+0.027./([C]+0.32);

end

sigma_f=sigma_0.*(1.3.*(5.*e).^(0.41-0.77.*[C])-1.5.*e).*(e_r/10).^(m);

fai=tan(pi./8.*log(1-r)./sqrt(R./h)+0.5.*atan(f_h))./sqrt(R./h);

Qp=0.5.*pi./f_h.*atan(f_h)-pi/4-sqrt(R.*h)./f_h.*(log(2.*R.*(1-cos(fai))./h+1)+0.5.*lo g(1-r));

format short e

F=2./sqrt(3).*sigma_f.*Qp.*sqrt(R.*dh);

disp('计算得出的轧制力分别为:')

F

2、运算结果

计算得出的轧制力分别为:

F =

Columns 1 through 14

3.2087e+05 3.4756e+05 3.5219e+05 3.2998e+05 3.3095e+05 3.4342e+05 3.3701e+05 3.2461e+05 3.4151e+05 3.2617e+05 3.1332e+05 3.2655e+05 3.4228e+05 3.4126e+05

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材料成型技术基础复习重点

1.常用的力学性能判据各用什么符号表示它们的物理含义各是什么 塑性,弹性,刚度,强度,硬度,韧性 金属的结晶:即液态金属凝固时原子占据晶格的规定位置形成晶体的过程。 细化晶粒的方法:生产中常采用加入形核剂、增大过冷度、动力学法等来细化晶粒,以改善金属材料性能。 合金的晶体结构比纯金属复杂,根据组成合金的组元相互之间作用方式不同,可以形成固溶体、金属化合物和机械混合物三种结构。 固溶强化:通过溶入某种溶质元素形成固溶体而使金属的强度、硬度升高的现象。 铁碳合金的基本组织有铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体和莱氏体 钢的牌号和分类 影响铸铁石墨化的因素主要有化学成分和冷却速度 塑料即以高聚物为主要成分,并在加工为成品的某阶段可流动成形的材料。 热塑性塑料:即具有热塑性的材料,在塑料整个特征温度范围内,能反复加热软化和反复加热硬化,且在软化状态通过流动能反复模塑为制品。 热固性塑料:即具有热固性的塑料,加热或通过其他方法,能变成基本不溶、不熔的产物。 橡胶橡胶是可改性或已被改性为某种状态的弹性体。 复合材料:由两种或两种以上性质不同的材料复合而成的多相材料。 通常是其中某一组成物为基体,而另一组成物为增强体,用以提高强度和韧性等。 工程材料的发展趋势

据预测,21世纪初期,金属材料在工程材料中仍将占主导地位,其中钢铁仍是产量最大、覆盖面最广的工程材料,但非金属材料和复合材料的发展会更加迅速。 今后材料发展的总趋势是:以高性能和可持续发展为目标的传统材料的改造及以高度集成化、微细化和复合化为特征的新一代材料的开发。 材料的凝固理论 凝固:由液态转变为固态的过程。 结晶:结晶是指从原子不规则排列的液态转变为原子规则排列的晶体状态的过程。 粗糙界面:微观粗糙、宏观光滑; 将生长成为光滑的树枝; 大部分金属属于此类 光滑界面:微观光滑、宏观粗糙; 将生长成为有棱角的晶体; 非金属、类金属(Bi、Sb、Si)属于此类 偏析:金属凝固过程中发生化学成分不均匀的现象 宏观偏析通常指整个铸锭或铸件在大于晶粒尺度的大范围内产生的成分不均匀的现象 铸件凝固组织:宏观上指的是铸态晶粒的形态、大小、取向和分布等情况,铸件的凝固组织是由合金的成分和铸造条件决定的。 铸件的宏观组织一般包括三个晶区:表面的细晶粒区、柱状晶粒区和内部等轴晶区。 金属塑性成形指利用外力使金属材料产生塑性变形,使其改变形状、尺寸和改善性能,从而获得各种产品的加工方法。 主要应用: (1)生产各种金属型材、板材、线材等; (2)生产承受较大负荷的零件,如曲轴、连杆、各种工具等。 金属塑性成形特点

机械原理大作业

机械原理大作业 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020

机械原理大作业三 课程名称:机械原理 设计题目:齿轮传动设计 院系: 班级: 设计者: 学号: 指导教师: 设计时间: 1、设计题目 机构运动简图 机械传动系统原始参数

2、传动比的分配计算 电动机转速min /745r n =,输出转速m in /1201r n =,min /1702r n =, min /2303r n ,带传动的最大传动比5.2max =p i ,滑移齿轮传动的最大传动比4m ax =v i ,定轴齿轮传动的最大传动比4m ax =d i 。 根据传动系统的原始参数可知,传动系统的总传动比为: 传动系统的总传动比由带传动、滑移齿轮传动和定轴齿轮传动三部分实现。设带传动的传动比为5.2max =p i ,滑移齿轮的传动比为321v v v i i i 、、,定轴齿轮传动的传动比为f i ,则总传动比 令 4max 1==v v i i 则可得定轴齿轮传动部分的传动比为 滑移齿轮传动的传动比为 设定轴齿轮传动由3对齿轮传动组成,则每对齿轮的传动比为 3、齿轮齿数的确定 根据滑移齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求,可大致选择齿轮5、6、7、8、9和10为角度变位齿轮,其齿数: 35,18,39,14,43,111098765======z z z z z z ;它们的齿顶高系数1=* a h ,径向间 隙系数25.0=*c ,分度圆压力角020=α,实际中心距mm a 51'=。

材料成型及控制技术

材料成型及控制技术 材料成型及控制技术是通过改变金属材料的结构与形状来提高材料的性能,这是X为大家整理的材料成型控制技术论文,仅供参考! 材料成型控制技术论文篇一 材料成型与控制工程模具制造技术分析初探 摘要:材料成型与工程控制在制造业中扮演着十分重要的角色,是机械制造业发展的重头戏,在发展中机器制造业企业必须加以重视。作为汽车、电力、石化、造船及机械等方面的基础制造技术,材料成型加工技术在发展中得到不断成熟与发展壮大。文章主要论及材料成型与控制工程方面的汽车零部件方面的模块制造技术方面额介绍与分析探讨。 关键词:材料成型控制工程技术 现代制造工业在行业发展中呈蒸蒸日上的发展新趋势,并受到业界的广泛关注,为工业发展作出巨大的贡献。制造业的材料成型与控制工程方面的技术发展,同时也是业内十分关注的内容之一,我们从其技术发展特点入手屁,实现进一步分析和探究。 一、材料成与控制工程模具制造技术分析探讨 材料成型与制造中讲究技术发展,从效益、节能、生产速率等方面考虑进一步探讨研究,下面以奇瑞A21汽车中支

板产品图的制造技术方面进行分析探究。 (一)金属材料成型与控制工程加工技术 1技术材料一次成型加工技术 挤压:在置于模具内金属坯料的端部加压,使之通过一定形状、尺寸摸孔,产生塑性变形,获得与模孔相应的形状尺寸的工件。 特点:塑性好、不易变形 拉拔:在置于模具内金属坯料的前端施加拉力,使之通过一定形状、尺寸的摸孔,产生塑性变形,获得与模孔相应的形状尺寸的工件 特点:变形阻力比挤压小,但对材料塑性要求高 轧制:金属通过旋转的轧辊受到压缩产生塑性变形,获得一定形状、尺寸断面的工件。 2金属材料的二次成型加工 锻造:阻力大,通常需要加热实现。 自由锻造:在锤或压力机上,通过砧子、锤头或其它简单工具对金属坯料施加压力,使之产生塑性变形,获得所需形状、尺寸的工件。 特点:不用模具,易变形,简单的工件形状。 模型锻造:坯料在锤或压力机上,通过模具施加压力,产生塑性变形,获得所需形状、尺寸的工件。 特点:需要模具(锻模),变形阻力大,工件形状可以比

机械原理大作业2-齿轮机构分析

机械原理大作业2-齿轮机构分析

Harbin Institute of Technology 机械原理大作业三 题目:齿轮传动设计 院系:机电工程学院 班级: 姓名: 学号:

哈尔滨工业大学 1、设计题目 如图所示机械传动系统,运动由电动机1输入,经过机械传动系统变速后由圆锥齿轮16输出三种不同的转速,据下表中的原始数据,设计该传动系统。

2、传动比的分配计算 电动机转速n=745r/min,输出转速n1=23 r/min,n2=29 r/min,n3=35 r/min,带传动的最大传动比i pmax=2.8,滑移齿轮传动的最大传动比i vmax=4.5,定轴齿轮传动的最大传动比i dmax=4.5。 根据传动系统的原始参数可知,传动系统的总传动比为 i1=n/n1=745/35=21.286, i2=n/n2=745/29=25.690, i3=n/n3=745/23=32.391, 传动系统的总传动比由带传动、滑移齿轮传动和定轴齿轮传动三部分实现。 设带传动的传动比为i pmax=2.8,滑移齿轮的传动比为i v1, i v2 和i v3, 定轴齿轮传动的传动比为i f,则总传动比 i1= i pmax*i v1*i f, i2= i pmax*i v2*i f,

i3= i pmax*i v3*i f, 令i v3=i vmax=4.5,则可得定轴齿轮传动部分的传动比i f=i3/(i pmax*i vmax)= 32.391/(2.8*4.5)= 2.571, 滑移齿轮传动的传动比 i v1 =i1/(i pmax*i vmax) =21.286/(2.8*2.571)= 2.957 i v2 =i2/(i pmax*i vmax) =25.690/(2.8*2.571)= 3.569 定轴齿轮传动由3对齿轮传动组成,则每对齿轮的传动比为 id=3√i f= 3√2.571 =1.370 小于等于 i pmax = 4 3、设定齿轮齿数及基本参数 根据滑移齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求,可大致选择齿轮5、6、7、8、9和10为角度变位齿轮,其齿数:z5 = 13,z6 = 38,z7 = 11,z8 =39,z9 = 9,z10 =40。它们的齿顶高系数h a* = 1,径向间隙系数c* = 0.25,分度圆压力角α = 20°,实际中心距a’= 51mm。 根据定轴齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求,可大致选择齿轮11、12、13和14为角度变位齿轮,其齿数:z11=z13=14,z12=z14=19。它们的齿顶高系数h a* =1,径向间隙系数c*=0.25,分度圆压力角α = 20°,实际中心距a’=51mm。 圆锤齿轮15和16选择为标准齿轮,其齿数:z15=17,z16=24。它们的齿顶高系数h a* =1,径向间隙系数c*=0.2,分度圆压力角α=20°。 4、滑移齿轮变速传动中每对齿轮的几何尺寸及重合度

材料成形技术基础知识点总结

材料成形技术基础第一章 1-1 一、铸造的实质、特点与应用 铸造:将熔融的液体浇注到与零件的形状相适应的铸型型腔中,冷却后获得逐渐的工艺方法。 1、铸造的实质 利用了液体的流动形成。 2、铸造的特点 A适应性大(铸件重量、合金种类、零件形状都不受限制); B成本低 C工序多,质量不稳定,废品率高 D力学性能较同样材料的锻件差。力学性能差的原因是:铸造毛胚的晶粒粗大,组织疏松,成分不均匀 3、铸造的应用 铸造毛胚主要用于受力较小,形状复杂(尤其是腔内复杂)或简单、重量较大的零件毛胚。 二、铸造工艺基础 1、铸件的凝固 (1)铸造合金的结晶结晶过程是由液态到固态晶体的转变过程。它由晶核的形成和长大两部分组成。通常情况下,铸件的结晶有如下特点: A以非均质形核为主 B以枝状晶方式生长为主。 结晶过程中,晶核数目的多少是影响晶粒度大小的重要因素,因此可通过增加晶核数目来细化晶粒。晶体生长方式决定了最终的晶体形貌,不同晶体生长方式可得到枝状晶、柱状晶、等轴晶或混合组织等。 (2)铸件的凝固方式 逐渐的凝固方式有三种类型:A逐层凝固B糊状凝固C中间凝固 2、合金的铸造性能 (1)流动性合金的流动性即为液态合金的充型能力,是合金本身的性能。它反映了液态金属的充型能力,但液态金属的充型能力除与流动性有关,还与外界条件如铸型性质、浇注条件和铸件结构等因素有关,是各种因素的综合反映。 生产上改善合金的充型能力可以从一下各方面着手: A选择靠近共晶成分的趋于逐层凝固的合金,它们的流动性好; B 提高浇注温度,延长金属流动时间; C 提高充填能力 D 设置出气冒口,减少型内气体,降低金属液流动时阻力。 (2)收缩性 A 缩孔、缩松形成与铸件的液态收缩和凝固收缩的过程中。对于逐层凝固的合金由于固液两相共存区很小甚至没有,液固界面泾渭分明,已凝固区域的收缩就能顺利得到相邻液相的补充,如果最后凝固出的金属得不到液态金属的补充,就会在该处形成一个集中的缩孔。适当控制凝固顺序,让铸件按远离冒口部分最先凝固,然后朝冒口方向凝固,最后才是冒口本身的凝固(即顺序凝固方式),就把缩孔转移到最后凝固的部位——冒口中去,而去除冒口后的铸件则是所要的致密铸件。 具有宽结晶温度范围,趋于糊状凝固的合金,由于液固两相共存区很宽甚至布满整个断

哈工大机械原理大作业凸轮 - 黄建青

H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 机械原理大作业二 课程名称:机械原理 设计题目:凸轮机构设计 院系:能源学院 班级: 1302402 设计者:黄建青 学号: 1130240222 指导教师:焦映厚陈照波 设计时间: 2015年06月23日

凸轮机构设计说明书 1. 设计题目 设计直动从动件盘形凸轮机构,机构运动简图如图1,机构的原始参数如表1所示。 图1 机构运动简图 表1 凸轮机构原始参数

计算流程框图: 2. 凸轮推杆升程,回程运动方程及推杆位移、速度、加速度线图 2.1 确定凸轮机构推杆升程、回程运动方程 设定角速度为ω=1 rad/s (1) 升程:0°<φ<50° 由公式可得 )]cos(1[20 ?π Φh s -=

)sin( 20 1 ?π ωπΦΦh v = )cos(20 2 2 12?π ωπΦΦh a = (2) 远休止:50°<φ<150° 由公式可得 s = 45 v = 0 a = 0 (3) 回程:150°<φ<240° 由公式得: ()()22 0000200000002200000 0,2(1)(1)1,12(1)(1),2(1)s s s s s s s s s Φhn s h ΦΦΦΦΦΦn Φn ΦΦn h n s h ΦΦΦΦΦΦn Φn n ΦΦΦn hn s ΦΦΦΦΦn Φn ??????'?=---+<≤++?'-? ???''-? =----++ <≤++???'-??? ?'---?'=-++<≤++'-?? 201 00000010002001 000 00n (),(1)(1)n ,(1)(1)n (1),(1)s s s s s s s s Φh v ΦΦΦΦΦΦn Φn ΦΦn h v ΦΦΦΦn Φn n ΦΦΦn h v ΦΦΦΦΦn ΦΦn ω??ω??ω??'=- --+<≤++?'-? ?''-? =- ++<≤++?'-? ?'---'?=--++<≤++''-??

材料成型及控制工程.doc

目标 本专业培养具备材料科学与工程的理论基础、材料成型加工及其控制工程、模具 材料成型及控制工程 设计制造等专业知识,能在机械、模具、材料成型加工等领域从事科学研究、应用开发、工艺与设备的设计、生产及经营管理等方面工作的高级工程技术人才和管理人才。本专业分为四个培养模块: (一)焊接成型及控制: 培养能适应社会需求,掌握焊接成型的基础理论、金属材料的焊接、焊接检验、焊接方法及设备、焊接生产管理等全面知识的高级技术人才。 (二)铸造成型及控制 这是目前社会最需要人才的专业之一。主要有砂型铸造、压力铸造、精密铸造、金属型铸造、低压铸造、挤压铸造等专业技术及专业内新技术发展方向。

(三)压力加工及控制 分为锻造和冲压两大专业方向,在国民经济中起到非常重要的作用。 (四)模具设计与制造: 掌握材料塑性成型加工的基础理论、模具的设计与制造、模具的计算机辅助设计、材料塑性加工生产管理等全面知识的高级技术人才。 编辑本段课程设置 由于材料成型与控制包括焊接、铸造、压力加工、模具设计四个方面,每个方面之间差别较大。因而课程开设将依据学校的侧重点而异。 主要课程:高等数学、大学物理、基础外语、马克思主义哲学原理、计算机应用、机械制图、电工电子技术、金属学、材料冶金与成型工艺、材料成型设备及方法、材料成型微机应用、先进制造技术、检测技术与控制工程、技术经济、CAD/CAM基础、表面工程学、焊接冶金学、金属材料焊接、焊接方法与焊接设备、焊接检验、塑性成型理论、橡塑材料成型工艺学、橡塑成型模具、金属冲压工艺与模具设计、模具制造技术等专业基础和专业课程知识等等。

主要实践性教学环节:包括金工实习、机械热加工实习、机械设计课程设计、专业实习、综合设计、毕业设计(论文)等。 主要专业实验:包括材料冶金与成型工艺综合实验、材料成型设备方法综合实验、材料成型自动控制综合实验等。 编辑本段培养特色 本专业涉及的知识面广、信息量大,注重英语能力、计算机能力和实际动手能力的培养,使学生具有很强的适应能力、创新能力、分析和解决问题的能力。另外还注重学生的素质教育,培养富有创新精神的高素质复合型人才。 编辑本段就业去向 本专业具有工学学士、工学硕士和工学博士学位的授予权,学生可以选择进一步深造。学

全国材材料成型与控制专业院校实力排名

全国材材料成型与控制专业院校实力排名 标准化管理部编码-[99968T-6889628-J68568-1689N]

材料成型及控制工程专业排名 1 上海交通大学 A+ 9 吉林大学 A 17 浙江大学 A 2 哈尔滨工业大学 A+ 10 天津大学 A 18 四川大学 A 3 清华大学 A+ 11 同济大学 A 19 兰州理工大学 A 4 华南理工大学 A+ 12 西安交通大学 A 20 北京航空航天大学 A 5 西北工业大学 A+ 13 大连理工大学 A 21 武汉理工大学 A 6 北京科技大学 A 14 山东大学 A 22 北京工业大学 A 7 华中科技大学 A 15 郑州大学 A 23 东南大学 A 8 东北大学 A 16 太原理工大学 A 2012年全国大学材料成型及控制工程专业排名: 科别:理工 培养目标:本专业培养具备机械热加工基础知识与应用能力,能在工业生产第一线从事热加工领域内的设计制造、试验研究、运行管理和经营销售等方面工作的高级工程技术人才。 培养要求:本专业学生主要学习材料科学及各类热加工工艺的基础理论与技术和有关设备的设计方法,受到现代机械工程师的基本训练,具有从事各类热加工工艺及设备设计、生产组织管理的基本能力。 毕业能力: 1.具有较扎实的自然科学基础,较好的人文、艺术和社会科学基础及正确运用本国语言、文字的表达能力。 2.较系统地掌握本专业领域宽广的技术理论基础知识,主要包括力学、机械学、电工与电子技术、热加工工艺基础、自动化基础、市场经济及企业管理等基础知识。 3.具有本专业必需的制图、计算、测试、文献检索和基本工艺操作等基本技能及较强的计算机和外语应用能力。

材料成型技术基础复习重点

材料成型技术基础复习重点-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

1.1 1.常用的力学性能判据各用什么符号表示它们的物理含义各是什么 塑性,弹性,刚度,强度,硬度,韧性 1.2 金属的结晶:即液态金属凝固时原子占据晶格的规定位置形成晶体的过程。 细化晶粒的方法:生产中常采用加入形核剂、增大过冷度、动力学法等来细化晶粒,以改善金属材料性能。 合金的晶体结构比纯金属复杂,根据组成合金的组元相互之间作用方式不同,可以形成固溶体、金属化合物和机械混合物三种结构。 固溶强化:通过溶入某种溶质元素形成固溶体而使金属的强度、硬度升高的现象。 1.3 铁碳合金的基本组织有铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体和莱氏体 1.4 钢的牌号和分类 影响铸铁石墨化的因素主要有化学成分和冷却速度 1.5 塑料即以高聚物为主要成分,并在加工为成品的某阶段可流动成形的材料。 热塑性塑料:即具有热塑性的材料,在塑料整个特征温度范围内,能反复加热软化和反复加热硬化,且在软化状态通过流动能反复模塑为制品。 热固性塑料:即具有热固性的塑料,加热或通过其他方法,能变成基本不溶、不熔的产物。 橡胶橡胶是可改性或已被改性为某种状态的弹性体。 1.6 复合材料:由两种或两种以上性质不同的材料复合而成的多相材料。 通常是其中某一组成物为基体,而另一组成物为增强体,用以提高强度和韧性等。 1.8工程材料的发展趋势

据预测,21世纪初期,金属材料在工程材料中仍将占主导地位,其中钢铁仍是产量最大、覆盖面最广的工程材料,但非金属材料和复合材料的发展会更加迅速。 今后材料发展的总趋势是:以高性能和可持续发展为目标的传统材料的改造及以高度集成化、微细化和复合化为特征的新一代材料的开发。 2.0材料的凝固理论 凝固:由液态转变为固态的过程。 结晶:结晶是指从原子不规则排列的液态转变为原子规则排列的晶体状态的过程。 粗糙界面:微观粗糙、宏观光滑; 将生长成为光滑的树枝; 大部分金属属于此类 光滑界面:微观光滑、宏观粗糙; 将生长成为有棱角的晶体; 非金属、类金属(Bi、Sb、Si)属于此类 偏析:金属凝固过程中发生化学成分不均匀的现象 宏观偏析通常指整个铸锭或铸件在大于晶粒尺度的大范围内产生的成分不均匀的现象 2.1 铸件凝固组织:宏观上指的是铸态晶粒的形态、大小、取向和分布等情况,铸件的凝固组织是由合金的成分和铸造条件决定的。 铸件的宏观组织一般包括三个晶区:表面的细晶粒区、柱状晶粒区和内部等轴晶区。

机械原理大作业

机械原理大作业 二、题目(平面机构的力分析) 在图示的正弦机构中,已知l AB =100 mm,h1=120 mm,h2 =80 mm,W1 =10 rad/s(常数),滑块2和构件3的重量分别为G2 =40 N和G3 =100 N,质心S2 和S3 的位置如图所示,加于构件3上的生产阻力Fr=400 N,构件1的重力和惯性力略去不计。试用解析法求机构在Φ1=60°、150°、220°位置时各运动副反力和需加于构件1上的平衡力偶M 。 b Array 二、受力分析图

三、算法 (1)运动分析 AB l l =1 滑块2 22112112/,/s m w l a s m w l v c c == 滑块3 21113113/cos ,sin s m l w v m l s ??== 212 113/sin s m w l a ?-= (2)确定惯性力 N w l g G a m F c 2 1122212)/(== N w l g G a m F 121133313sin )/(?-== (3)受力分析 i F F i F F x R D R x R C R 43434343,=-= j F j F F R R R 232323-==

j F i F j F i F F R x R y R x R R 2121121212--=+= j F F F y R x R R 414141+= 取移动副为首解副 ① 取构件3为分离体,并对C 点取矩 由0=∑y F 得 1323F F F r R -= 由0=∑x F 得 C R D R F F 4343= 由 ∑=0C M 得 2112343/cos h l F F R D R ?= ②取构件2为分离体 由0=∑x F 得 11212cos ?R x R F F = 由0 =∑y F 得 1123212sin ?F F F R y R -= ③取构件1为分离体,并对A 点取矩 由0=∑x F 得 x R x R F F 1241= 由0 =∑ y F 得 y R y R F F 1241= 由0=A M 得 1132cos ?l F M R b = 四、根据算法编写Matlab 程序如下: %--------------已知条件---------------------------------- G2=40; G3=100; g=9.8; fai=0; l1=0.1; w1=10; Fr=400; h2=0.8; %--------分布计算,也可将所有变量放在一个矩阵中求解------------------- for i=1:37 a2=l1*(w1^2); a3=-l1*(w1^2)*sin(fai); F12=(G2/g)*a2;

全国材材料成型与控制专业院校实力排名

材料成型及控制工程专业排名 1 上海交通大学 A+ 9 吉林大学 A 17 浙江大学 A 2 哈尔滨工业大学 A+ 10 天津大学 A 18 四川大学 A 3 清华大学 A+ 11 同济大学 A 19 兰州理工大学 A 4 华南理工大学 A+ 12 西安交通大学 A 20 北京航空航天大学 A 5 西北工业大学 A+ 13 大连理工大学 A 21 武汉理工大学 A 6 北京科技大学 A 14 山东大学 A 22 北京工业大学 A 7 华中科技大学 A 15 郑州大学 A 23 东南大学 A 8 东北大学 A 16 太原理工大学 A 2012年全国大学材料成型及控制工程专业排名: 科别:理工 培养目标:本专业培养具备机械热加工基础知识与应用能力,能在工业生产第一线从事热加工领域内的设计制造、试验研究、运行管理和经营销售等方面工作的高级工程技术人才。 培养要求:本专业学生主要学习材料科学及各类热加工工艺的基础理论与技术和有关设备的设计方法,受到现代机械工程师的基本训练,具有从事各类热加工工艺及设备设计、生产组织管理的基本能力。 毕业能力: 1.具有较扎实的自然科学基础,较好的人文、艺术和社会科学基础及正确运用本国语言、文字的表达能力。 2.较系统地掌握本专业领域宽广的技术理论基础知识,主要包括力学、机械学、电工与电子技术、热加工工艺基础、自动化基础、市场经济及企业管理等基础知识。 3.具有本专业必需的制图、计算、测试、文献检索和基本工艺操作等基本技能及较强的计算机和外语应用能力。 4.具有本专业领域内某个专业方向所必需的专业知识,了解科学前沿及发展趋势。 5.具有较强的自学能力、创新意识和较高的综合素质。 核心课程:机械工程、材料科学与工程。 主要课程:工程力学、机械原理及机械零件、电工与电子技术、微型计算机原理及应用、热加工工艺基础、热加工工艺设备及设计、检测技术及控制工程、CAD/CAM基础。

哈工大机械原理大作业连杆

Harbin Institute of Technology 机械原理大作业一 课程名称: 机械原理 设计题目: 连杆机构运动分析 院 系: 机电工程学院 班 级: 设 计 者: 学 号: 指导教师: 设计时间: 1.运动分析题目 (11)在图所示的六杆机构中,已知: AB l =150mm, AC l =550mm, BD l =80mm, DE l =500mm,曲柄以等角速度1w =10rad/s 沿逆时针方向回转,求构件3的角速度、角加速度和构件5的位移、速度、加速度。 2.机构的结构分析 建立以点A 为原点的固定平面直角坐标系A-x, y,如下图: 机构结构分析 该机构由Ⅰ级杆组RR (原动件1)、Ⅱ级杆组RPR (杆2及滑块3)和Ⅱ级杆组RRP (杆4及滑块5)组成。 3.建立组成机构的各基本杆组的运动分析数学模型 原动件1(Ⅰ级杆组RR ) 由图所示,原动件杆1的转角a=0-360°,角速度1w =10rad/s ,角加速度1a =0,运动副A 的位置坐标A x =A y =0,速度

(A, A),加速度 (A

, A ), 原动件1的长度AB l =150mm 。 求出运动副B 的位置坐标(B x , B y )、速度 (B

,B)和加速度 (B , B)。

杆2、滑块3杆组(RPR Ⅱ级杆组) 已出运动副B 的位置(B x , B y )、速度 (B ,B ) 和加速度

(B , B ), 已知运动副C 的位置坐标C x =0, C y =550mm,速度,加速度,杆长AC l =550mm 。 求出构件2的转角b,角速度2w 和角加速度2a . 构件二上点D 的运动

北京科技大学材料成型自动控制基础书本重点 chenyang

材料成形自动控制理论基础总结版 1.自动控制是采用自动检测、信号调节、电动执行等自动化装置组成的闭环控制系统, 它使各种被控变量保持在所要求的给定值上。 2.过程自动化是指在生产过程中,由多个自动控制系统组合成的复杂过程控制系统。 3.生产过程实现自动化的目的是:保证生产过程安全稳定;维持工序质量,用有限资源制 造持久耐用的精美产品;在人力不能胜任的复杂快速工作场合中实现自动操作;把人从繁重枯燥的体力劳动中解放出来;不轻易受人的情绪和技术水平影响,按要求控制生产过程。 4.轧制生产过程的特点:(1)需要模型计算。(2)控制项目众多。(3)调节速度快。(4)参数之 间相互耦合影响。(5) 控制结果综合性强。 5.轧制过程技术现状:(1) 轧钢生产日益连续化。(2)轧制速度不断提高。(3)生产过程计算 机控制。(4) 产品质量和精度高标准交货。(5)操作者具有较高技术水平。 6.轧制自动化目前可以分为对过程的自动控制和对工艺过程的计算机系统控制两部分。 7.计算机控制内容又分为计算机配置方式、信息跟踪方式和动态在线控制算法以及分布 计算机通讯网络四大部分。 8.中国冶金自动化的发展:(1) 在基础控制方面,以PLC、DCS、工业控制计算机为代表的 计算机控制取代了常规模拟控制。(2)在控制算法上,重要回路控制一般采用PID算法。 (3)在电气传动方面,用于节能的交流变频技术普遍采用;国产大功率交直流传动装置在 轧线上得到成功应用。(4)在过程控制方面,计算机过程控制系统普及率有较大幅度提高。 9.自动控制是利用控制系统使被控对象或是生产过程自动按照预定的目标运转所进行的 控制活动。 10.开环控制系统:输出量不会返回影响过程的直接控制系统。 11.闭环控制系统:将输出量反馈回来影响输人量的控制系统,或称为反馈控制系统。 12.自动控制系统:如果将自动检测信号与设定值进行比较,得到与目标信号的偏差,再利 用运算控制器自动完成偏差信号调节和控制信号输出,最后由电动执行器完成调节任务,使偏差得到消除,就成为自动控制系统。 13.轧件厚度闭环自动控制系统:它是借助于测厚仪测出实际的轧出厚度,并转换成相应的 电压信号,然后将它与所要求的目标厚度相当的电压信号进行比较,得到与厚度偏差相当的偏差信号。偏差信号经放大器放大,控制可控桂导通角度,调节电动机通电时间,使压下螺丝向上或向下移动,从而使棍缝相应地改变。 14.复合控制系统:将开环和闭环系统合在一块进行控制的自动控制系统。 15.在机械运动系统中总是存在运动部件的惯性、与运动速度相关的摩擦阻力和工作负荷的 大小不同,因而在自动控制过程中,它们会不同程度地使得执行机构的动作不能及时地随着输人信号变化。 16.系统的暂态品质:调节过程的快慢,振荡次数,以及振荡时被控量与给定值之间的最 大误差。 17.控制系统静态是指被控制量不随时间变化的平衡状态,动态是指被控量随时间变化的不 平衡状态。 18.自动控制系统的性能质量要求:稳定性、准确性、快速性。

对材料成型与控制工程的认识

对材料成型及控制工程的认识 After studying the material molding and control engineering introduction of material molding after class and control engineering knowledge 作者:XXX 通讯地址:XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX 摘要: Material molding and control engineering is a door and our life's special technology, we usually use the cups and plates and dishes tableware, daily necessities, children's toys, motor vehicle, household appliances, computer and its accessories, etc have a type (shell) items, all depend on material molding technology made out. It is simple to understand the process principle of it is a choice materials, mould forming, the products. It is a involve machine, the material, the control gave three subject of interdisciplinary professionals. The professional main course are: material mechanics, physical chemistry, metal science etc.it and heat treatment principle, transmission principle, pressure processing technology and die, metal solidification and control, welding, metallurgy, metal plastic forming principle, material molding the computer simulation and so on, to learn the course has the certain difficulty, but because of the design appearance to drift and fine quality products of light as the goal, material molding course also contains the content such as drawing, artistic modelling, in practice to development and design, thus learn up is not boring. Along with the computer technology is more and more widely applied to material molding and control in the field, with computer aided design and system ? 关键词:材料加工与成型;塑性成形;非金属材料成型;发展趋势 引言: 材料成形加工行业是制造业的重要组成部分,材料成形加工技术是汽车、电力、石化、造船及机械等支柱产业的基础制造技术,新一代材料加工技术也是先进制造技术的重要内容。铸造、锻造及焊接等材料加工技术是国民经济可持续发展的主体技术。据统计,全世界75%的钢材经塑性加工成形,45%的金属结构用焊接得以成形。又如我国铸件年产量已超过1400万t,是世界铸件生产第一大国。汽车结构中65%以上仍由钢材、铝合金、铸铁等材料通过铸造、锻压、焊接等加工方法成形。 对材料加工与成型的工艺的认识: 材料加工与成型的工艺分类主要按照材料的种类可分为金属塑性成形工艺及非金属成型加工。 金属塑性成形工艺是指利用金属的塑性变形来获得一定形状、尺寸和组织性能的成形加工方法。金属塑性成形的一般特点是生产率高、生成效率高、节约原材料、节约能源、降低成本。其中突出的优点为内部组织得以改善,性能提高。但也存在缺点,像通常需要较大的成形力,设备体积、吨位较大;为了提高被加工材料的塑性、降低成形力,有时需要加热,脆性材料、形状过于复杂的零件不能进行塑性成形。金属塑性成形工艺可应用于以下领域,特别是重要的零件:汽车(连杆、曲轴、大梁、齿轮、轴等)飞机(发动机叶片、梁、框架等)大炮(炮筒)。

北京科技大学材料成形自动控制基础复习要点

第一、二章 1.系统定义:由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合成的具有特定功能的有机整体。(1) 包含若干部分(2) 各个部分之间存在某种联系(3) 具有特定的功能。 控制对象:泛指任何被控物体(不含控制器)。 控制:使某个控制对象中一个或多个输出量随着时间的推移按照某种预期的方式进行变化。 实现:靠控制系统去完成。 开环系统:不存在稳定性问题,控制精度无法保证。 闭环系统:可实现高精度控制,但稳定性是系统设计的一个主要问题。 2.实现闭环控制的三个步骤一是对被控量(即实际轧出厚度或压下位置)的正确测量与及时报告;二是将实际测量的被控量与希望保持的给定值进行比较、PID计算和控制方向的判断;三是根据比较计算的结果,发出执行控制的命令,使被控量恢复到所希望保持的数值上。 闭环控制系统的基本组成和要求 (1)被控对象(2)被控量(3)干扰量(或叫扰动量)(4)自动检测装置(或叫自动检测环节) (5)给定量(或叫给定值)(6)比较环节(7)调节器(8)执行控制器 古典控制策略主要包括:PID控制、Smith控制和解耦控制。 古典控制策略的应用要满足下面几个条件:(1) 系统应为线性定常系统;(2)系统的数学模型应比较精确;(3) 系统的运行环境应比较稳定。 PID算法的特点 PID算法综合了系统动态过程中的过去、现在以及将来的信息 PID算法适应性好,有较强的鲁棒性 PID算法有一套完整的参数设计与整定方法 PID控制能获得较高的性价比 对PID算法的缺陷进行了许多改良 形成具有实用价值的复合控制策略 PID控制的显著缺点是不适于 具有大时滞的被控系统( G(s)e- s ) 变参数及变结构的被控系统 系统复杂、环境复杂、控制性能要求高的场合 3.PID控制完全依靠偏差信号调节会带来很大调节延迟。对偏差信号进行比例、积分和微分调节运算称为PID控制,它可以提高控制品质。这是将偏差放大或通过微分给与短时间的强烈输出,加快启动,减少死区。积分是将偏差累积起来,进行调整,达到消除静差的目的。减少比例放大或增加对象变动的阻尼可以减少震荡幅度,但也降低系统响应频率。 自适应控制 基本思想:在控制系统的闭环回路之外建立一个由参考模型和自适应机构组成的附加调节回路。系统用参考模型的输出代表系统的理想输出,当系统运行过程中发生参数或特性的变化时,输出与期望输出之间的误差进入自适应机构,由自适应机构进行运算后,制订出改变控制器参数的策略,或对控制对象产生等效的附加控制,使输出与期望输出趋于一致。 变结构控制 变结构控制策略与其它控制策略的根本区别在于:控制器的结构是不固定的,可根据控制对象所处的状态改变。 神经网络控制的特点 (1)具有对大量信息的分布存贮能力和并行处理能力; (2)具有对多种形式信息(如图像、语音、数字等)的处理和利用能力; (3)具有很强的处理非线性问题的能力; (4)具有对不确定问题的自适应和自学习能力。 神经网络控制应用方式基本分为两类:单神经元和神经网络。 4.自动控制自动控制是采用自动检测、信号调节(包括数字调节器、计算机)、电动执行等自动化装置,组成的闭环控制系统,它使各种被控变量(如流量、温度、张力、轧机辊缝和轧机转速等)保持在所要求的给定值上。过程自动化是指在生产过程中,由多个自动控制系统组合的复杂过程控制系统。 5.自动控制目的生产过程实现自动化的目的是:提高工序质量,用有限资源,制造持久耐用的精美产品;在人力不能胜任的复杂快速工作场合中实现自动操作;把人从繁重枯燥的体力劳动中解放出来;不轻易受人的情绪和技术水平的影响,稳定工序质量。实现自动

机械原理大作业

机械原理大作业三 课程名称: 机械原理 级: 者: 号: 指导教师: 设计时间: 1.2机械传动系统原始参数 设计题目: 系: 齿轮传动设计 1、设计题 目 1.1机构运动简图 - 11 7/7777777^77 3 UtH TH7T 8 'T "r 9 7TTTT 10 12 - 77777" 13 ///// u 2

电动机转速n 745r/min ,输出转速n01 12r/mi n , n02 17r /mi n , n°323r/min,带传动的最大传动比i pmax 2.5 ,滑移齿轮传动的最大传动比 i vmax 4,定轴齿轮传动的最大传动比i d max 4。 根据传动系统的原始参数可知,传动系统的总传动比为: 传动系统的总传动比由带传动、滑移齿轮传动和定轴齿轮传动三部分实 现。设带传动的传动比为i pmax 2.5,滑移齿轮的传动比为9、心、「3,定轴齿轮传动的传动比为i f,则总传动比 i vi i vmax 则可得定轴齿轮传动部分的传动比为 滑移齿轮传动的传动比为 设定轴齿轮传动由3对齿轮传动组成,则每对齿轮的传动比为 3、齿轮齿数的确定 根据滑移齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求,可大致选择齿轮5、6、 7、8 9和10为角度变位齿轮,其齿数: Z5 11,Z6 43,Z7 14,Z8 39,Z9 18,乙。35 ;它们的齿顶高系数0 1,径向间隙

系数c 0.25,分度圆压力角200,实际中心距a' 51mm。 根据定轴齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求,可大致选择齿轮11、12、13和14为角度变位齿轮,其齿数:Z11 z13 13,乙 2 z14 24。它们的齿顶高系数d 1,径向间隙系数c 0.25,分度圆压力角200,实际中心距 a' 46mm。圆锥齿轮15和16选择为标准齿轮令13,乙 6 24,齿顶高系数 h a 1,径向间隙系数c 0.20,分度圆压力角为200(等于啮合角’)。 4、滑移齿轮变速传动中每对齿轮几何尺寸及重合度的计算 4.1滑移齿轮5和齿轮6

材料成型及控制工程

材料成型及控制工程 材料成型及控制工程这个专业的就业前景 材料成型及控制工程是材料、机械、控制、计算机等多学科交叉融合的工程技术专业,主要研究金属材料、非金属材料、超导材料、微电子材料及特殊功能材料的成型设备与工艺、成型过程的自动化与智能控制、质量检测和可靠性评价等。随着各种新材料在各行各业中的广泛应用,加之我国新材料行业的产业结构调整与材料成型设备新技术的发展紧密相关,因此对既有材料科学知识,又能掌握材料成型设备设计和制造技术的高级科技人才的需求将有所增加。 材料成型及控制工程专业作为机械工程、材料工程、计算机应用技术相结合的宽口径高技术专业,培养工程材料、材料成型、模具设计与制造、计算机应用等领域内的高级工程技术人才。该专业包含材料成型工程、模具设计与制造多个方向。 材料成型工程是制造业的基础,是各类产品制造的先行和必备工序;模具工程是衡量一个国家工艺水平的重要标志,模具技术人才的社会需求量极大。本专业的学生应掌握机械工程、材料科学与工程、计算机应用技术等相关领域的基本原理、基本技能、基本工作能力,本专业的毕业生应能在机械、材料、模具、电子电器、检测、工业管理、技术贸易等领域内的大中型企业、科研及设计部门中胜任新材料设计开发、材料成型工艺设计、材料的检测与质量控制、模具设计与制造、热处理与表面处理、计算机应用、企业信息化,以及管理、教学、技术贸易和其它技术工作。 材料成型及控制工程专业毕业生就业前景非常好,就业领域宽,可在机械、电子、电器、汽车、仪器仪表、能源、交通、航空航天等行业内从事材料和产品的研究与开发、工艺设计、模具设计与制造、质量检测、经营销售及管理工作或在相关的研究部门和高校从事科技研究和教学。

材料成型工艺基础习题答案

材料成型工艺基础(第三版)部分课后习题答案第一章 ⑵.合金流动性决定于那些因素?合金流动性不好对铸件品质有何影响? 答:①合金的流动性是指合金本身在液态下的流动能力。决定于合金的化学成分、结晶特性、粘度、凝固温度范围、浇注温度、浇注压力、金属型导热能力。 ②合金流动性不好铸件易产生浇不到、冷隔等缺陷,也是引起铸件气孔、夹渣、縮孔缺陷的间接原因。 ⑷.何谓合金的收縮?影响合金收縮的因素有哪些? 答:①合金在浇注、凝固直至冷却至室温的过程中体积和尺寸縮减的现象,称为收縮。 ②影响合金收縮的因素:化学成分、浇注温度、铸件结构和铸型条件。 ⑹.何谓同时凝固原则和定向凝固原则?试对下图所示铸件设计浇注系统和冒口及冷铁,使其实现定向凝固。 答:①同时凝固原则:将内浇道开在薄壁处,在远离浇道的厚壁处出放置冷铁,薄壁处因被高温金属液加热而凝固缓慢,厚壁出则因被冷铁激冷而凝固加快,从而达到同时凝固。 ②定向凝固原则:在铸件可能出现縮孔的厚大部位安放冒口,使铸件远离冒口的部位最先凝固,靠近冒口的部位后凝固,冒口本身最后凝固。 第二章 ⑴ .试从石墨的存在和影响分析灰铸铁的力学性能和其他性能特征。 答:石墨在灰铸铁中以片状形式存在,易引起应力集中。石墨数量越多,形态愈粗大、分布愈不均匀,对金属基体的割裂就愈严重。灰铸铁的抗拉强度低、塑性差,但有良好的吸震性、减摩性和低的缺口敏感性,且易于铸造和切削加工。石墨化不充分易产生白

口,铸铁硬、脆,难以切削加工;石墨化过分,则形成粗大的石墨,铸铁的力学性能降低。 ⑵.影响铸铁中石墨化过程的主要因素是什么?相同化学成分的铸铁件的力学性能是否 相同? 答:①主要因素:化学成分和冷却速度。 ②铸铁件的化学成分相同时铸铁的壁厚不同,其组织和性能也不同。在厚壁处冷却速度较慢,铸件易获得铁素体基体和粗大的石墨片,力学性能较差;而在薄壁处,冷却速度较快,铸件易获得硬而脆的白口组织或麻口组织。 ⑸.什么是孕育铸铁?它与普通灰铸铁有何区别?如何获得孕育铸铁? 答:①经孕育处理后的灰铸铁称为孕育铸铁。 ②孕育铸铁的强度、硬度显著提高,冷却速度对其组织和性能的影响小,因此铸件上厚大截面的性能较均匀;但铸铁塑性、韧性仍然很低。 ③原理:先熔炼出相当于白口或麻口组织的低碳、硅含量的高温铁液,然后向铁液中冲入少量细状或粉末状的孕育剂,孕育剂在铁液中形成大量弥散的石墨结晶核心,使石墨化骤然增强,从而得到细化晶粒珠光体和分布均匀的细片状石墨组织。 ⑻.为什么普通灰铸铁热处理效果不如球墨铸铁好?普通灰铸铁常用的热处理方法有哪 些?其目的是什么? 答:①普通灰铸铁组织中粗大的石墨片对基体的破坏作用不能依靠热处理来消除或改进;而球墨铸铁的热处理可以改善其金属基体,以获得所需的组织和性能,故球墨铸铁性能好。 ②普通灰铸铁常用的热处理方法:时效处理,目的是消除内应力,防止加工后变形;软化退火,目的是消除白口、降低硬度、改善切削加工性能。

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