机械基础常用机械工程材料
硬度
是材料抵抗其他更硬物体压入其 表面的能力,反应软硬程度。
“拉、压、弯、 剪、扭,我 都不怕,还 怕你砸吗?”
常用机械工程材料
一、机械工程材料的基础知识
2.机械工程材料的性能
韧性
是材料在受冲击载荷作用下, 断裂前吸收能量和进行塑性变 形的能力。
疲劳强度
是材料在受交变载荷或周期性载 荷作用下,抵抗疲劳断裂的能力。
常用机械工程材料
一、机械工程材料的基础知识
3.机械工程材料力学性能的测试指标 ①强度和塑性
根据载荷作用方式不同,进行试验测定。强度可分为抗拉、抗压、抗弯、抗 剪和抗扭强度。大小通常用应力(单位面积所能承受的力MPa)来表示。
在工程中大部分零件工作时不允许出现屈服现象(塑性变形)。 断后延伸率A和断后收缩率Z是测定塑性的指标。塑性好的金属 材料可以进 行冲压、焊接加工。
TPU 热塑性聚氨酯弹性体 减振性突出,耐寒、耐磨
PMMA(有机玻璃) 聚甲基丙烯酸甲酯
透明性很好、质硬性脆
常用机械工程材料
三、机械工程材料的成型工艺
1.金属零件的热加工成型Βιβλιοθήκη 铸造焊接锻造
常用机械工程材料
三、机械工程材料的成型工艺
2.金属零件的冷加工成型
钻孔加工
车加工
铣加工
镗孔加工
常用机械工程材料
常用机械工程材料
这一章主要内容
1. 机械工程材料的基础知识 2. 机械工程材料的选择 3. 3. 机械工程材料的成型工艺
常用机械工程材料
一、机械工程材料的基础知识
1.机械工程材料的分类
目前世界上的材料已达到40余万种, 后面将重点介绍常用钢材和工程塑料。
常用机械工程材料
一、机械工程材料的基础知识
2.机械工程材料的性能
力学性能是在载荷作用时所表现的性能。这些性能是材料选择、 加工工艺评定及材料检验等的重要依据。
常用机械工程材料
一、机械工程材料的基础知识
2.机械工程材料的性能
强度
是材料在受外加载荷作用下, 抵抗其永久变形和断裂的能力。
塑性
是材料在受外加载荷作用下, 产生塑性变形而不破坏的能力。
三、机械工程材料的成型工艺
3.塑料的加工成型
常用机械工程材料
四、思考题
1.何谓金属的力学性能?常用的力学性能指标有哪些? 2.简述拉伸变形的几个阶段。 3.下面硬度要求和写法是否正确?为什么?
1)12~15HRC 2)HRC12-15 3)550-600HBS 4)250-300HBW 4.简述钢与铁的区别。 5.请问钢铆钉用什么钢材制造?而铣刀又用什么钢材制造呢? 6.汽车厂现有三种钢材,牌号为08、45、65Mn,分别要用于制造 仪表板、汽车弹簧、变速箱传动轴,请问这三种零件分别要选择 哪种钢材来制造才合理? 7.简述什么样的塑料是热塑性塑料?列出3个热塑性塑料的英文简 称及中文名称。 8.现有一款鼠标新产品,请问针对鼠标外壳和该产品的透明包装 壳,应该选择怎样的加工成型方法?又分别要用什么塑胶材料来 生产? 9.简述注塑加工工艺过程。
常用机械工程材料
一、机械工程材料的基础知识
3.机械工程材料力学性能的测试指标 ②硬度
有一定硬度的材料才可以进行切削、打磨、抛光加工。
常用机械工程材料
一、机械工程材料的基础知识
3.机械工程材料力学性能的指标 ③韧性
常用一次摆锤冲击弯曲试验、小能量多次冲击试验来测定金属材料 的韧性。大小用冲击韧度来表示。冲击韧度越大,表示材料的韧性越 好。
常用机械工程材料
二、机械工程材料的选择
2.塑料材料的选择
PC聚碳酸酯(防弹胶) 透明性好,耐冲击、耐高温 、价格较贵、疲劳强度低
ABS丙烯腈、丁二烯 和苯乙烯共聚物(不碎胶) 综合机械性能良好、产品尺寸 稳定、有光泽、耐热性较差
常用热塑性 塑料-无定型
PS聚苯乙烯(硬胶) 性脆易裂、透明性好、
价格低
常用机械工程材料
二、机械工程材料的选择 1.钢铁材料的选择 钢与铁的区别
铁碳合金中的主要杂质是碳,但还含有少量的硅、锰、硫、磷等 元素。其中硅、锰是有利元素,按一定的比例存在于钢铁中可以 显著提高材料的强度、硬度和耐磨耐腐性,而硫、磷则有害,会 分别造成钢铁的热脆性和冷脆性,降低材料使用性能。
常用机械工程材料
常用机械工程材料
二、机械工程材料的选择
2.塑料材料的选择
POM聚甲醛(赛钢) 强度很高、高弹性模量和密度
PE聚乙烯 无毒无味、强度较差
常用热塑性 塑料-结晶型
PA聚酰胺(尼龙) 良好的韧性、延伸性和强度
PP聚丙烯(百折胶) 不怕折、耐高温、强度较好
PET 聚对苯二甲酸乙二醇酯 韧性最好、不耐热、不耐碱
温度降低——脆性增加——韧性降低
每种材料都有一个韧脆转变温度,选择材料时,应考虑周围环境温 度的最低 温度必须高于材料的韧脆转变温度。否则将出现脆断问题。
④疲劳强度 疲劳试验是模拟实际中的工作情况进行的破坏性试验。目前还没
有完全标准化。引起疲劳断裂的应力很低,常常低于材料的屈服点。
零件采用合理结构、提高表面粗糙度、避免表面划伤和腐蚀、 降低残余应力等都可以防止疲劳破坏的发生。
谢谢
二、机械工程材料的选择
1.钢铁材料的选择
常用机械工程材料
二、机械工程材料的选择
1.钢铁材料的选择
常用机械工程材料
二、机械工程材料的选择
2.塑料材料的选择
在受热条件下软化熔融, 冷却后定型,并可多次 反复而始终具有可塑性, 加工时所起的是物理变 化。
在受热后分子结构转化成网 状而固化成型,变硬后即使 加热也不能使它再软化。这 种材料的特点是质地坚硬, 耐热性好,尺寸比较稳定, 不溶于溶剂。