第一篇：材料先进成型技术答案整理

材料先进成型技术

1从凝固学角度，结合实例谈谈细化合金晶粒的主要措施并说明细化原因。

晶粒细化措施：

凡是促进形核、抑制晶体长大的措施均可细化晶粒。提高冷速：冷速高，则过冷度大，形核率增加。进行变质处理：促进非均匀形核 控制加热温度(过热度)：过热导致非均匀形核速率下降，但可以提高过冷度使形核率增加，两者竞争，寻求最佳过热度。

进行熔体振动：机械搅拌、电场、磁场、对流和超声波作用等。利用成分过冷效应，制造形核带，产生大量的等轴晶粒。

晶粒细化实例：

变质处理：向金属液体中加入一些细小的形核剂（又称为孕育剂或变质剂），使它在金属液中形成大量分散的人工制造的非自发晶核，从而获得细小的铸造晶粒，达到提高材料性能的目的。（铸造铝硅合金的变质处理以细化晶粒）【铝硅合金具有良好的力学性能和铸造性能，在工业中应用广泛，如用作汽车发动机缸体、活塞等材料。随着硅含量增加，Al+Si的共晶体增多；当硅含量超过13%时，合金中还析出粗大的多角形板状初晶硅。由于硅相质脆且以粗大片状存在，在硅相尖端和棱角部位容易引起应力集中，从而严重降低其力学性能。通过相铝硅合金中加入锶、钠及稀土等元素对其进行变质处理以改变硅相形态，以提高合金的性能。】

外场作用细化合金晶粒：(1)超声波作用：超声波增大形核数量，提高形核率；超声波对熔体的搅拌作用使得大量碎小枝晶形成，提高晶核数量；超声波的导入加大了过冷度，有利于晶体细化。（2）电磁场作用：电磁振荡凝固细晶技术、脉冲电磁凝固细晶技术（磁压强引起的熔体振荡导致了凝固组织的细化）（3）熔体过热处理细化合金晶粒：熔体过热可消除其固相夹杂和不可逆类固形原子团簇，控制形核过程。提高过热温度和延长保温时间均可消除熔体中的异质核心，使得熔体达到结构和成分的均匀化，消除组织遗传性，从而得到性能良好的组织。过热温度和保温时间不能过高、过长，否则难熔的异质相溶解，减小了形核数，不利于得到细晶组织。（4）利用成分过冷效应细化合金晶粒（5）快速凝固细化合金晶粒：通过提高冷却速率使液态金属获得大的过冷度，增大形核速率。该方法可达到很好的细化效果，甚至达到微晶或纳米晶，但生产试件尺寸小，控制困难，晶粒内应力大。

2实现单向凝固的条件有哪些？列举定向凝固铸造的主要方法。选取一种定向凝固方法谈谈其原理和优缺点。

实现单向凝固条件：（1）处于成分过冷状态 成分过冷判据”方程

随GL/R的减少，凝固组织形态的变化为：平面状→胞状→枝状→等轴晶(2)严格保证单向散热，使成正的温度梯度(3)提高G/R比值

(4)提高液体的纯净度，减小金属液体的形核能力(5)避免液态金属的对流、搅拌和振动

定向凝固铸造的主要方法: 发热铸型法------早期研究用，已淘汰 炉内单向凝固法:功率下降法;快速凝固法------最为常用;液态金属冷却法------实验室和小批量生产阶段.高速凝固法: 原理：为提高定向凝固速率，发展了HRS法。在感应加热体下部安装一隔热挡板，并在水冷结晶器下有一个型壳抽出机构，使浇注后型壳随同水冷结晶器逐渐下移。隔热挡板挡住了感应体的辐射热，使型壳内未凝固区处于热区的高温下，而型壳移出部分的凝固区处于冷区，热流则由水冷结晶器通过传导传出，一部分热流则通过辐射向四周散热，从而使合金凝固界面前沿的温度梯度G值和凝固生长速率尺值比PD法提高数倍。铸件质量和生产效率均显著提高，适合制造较长的定向叶片。

优点：

 可以更好地控制冷凝曲线，很好的控制凝固生长速率R，显著改善了生产的稳定性和可重复性；  缩短周期，提高生产效率

 凝固过程中温度梯度G和凝固生长速率R保持相对稳定，明显提高了铸件组织在垂直和水平方向上的均匀性；

 凝固过程基本不受铸件尺寸影响，铸件尺寸受工艺的限制较小

3连续铸造的主要工艺方法有哪些？产品有何特点？并结合实例谈谈其在生产实际中的应用。

连续铸造的主要工艺方法为：

（1）立式连续铸造：连续铸造工艺过程中铸件沿垂直于地平面方向运动的称为立式连铸；（2）卧式连续铸造：铸件沿水平方向运动的连续铸造工艺过程称为卧式连铸或水平连铸；

（3）立弯式连续铸造：立式与卧式连铸方法相结合，产生了立弯式连铸工艺，钢液首先经过立式连铸工艺成形后，经专门的轧辊机构使其在高温时沿一定的回转半径呈弯曲最后呈水平方向运动，因而达到完全连续铸造。

连续铸造产品特点：

（1）晶粒细化、组织细密；（2）较小偏析倾向，成分分布较均匀；（3）力学性能得到提高；（4）铸件的表面较平整，易于实行后续加工。(5)但是连铸件冷却速度快，也会造成较大的内部应力，控制不当会造成裂纹和硬度分布的不均匀。

连续铸造实际生产应用：

（1）作为铸件直接用于各种场合或作为毛坯用于机械加工制造各种机械零件，如连续铸造铸铁管和水平连续铸造铸铁型材。

（2）用于冶金工业中作为金属轧制成材用得铸锭及坯料，如连续铸造铜、铝锭及立弯式连续铸造的钢坯。后者产量很大，例如一台立弯式钢坯连铸机的年产量可达几十万至上百万吨

4挤压铸造的主要工艺方法有哪些？产品有何特点？并结合实例谈谈其在生产实际中的应用。

挤压铸造也称“液态模锻”，是对充入铸型的液态或半固态金属施以高的机械压力，并使其在高压下凝固成形的一种铸造技术 挤压铸造分为：直接挤压，间接挤压。

其产品特点为：(1)由于铸件在较高的压力下凝固，不易产生气孔、缩孔和缩松等内部缺陷，组织致密性好，可以进行固溶处理;(2)挤压铸造件组织得到细化;(3)铸件的力学性能比金属型重力铸造件有显著提高;(4)铸件尺寸精度较高，表面粗糙度值较低;(5)铸件工艺出品率高;(6)工艺适应性强，可用于非铁合金、钢铁金属的各种铸造合金和部分变形合金，还适于制取金属基复合材料件。(7)产品生产效率较高，便于自动化;(8)不适合生产结构复杂件或薄件。挤压铸造应用：

挤压铸造以铸件内部质量高、表面光洁度好、生产效率高、对铸造工人的技术要求低等优点在我国受到越来越高的重视。与其它铸造方式相比，挤压铸造工艺的另一大优势是可使用变形合金进行生产，为生产高力学性能的挤压铸件取代锻件提供有利条件。

适用范围：适于生产各种对力学性能要求高，致密性好的厚壁铸件。如汽车受力件（铝合金活塞、汽车轮毂）汽车耐压件（压缩机涡轮）及散热片、电机壳体、轴套等零件。

5半固态铸造的基本工艺方法有哪些？产品有何特点？并结合实例谈谈其在生产实际中的应用。

半固态铸造主要分两大类：流变铸造和触变铸造。流变铸造：利用剧烈搅拌等方法制备出预定固相分数的半固态金属浆料并对半固态金属浆料进行保温，将该半固态金属浆料直接送往成形机进行铸造或锻造成形的工艺。可分为流变压铸、流变锻造等。

触变铸造：首先利用剧烈搅拌等方法制备出球状晶的半固态金属浆料，将该半固态金属浆料进一步凝固成锭坯或坯料，再按需要将金属坯料分切成一定大小，把这种切分的同态坯料重新加热至固液两相区，然后利用机械搬运将该半固态坯料送往成形机(如压铸机、锻造机等)进行铸造或锻造成形。根据成形机的种类，可分为触变压铸、触变锻造等。半固态铸造产品特点：

(1)机械性能比常规铸造和压铸高；

(2)含有一定固相比例的半固态金属在搬运过程时更多呈固态特性，易于搬运；而在压铸时更多呈液态特性，流动性好，易于充型，产品密实无缺陷。(3)含有一定球状晶粒的半固态浆料凝固后，无缩孔，无偏析，因此性能更均匀。(4)半固态浆料温度低，对模具的热影响小，提高模具寿命

(5)由于半固态浆料的温度低，可以加入低熔点的增强材料（纤维等），为复合材料的廉价生产开辟了途径。

半固态铸造技术的应用：半固态铸造金属主要是铝、镁合金，这些合金最成功的应用主要集中在汽车领域，如半固态模锻铝合金制动总泵体、挂架、汽缸头、轮载、压缩机活塞等。铝合金半固态加工技术（触变成形）已经成熟并进入规模生产，主要应用于汽车、电器、航空航天领域，与铝合金半固态成形比较，镁合金的半固态成形技术发展较晚，成熟的技术只有Thixomolding技术。

6论述超塑性的种类、实现条件、力学特征以及超塑性在材料成形中的意义。

超塑性：金属和合金在特定组织结构和变形温度速度条件下，可以呈现异常高的塑性，伸长率可达数100%甚至达1000%以上，变形抗力也很小，这种现象称为超塑性。

超塑性种类：组织（细晶）超塑性（包括共晶型与共析型合金双相组织超塑性）、相变超塑性、其他超塑性（短暂超塑性、相变诱发超塑性、高应变速率超塑性、电致超塑性）超塑性实现条件：（1）内部组织条件：晶粒尺寸小；晶粒形貌等轴；显微组织多相。（2）外部变形条件：变形温度较高；变形温度恒定；应变速率较低。实现组织超塑性的条件: 1：材料具有均匀的、细小的等轴晶粒，晶粒尺寸通常<10m，并且在超塑性温度下晶粒不易长大；

2:变形温度T>0.5Tm(Tm为材料熔点)，并且在变形时温度保持恒定； 3:应变速率έ=10-4～10-5/s，要比材料常规拉伸试验时应变速率至少低一个数量级。

相变超塑性实现条件：内部组织条件：发生固态相变；外部变形条件：循环加热冷却。

【超塑性的宏观变形特征：大变形；低变形抗力；无缩颈；易成形。】 超塑性力学特征：

1为了描述超塑性的力学特征，应力与应变速率的关系式：=Kέm

2材料在超塑变形过程中，会在低应力下呈现很好的稳态流变能力，基本上没有应变硬化现象，拉伸试样经过长时间的均匀变形，其截面不断变小而最终断裂，无明显颈缩。

超塑性在材料成形中的意义：

将材料的塑性成形置于材料的超塑状态下进行的超塑成形技术，与传统的塑性加工技术相比，其优势十分明显：

(1)成形力小，可以降低成形设备吨位，节约能源，延长成形模具使用寿命，降低对模具材料的要求。

(2)塑性好，充型能力强，可成形出复杂形状制件，可将多道次的塑性成形改为一次成形，可将多工序的组合件或镶嵌件改为整体结构一次成型。(3)可提高成形件的精度，可成形出精细的尖角、沟槽、凸台，成形件表面光洁，轮廓清晰。

(4)可提高材料利用率，实现少无切削的近终加工。

(5)某些不能进行常规塑性加工的所谓脆性材料、加工性能差的难加工材料，在其超塑状态下可以进行塑性加工。

(6)可以将塑料制品、玻璃制品的某些加工方法用于金属制品的加工。(7)由于超塑状态下的成形过程是较低速度和应力下的稳态塑性流变过程，故成形后残余应力很小，不会产生裂纹、弹性回复和加工业，成形件尺寸稳定；超塑性成形后材料仍能保持等轴细晶组织，无各向异性，不会出现制耳等不均匀塑性流变引起的缺陷。常规塑性加工时极易出现的各种缺陷在超塑成形时大多不会出现。

【应用：

（1）材料在超塑状态下具有很好的塑性加工成形性和焊合性，因而超塑性在塑性加工和固态连接中均有很好的应用前景。

（2）如果塑性成形制件不希望成形后的组织因具有常规塑性变形的组织特征而影响使用性能，那么采用超塑成形替代常规塑性成形具有明显的技术优势（3）超塑变形过程中的高密度晶体缺陷及亚结构，在变形结束时立即通过淬火将其固定下来，以提高材料的强韧性，这种技术思想在双相钢和双相钛合金的超塑性研究中已得到试验证实

（4）材料在超塑状态下极好的可塑性、易焊合性、原子易扩散性、以晶界行为为主的变形机制及其组织特性等等，可以为含有超塑技术因素的组合或复合技术的构建提供很大的自由度

应用：

1、将超塑性引入到传统塑性加工中，可开发出超塑性挤压、超塑性模锻、超塑性轧制、超塑性胀形等，还有超塑性扩散焊接、超塑性烧结、超塑性模锻等】

7锻造成形技术的种类有哪些？各有何优缺点？模锻工艺流程中的关键工序有哪些？如何保证锻件的质量？

分类：

按成形工具分类：自由锻、模锻、胎模锻造、特种锻造 自由锻：通常把采用简单通用的工具(如平砧、型砧)使坯料或铸锭产生塑性变形，从而得到所需的形状尺寸和良好组织性能锻件的塑性加工方法称为自由锻造。优点：自由锻造方便、灵活，工装简单，工件变形抗力小，广泛应用于试制、修理、单件小批生产。对大型关键锻件的生产，自由锻造是主要的塑性加工技术 缺点；生产率低，工人劳动强度大，金属损耗大，自由锻件的精度及复杂程度不高

模锻：在锻压机械的动力作用下，坯料在锻模型腔中被迫塑性流动成形，从而形成比自由锻造质量更高的锻件（根据模具的终锻型槽结构不同，模锻可分为开式模锻、合闭式模锻。根据所用的设备不同，模锻可分为锤上模锻、热模锻压机上模锻和水压机模锻。）优点： 生产效率高

锻件形状复杂，尺寸精度高，粗糙度低 锻件的机械加工余量少，材料利用率高 流线分布更合理，提高工件使用寿命 操作简便，劳动强度小 锻件批量大时，其成本较低 缺点： 设备投资大

生产准备周期长

锻模成本高，使用寿命短 工艺灵活性不如自由锻

胎模锻造：是在自由锻设备上采用不与上、下砧相接的活动模具成型的方法。进一步发展又形成了模锻工艺，因此其特点介于两者之间

优缺点：胎膜锻造与自由锻造相比，具有能够提高锻件质量、节省原材料、提高生产率等优点；与模锻相比，具有不用贵重模锻设备、锻模加工简单等优点。其缺点是锻件的精度稍差、劳动强度大、生产效率低、胎膜使用寿命短等。

按成形温度分类：热锻、温锻、冷锻 热锻：在再结晶温度以上进行的塑性变形；

优点：减少金属的变形抗力；改变钢锭的铸态结构；提高钢的塑性。温锻：在室温以上完全再结晶温度以下进行的塑性变形 优点：减少锻压力；精度较高 冷锻：在室温时进行塑性变形

优点：没有温度波动和氧化作用，锻件精度高而表面光洁;提高锻件的强度和硬度；限于比较小的机器零件和低碳钢及有色金属材料。模锻工艺流程

1、备料工序（按工序要求将原材料切割成单件毛坯，除锈，防氧化，和润滑处理）

2、加热工序（按变形的加热温度和生产节拍，加热原坯料和中间坯料）

3、变形工序：制坯+模锻、预锻+终锻（根据锻件类型和选用的模锻设备确定制坯工序和模锻工序，其中模锻工序包括预锻和终锻）。预锻的作用是使制坯后的坯料进一步变形，以保证终锻是金属充满型槽，已得到无折叠、裂纹或其他缺陷的优质锻件，同时有助于减少终锻型槽磨损，提高使用寿命。

4、锻后工序

5、检验工序(检验项目：几何形状尺寸、表面质量、金相组织和性能)。其中最重要的是变形工序。

8结合具体实例分析自由锻和模锻的优缺点。通常把采用简单通用的工具(如平砧、型砧)使坯料或铸锭产生塑性变形，从而得到所需的形状尺寸和良好组织性能锻件的塑性加工方法称为自由锻造。优点：自由锻造方便、灵活，工装简单，工件变形抗力小，广泛应用于试制、修理、单件小批生产。对大型关键锻件的生产，自由锻造是主要的塑性加工技术。缺点；生产率低，工人劳动强度大，金属损耗大，自由锻件的精度及复杂程度不高。在锻压机械的动力作用下，坯料在锻模型腔中被迫塑性流动成形，从而形成比自由锻造质量更高的锻件。1.优点：生产效率高；锻件形状复杂，尺寸精度高，粗糙度低；锻件的机械加工余量少，材料利用率高；流线分布更合理，提高工件使用寿命；操作简便，劳动强度小；锻件批量大时，其成本较低。缺点：设备投资大；生产准备周期长；锻模成本高，使用寿命短；工艺灵活性不如自由锻。

9焊接方法的种类有哪些？选取其中一种焊接方法谈谈其原理、优缺点及其应用。

焊接方法主要有：熔化焊、钎焊、固相焊接。熔化焊按照热源的不同分为：气焊（氧-乙炔焊）、电弧焊（手工电弧焊、埋弧焊、钨极气体保护焊、钨极惰性气体保护焊、熔化极气体保护焊、熔化极惰性气体保护焊、等离子焊）、高能束焊（电子束焊、激光焊）。钨极气体保护焊：工艺原理是通过建立在非消耗性电极—钨电极和金属焊件之间的电弧来加热并熔化焊丝和部分待焊母材来进行焊接的一种工艺。因保护气体的不同分为钨极惰性气体保护焊和钨极活性气体保护焊。

钨极气体保护焊的工艺优缺点：优点：电弧稳定，可以分别控制送丝速度和焊接电流，以在焊缝尺寸不变的情况下，改变熔池稀释率和热输入，可以实现自熔焊，可以焊接活泼的有色金属。缺点：焊接电流不能过大，设备暂载率低，熔覆率、生产效率相对较低。直流正接适用材料：除铝镁外的金属；直流反接一般不采用；交流适用于铝、镁、铝青铜等。氧-乙炔焰焊： 原理：利用可燃气体和助燃气体(氧气)混合点燃后产生的高温火焰来熔化工件的待焊部位来进行焊接的工艺，叫做气焊。当可燃气体为乙炔时，为氧-乙炔焊。

优缺点：

优点：设备简单、轻便、且价格低廉，保养和维修非常方便。

缺点：能量密度低，焊接速度慢，热输入大，易产生较大热影响区、构件变形严重。会污染一些活泼金属的焊缝，因此不被推荐用于焊接钛合金、铝合金等。

电阻焊：

原理：工件通电后，在被焊构件间和与电极表面间接触区域的接触电阻作用下被加热，发生局部熔化后，接触电阻减弱甚至消失(在闪光对焊过程中由于反复分离而被加速)。此后，其主要生热作用的是决定于电流密度的体积加热。

优点：效率高，变形小，节省材料，劳动条件好。

缺点：一次投资大，耗电量大，用于板料焊接只能用于较薄的板材

应用：多用于厚度较薄材料的搭接；各种直径线材、管材、棒材的对接。焊接缺陷有哪些类型？产生原因是什么？在生产实际中如何控制？

焊接缺陷：焊瘤、夹渣、裂纹、气孔、咬边、未焊透、偏析等。产生原因：

焊瘤产生的原因:焊条熔化太快、电弧过长、电流过大、焊速太慢、运条不当。夹渣的原因：施焊中焊条未搅拌熔池、焊件不洁、电流过小、分层焊时，各层渣未去除。

裂纹的原因：焊件中含碳、硫、磷高；焊接结构设计不合理；焊接程序不当；焊缝冷却太快；存在咬边、气泡、夹渣、未焊透等。

气孔的原因：焊件不洁、焊条潮湿、电弧过长、焊速太快、电流过大、焊件含碳量高。

咬边的原因：电流过大、焊条角度不对、运条不当、电弧过长。

未焊透的原因：装配间隙过小、坡口开得太小、钝边太大、电流过大、焊速过快、焊条未对准焊缝、焊件不洁。【

1)咬边：在沿着焊趾的母材部位烧熔形成的沟槽或凹陷，称为咬边。焊接电流太大，以及运条速度不当所造成。

2)未焊透：焊接时，焊接接头根部未完全熔透的现象，称为未焊透。坡口角度过小、间隙过小或钝边过大；焊接电流太小；焊接速度过快；电弧电压偏低；焊(或焊丝)可焊性不好；清根不彻底。

3)气孔：焊接时，熔池中的气体在凝固时未能逸出而残留在焊缝中所形成的空穴，称为气孔。其气体可能是熔池从外界吸收的，也可能是焊接冶金过程中反应生成的。主要原因母材或填充金属表面有锈、油污等,焊条及焊剂未烘干会增加气孔量，因为锈、油污及焊条药皮、焊剂中的水分在高温下分解为气体，增加了高温金属中气体的含量。焊接线能量过小，熔池冷却速度大，不利于气体逸出。焊缝金属脱氧不足也会增加氧气孔。4)夹渣：焊接熔渣残留在焊缝中。原因可能是熔池温度低（电流小），液态金属黏度大，焊接速度大，凝固时熔渣来不及浮出；运条不当，熔渣和铁水分不清；坡口形状不规则，坡口太窄，不利于熔渣上浮；多层焊时熔渣清理不干净。5)未熔合：熔焊时，焊道与母材之间或焊道与焊道之间，未完全熔化结合的部分，称为未熔合。主要是焊接线能量太低，电弧偏吹，坡口侧壁有锈垢及污物，层间清渣不彻底等。

6)烧穿：在焊接过程中，熔化金属自坡口背面流出，形成穿孔的缺陷，称为烧穿。焊接电流过大，焊接速度太慢，装配间隙过大或钝边太薄等。7)焊瘤：焊接过程中熔化金属流淌到焊缝之外未熔化的母材上所形成的金属瘤，称为焊瘤。操作不熟练和运条不当，埋弧焊工艺参数选择不合适等。】

生产实际中焊接缺点的控制：

1)焊接电流：焊接电流大小选择恰当与否直接影响到焊接最终质量。焊接电流过大，可以提高生产率，并使熔深增加，但易出现咬边 焊瘤等缺陷，并增大气孔倾向尤其在立焊时熔池难以控制，易出现焊瘤，弧长增加，就会产生咬边焊接电流过小，溶深减小，易出现未焊透融合不良夹渣脱节等缺陷。

2)焊速：焊接速度是表征焊接生产效率的主要参数。合理选择焊接速度对保证焊接质量极其重要。焊速过快，使熔池温度不够，易造成未焊透未融合焊缝成形不良等缺陷 焊速过慢，使温度过高，热影响区宽度增加，焊接接头的晶粒变粗，机械性能降低，变形量增大，同时焊速过慢还会使每层的厚度增大，导致熔渣倒流，形成夹渣等缺陷。

3)电弧电压：焊接过程中合理的控制电弧长度是保证焊缝稳定的重要因素。电弧过长对熔化金属保护差，空气中的氧 氮等有害气体容易侵入，使焊缝产生气孔，焊接金属的机械性能降低 但弧长过短，就会引起粘焊条现象，且由于电弧对熔池的表面压力过大，不利于熔池的熔合，使熔池中气体及熔渣上浮受阻，从而引起气孔 夹渣等缺陷的产生 4)操作因素：在焊接生产过程中，焊工操作技术水平低，就意味着打底层的运条方法焊条角度接头方法中间层及盖面层的运条方法接头收尾等操作方法掌握不熟练

11焊接接头的组织特征有哪些？对焊接接头的性能有何影响？

焊接接头是基本金属或基本金属和填充金属在高温热源的作用下，经过加热和冷却过程而形成不同组织和性能的不均匀体

1)焊接熔池和焊缝：焊接熔池是指由熔化的局部母材和填加材料所组成的具有一定几何形状的液态区域，而焊缝是指熔池凝固后所形成的固态区域。焊缝金属的组织和性能不仅取决于焊缝的相变行为，而且受到焊接熔池结晶行为的直接影响。

2)焊接热影响区：焊接热影响区是焊接接头的重要组成部分，是焊缝两侧未经过熔化但组织和性能发生变化的区域。由于焊接热影响区不同部位所受热作用的不一致性，造成其内部组织和性能的分布极不均匀，以致可能使其成为焊接接头的较薄弱环节

3)熔合区：熔合区是介于焊缝与热影响区之间的相当窄小的过渡区，是由部分熔化的母材和部分未熔化的母材所组成的区域。其化学成分、微观组织和力学性能极不均匀，常常是热裂纹、冷裂纹及脆性相的发源地，从而成为焊接接头的最薄弱环节。

对焊接接头性能的影响：

焊接接头的特点：具有组织和性能的不均匀性；易产生各种焊接缺陷；存在着应力集中，焊接残余应力、焊接变形等。

熔池焊缝：

熔池中的金属从液态变为固态的这种过程称为熔池的一次结晶。熔池凝固后的焊缝金属从高温冷却到室温时，还会发生固态的相变，产生不同的组织。焊缝的这种固态相变过程称为焊缝金属的二次结晶。

焊缝一次结晶组织中细柱状晶比粗柱状晶好，胞状晶比树枝晶好，因为粗晶体金属的强度、塑性和韧性都较低，而且热裂纹敏感性大，尤其是粗大的树枝晶对热裂纹的敏感倾向很强。

由于偏析、化学成分极不均匀，焊缝的抗裂性变差，偏析越严重，力学性能和抗腐蚀性的不均匀程度就越大，偏析使S、P聚集在焊缝中心，就容易产生热裂纹。

二次结晶组织的类型、特征和形态不同，则焊缝金属的性能也不同。晶粒度，晶粒越细，组织越均匀，其性能比粗大的不均匀组织要好。

热影响区：

热影响区的宽窄对焊接接头性能是有影响的，热影响区越窄，焊接产生的应力越大，越容易产生焊接裂纹；热影响区越宽，内应力越小，变形越大，但对于常用焊接结构，单纯的焊接应力还不足以形成裂纹，因此总希望热影响区越小越好。

熔合区：

焊接材料和钢材都为化学成分相近的低碳钢时，该区化学成分无明显变化，但靠近基本金属一侧可能具有过热组织的特点，晶粒粗大，金属塑性和韧性较低。是焊接接头中性能最差的区域。焊缝金属与基本金属化学成分、线膨胀系数和组织状态相差较大时，就会导致合金元素再分配，可能同时存在着较大的热应力和严重的淬硬组织，所以熔合区是产生裂纹、发生局部脆性破坏的危险区。

第二篇：热成型技术（定稿）

王辉：热成型技术可以帮助汽车节能减排http://auto.QQ.com

2009年10月20日18:31

腾讯汽车

我要评论(0)主持人：下面进行今天最后一个主题演讲。下面有请本特勒汽车工业亚太区车身技术总监王辉博士。他演讲的题目是汽车安全设计及车身轻量化——本特勒热成型技术的应用。

王辉：我叫王辉，我来自德国本特勒集团。

不管现在的汽车动力是混合型的动力，还是电池的电动力，汽车车身轻量化的问题是一个主要的问题，汽车越轻，同样的动力他跑得越快，在同样的动力下他跑得远。所以我们今天的题目主要是讲一下怎么样用现代的工业技术以及新材料把车身在满足一些技术条件，比如说碰撞条件、干路条件下能满足轻量化，在节能减排方面做一些贡献。节能减排是一个大趋势，本特勒作为全球最大的汽车零部件供应商之一，我们可以说本特勒也在行动以节能减排。

我今天题目主要有几个部分，在技术报告之前，我用几分钟给大家介绍一下本特勒。另外，我再介绍一下关于二氧化碳的减排，这个题目今天我们前面的报告人都已经介绍了，我再简单介绍一下。另外，在车身上面材料的使用，为什么使用这个材料，这个材料有什么好处。我以前在国内做报告的题目就是这样：对于不同的零件我们可以使用不同的材料，满足他的技术要求，根据这个设计来满足轻量化的要求。另外，我给大家介绍我们近一两年在市场上推广的三个技术。最后，我要介绍三个例子，通过这三个例子大家可以看出来，作为节能减排，我们车的轻量化怎么能够在车的设计过程中考虑到成本的要求、轻量化的要求、技术的要求。

首先，本特勒。本特勒是一个家族企业，它已经存在了130年的历史。他以前是一个铁匠出身的，在50年代的时候，他曾经生产过五千辆最小车。60年代，本特勒集团分成三个分支，有钢管、钢材、汽车技术、贸易。我们今天主要讲的是汽车贸易，在汽车贸易里面我们有三个产品部门，第一个是底盘部门，我是来自车身部门的。另外一套，我们还有发动机和排气管道部门，另外，我们还有工程技术公司。本特勒全球在汽车行业总共在二十多家，有52个工厂16个研发中心，去年在汽车行业的销售量是46亿欧元，全球18000名员工。它的主要产品提前已经提到了，主要是底盘，底盘部门有底盘零件和底盘模块。我们还有车身件，车身件在车身里面，主要是A铸、B铸、前面保险杠这些系统。这些系统在汽车轻量化里面可以做很多的文章，因为在车身里面，碰撞是一个主要的，现在国内汽车要打开国际的碰撞门，你必须考虑到你这个车的设计，怎么样才能设计出一个车在国外欧洲碰撞的时候能够达到它的五星、四星的要求。我们这里面主要的安全零部件就拆开了热成型技术。我们主要发动机的钢管和排气管道，我们公司还有一个钢管厂，它是高强度的钢管它的抗强度能够到1600兆发左右。

这是我们公司以后要创新发展的未来，现在主要有三个：去年我们在国内搞技术展览的时候，我们已经提到这三个模块：这三个模块一个是有效合理的利用资源。有效合理的利用资源主要是考虑加工，我们通过不同的创新、改革使我们的先进工艺技术应用到生产中去，使能源消耗降低。这样我们有效的使用资源。另外，我们考虑到安全性。因为汽车的安全性是一个主要的课题，我们生产出来的车必须要安全。另外，就是环境保护，我们主要是考虑到怎样使汽车轻量化以达到减排的效果。所以我们不但在汽车零部件里面使用热成型技术，还有碳纤维材料，我们也可以提供这些产品的设计和生产。

接下来简单介绍我们公司的情况，我们公司在中国的业务也开展得很好，目前中国有四家工厂，两家在上海，一家在长春，另外一家在福州，而且我们公司是第一家把热成型技术引入中国的公司。前面介绍了我们公司。

下面讲一下我们下一个课题，这个课题主要是二氧化碳的规则。这个规则主要是欧共体定的规则。02年65%的车二氧化碳的排放量必须不能超过130克，05年，55%的车必须达到这个要求，如果不能达到这个要求，有一个惩罚，就是惩罚我们汽车厂，如果汽车厂超过一克，罚款五欧元，如果超过四克，每一克要付费95欧元。从2019年以后，所有的车生产，如果超出了这个标准，每一克都要罚款95欧元。这对汽车轻量化起到了很大的作用。这里面我们做了一个市场调查，如果车身或者整车的总量减轻一公斤，它的油耗可以节省多少升每公里，但是二氧化碳的排放量减少0.06克。这个0.06克是一个很小的数字，我们可以忽略不计，但是如果你从北京开到上海，来回跑一趟，二氧化碳的排放量就是很大的数字。而且如果你超过一克，从2012年开始，如果减轻重量一公斤，我就可以节省成本5.7欧元。这5.7欧元人民币就是57块钱。我们通过这个可以看出来，汽车的轻量化是非常关键的。在满足节能减排的大趋势下，作为一个汽车工程技术人员，必须要考虑到汽车的轻量化。我们做过一个调查，车身重量占整个车的40%，如果我们把车身减轻，整个车的重量就能够减轻。现在一般的设计都是单一的车型，我可以用全钢板车身结构，豪华车或者是奥迪车，全部是铝合金材料。在将来我们要考虑的肯定是车身的多样化，或者是材料的多样化。你要用不同的材料到不同的零部件上面去。以满足他的技术要求。这些材料比如说我们这里面说的有超高强度钢，一般抗拉强度在800以上的我们叫它是超高强度钢。比如说热成型技术，它的抗拉程度可以到1500、1600。铝合金、碳纤维复合材料，镁合金，这些技术在我们公司里面都可以进行设计以及进行生产。而且我们有一些产品已经在用这些方面的技术。

这是在德国汽车学会，由大众汽车公司牵头进行的研究。它是超级轻量化的车。这个车身的设计是有180公斤。这个车型是一个高尔夫(图库 论坛)的车型，这个高尔夫车型现在是180公斤，跟高尔夫

3、高尔夫4对比，它的材料减轻30%多。铝合金占了53%，有96公斤左右。钢板、钢材66公斤，镁合金11公斤，还有一些塑料件，这里面可能还有碳纤维复合材料。大家如果看一看的话，这里面的技术用了很多，比如说灰色的是热成型零部件，这里面表示，前面中央通道及以及底盘，底部通道，都是用高强度钢。为了满足侧面碰撞，A如和门底下的踏板，都是用热成型技术。再看这个车，这个车在欧洲碰撞已经拿到五个星，如果我们对它进行分析，看看哪些零部件我们可以改。看看在大的零部件能不能减轻它的重量。通过我们对前后保热成型材料，对顶部、底部，我们整个可以做一下估算。在满足这个技术要求情况下，碰撞要求、钢度要求等等要求情况下，我们可以减轻重量66公斤，这个66公斤是什么概念？成本我们现在不要考虑。因为铝合金和镁合金的材料成本肯定是很高的。我们现在根据技术进一步的创新，我估计成本肯定会降下来。我们考虑到二氧化碳的排放。这个排放我们可以考虑它在生产中，比如说复合材料或者是铝合金，它在生产中产生的二氧化碳提高了。但是，如果在使用期间它就降低了。而且在回收方面，因为复合材料等等的回收产生的二氧化碳也提高了。所以我们把整个考虑一下，如果一个车的使用寿命是20万公里，我们可以计算一下，它的二氧化碳的排放量可以减排670公斤。这670公斤我们除20万公里，等于是我们每公里减排4克二氧化碳。你一公斤，或者是一克，如果没有达标，你必须罚款95欧元，4克相当于400欧元左右，通过我们的分析，我们认为有可能根据我们的技术，尤其是热成型技术，我们能满足节能减排的要求。前面谈到了很多的热成型技术，热成型到底是什么样的技术？热成型其实是很简单的一个技术。大家可以看出来，这个工艺过程很简单，首先是开点、下料，进行炉子的加温，这个温度一般是在950度左右加温。加温以后，一次冲压成形，然后再进行冷却。这个技术和一般的冲压技术的区别多了一个模子。模具里面有一套冷却系统。它减轻重量，因为它强度提高了，所以重量可以减轻。而且可以减少它里面加强板的数量，比如说我们可以看出来，这里面的中央通道是大众车的一个通道，我们可以通过热成型技术可以用到中央通道里面去，加强板等一些零部件就可以省掉了。因为我们是一次成型，所以我们就需要一套模具。同时，它的成型的精度非常高。另外，它的碰撞的能力非常优秀。

这是我们一般用在汽车材料上面的图，我们也称它为香蕉图，因为它的形状像香蕉。一般我们国内在车身的材料是在这个范围之内，它的强度是200兆帕，它的强度是40%，因为它比较软，比较容易成型。它的原始材料没有加温之前强度已经很高了，延伸率15%。通过加热，它的材料里面，晶体发生变化，然后变到这个程度情况下，我们进行冲压成形，这个材料一加热950度以后，钢板肯定还是软的，在这个情况下加热成型。成型的同时进行冷却。冷却是轧果处理了，它的强度就提高了。热成型技术和我们老祖宗以前造剑的技术是一样的。王麻子菜刀很快，它的刀的成型也是经过炉子里面烧，进行锤打，到炉子里面冷却。这个工艺的好处是它的成型在25秒到30秒这么很短的时间内来完成。这个技术是很关键的。这个材料是1600兆帕，跟200兆帕相比，我们强了8倍。国内的这些厂家经常提这个问题，你这个材料技术好，哪个零部件我是第一优选，比如说要热成型技术。这里面是我们在市场调查，上面这些图形，所有这些零部件标志，在06年以前都可以采用热车型技术进行生产的。现在我们已经拓宽了，比如说这个中央通道，在06年如果这个曲线进行对比，本特勒每年可以生产八百万件，而且BERU是在汽车零部件里面首选的零部件。

热成型我们公司是全球领先的，我们不光停留在以前的热成型技术上面，我们这几年在热成型技术开发获得了很大的成功。比如说我们最里面一个技术，这个技术我们通过分析计算，我们发现这些零部件BERU的厚度，到底不部不要那么厚，中间厚一点，根据不同的厚度，我们可以在材料开展的过程中进行汞压，使得板的厚度根据我们的要求来调整轧汞的参数来满足他不同的厚度。冲压以后下料，下料以后进行热成型，最后冲压成形。这里面的好处，我哪个地方厚就可以进行热成型加工，一套模具就可以满足他的要求。这个技术我们已经成功的用到了宝马X5(图库 论坛)上面去。

另外一个，打补丁技术，在碰撞的时候，有机的部位会加强，加强需要加强板和加强金。我们在BERU的技术里面，两个料同时进行下，下完了以后点焊连接起来，一起送到炉子里面加温，一次成形，这个技术解决了：第一，省一套工序费用。第二，如果你单独进行加工，最后技术组装焊接的话，它的强度很高，焊接不在一起。这种技术它解决了撞碰带来的困难。这里面大家要问了，你在加温之前焊在一起了，再加热以后再成型，这两个点会不会脱落？我们可以解决这个问题。另外，局部进行加热，尤其在侧面碰撞，它里面的要求特别高，最高的要求你顶部材料强一点，底部弱一点，所以碰撞的时候，底部吸收能量多一点。我们这个技术现在已经成功的运用到了奥迪Q5(图库 论坛)的技术上面去了，奥迪Q5去年在欧洲获得车身展的最优秀奖。一般碰撞的时候顶部变形小一点，底部变形大一点。如果我们以热成型，不同材料局部加热，底部变形很小，顶部变形很大，可以满足碰撞的要求，使得底部能量吸收多一点，因为底部的空间比较大。在优化的过程中我们发现，这里面有一个轻量化的对比。如果用冷成型，它的重量是8.7公斤，如果我们用这个技术，4.5公斤。整车的重量减轻4.3公斤。我们不断的提高，还可以把重量减轻。

下面讲三个例子。我们经过分析、计算，完全可以做到把外面这个板热成型，如果我们采用热成型技术，连成的三件我们可以连件进行组成，重量可以减轻八公斤，性能可以提高，成本上面少了一个零件，总量减轻了，装配成本减少了。所以我们这个零件在葡萄牙进行量产。另外，我们这里面做了一个例子，这个车已经碰撞无形，但是由于车底很重，我们通过进行比较可以看出来，这里面有五层板连接起来的，大家看这个照片，这个照片是这个车子的切割照片，这个车子是帕萨车车子的切面，这里面就是用热成型技术，我们可以在保证它的性能的情况下，减轻车底的重量7%，这个7%的数字很小，但是这个车420公斤，7%的概念相当于是30公斤左右。最后一个例子，我们把20年以前的车进行分析，看这个车能不能满足现在的欧洲碰撞要求。大家可以看出来，如果20年前的车与我们在做碰撞，全面的碰和侧面的碰，整个车压缩得很大，我们对它进行分析，以前用的车身材料没有用高强度钢，用600兆帕的钢也是占8%左右。我们进行优化、分析，采用高强度钢，我们可以发现，最里面优化前和优化后，我们可以减少它的变形将近800毫米，800毫米可以把里面的驾驶员的生命进行保护，碰撞以后他没有进行压缩。车内碰撞可以减少500毫米。

这就是我今天要做的报告，谢谢大家！

第三篇：先进复合材料真空袋,热压罐成型技术

先进复合材料真空袋,热压罐成型技术

真空袋/热压峨成塑技术是航空、航天领城应用最广泛的成型技术之一它能在宽广范圈内适应各种材料对加工工艺条件的要求。

真空级/热压罐成型的主要工艺流程

1.模具清理和脱棋剂涂抹。

脱棋荆一定要涂抹均匀.用量要严格控制，过少影响脱模，过多污染制品。

2.预浸料裁切与铺叠。

裁切与铺叠可采取人工操作.可采取机器辅助裁切与人工铺叠相结合.也可采取全自动方式裁切与铺叠。裁切按模板裁剪.要注意控制纤维方向偏差，一般不超过士1度。铺叠时要按照设计的铺层顺序和方向依次铺叠，同时要注意在接缝部位采取搭接形式.且各层接缝必须错开.要注意将顶浸料展平压实，尽量排除层间空气。

3真空袋组合系统制作和坯件装袋.真空袋组合系统制作需要采用各种辅助材料.其中包括:真空袋材料(改性尼龙薄膜或聚酸胺薄膜).橡胶密封胶条.有孔或无孔隔离膜(聚四氟乙烯或改性氟塑料)。吸胶材料。透气材料.脱模布和周边胶条等。按图10-1所示顺序将坯件与各种辅助材料依次组合井装袋.形成真空组合系统。在组合过程中.吸胶材料的用量要精确计算.真空袋不宜过小或过大，以舒展为宜。装袋后应进行真空检漏.确认无误后.便可闭合锁锁热压罐门.升温固化。

1.真空袋.2.透气材料.3.压板04.有孔隔离层,5.预浸料叠层，6.有孔脱模布，7.吸胶材料，8.隔 离薄面.9.底模版.10.周边挡条.11.周边密封带112.热压罐金属基板。13.密封胶条，14.真空管路

3.固化。

各种树脂体系的固化制度，应根据各种不同树脂体系的固化反应特性和物理特性分别给予制定，要懊重考虑加压时机和关闭真空系统的时机。固化完毕要控制降温速率，以防止因降沮速度过快导致制品内部产生残余应力。

4.出罐脱模。

先进复合材料真空袋,热压罐成型技术由江苏申凯包装发布，罐内温度降至接近室温时方可出罐脱模。

5.检测与修整。

先进复合材料制品一般都要进行无损探伤检侧。

预没料侧备

织物预浸料是热压罐成型的半成品原材料，可采用溶液及演法和热熔浸渍法制造。

1.溶液浸渍法。

通常采用辊筒卷绕方法生产。织物状态、胶液浓度、卷绕速度和卷绕张力对预浸料的含胶量有重要影响.烘干温度和卷绕速度对预浸料的挥发份和预固化度有重要影响.该工艺浸渍渗透性好.但固化后产品致密性差.空隙率高，力学性能偏低，生产成本高，环境污染严重。

2.热熔浸渍法.热熔浸渍也称树脂膜浸渍，其主要优点:纤维排纱平直均匀，含胶最、带宽、带厚均能精确控制。热压浸演。浸渍效果好，纱束之间无间隙.有利于降低制品的空隙率:无溶剂挥发，劳动环境好等.热熔浸渍是在专用热熔浸渍机上进行。机器开动后，牵引辊牵引上下隔离纸与连续纤维同步移动.此时被加热到熔融状态的树脂通过涂膜辊均匀涂覆到上下隔离纸相对应的单面上，上下隔离纸上的胶膜将纤维夹在中间.通过加压辊将熔融树脂压浸到纤维中间，经过冷却，最后将上下隔离纸和预浸带分别收卷待用.预浸料的含胶量可通过调节刮胶辊与涂膜辊之间的间隙和调节温度、走纸速度来控制.热压系统与成型模具

1.热压罐系统。

热压罐系统是根据复合材料成型工艺条件设计的。通常由如下分系统组成:压力容器;加热及气体循环系统;气体加压系统;真空系统。控制系统;冷却系统和装卸系统组成。

2.成型模具，热压罐成型模具要求模具材料在制品成型沮度和压力下能保持适当性能，同时还要考虑到棋具成本、寿命、梢度、强度、质最、机械加工性、热胀系数、尺寸德定性、表面处理及导热系数等。模具的制造可选择铝、钢、镍合金、电沉积镶和碳/环氧复合材料等。

热压罐成型工艺模拟

在热压罐成型工艺过程中，将发生以下主要物理、化学变化:①树脂在纤维中流动，以促使树脂充分浸透纤维;②纤维增强网络压实，以保证复合材料构件中纤维体积分数最大化;先进复合材料真空袋,热压罐成型技术由江苏申凯包装发布，③合适的固化压力，以抑制树脂基体中孔隙的形成;④合适的固化温度周期。以确保树脂充分固化。所有这些物理化学过程，均可以通过建立树脂流动模型、纤维形变模型、纤维庆实模型、孔隙形成模型、热传递模型等进行工艺

模拟，并把这些模型统一集成到固化工艺优化的软件系统中。

热压罐成型技术可用来制作军机的主承力构件，如机身、抓盒、方向舵、升降舵、垂尾、平尾等。在卫星和运载火箭上也有广泛用途。

先进复合材料真空袋,热压罐成型技术由江苏申凯包装发布,

第四篇：先进制造技术 答案

2015年 2015年

第五篇：先进制造技术答案

选择填空

下面哪一个不属于CIMS系统？B A.CAD B.GPS C.CAM D.CAPP 下列哪一种主要应用于CAE领域？C

A.NX B.Catia C.Ansys D.AutoCAD 逆向工程设计方法是现代设计中重要的一种设计方法，以下关于逆向工程的描述中不正确的是？B A.逆向工程分为实物逆向、软件逆向和影像逆向 B.三座标测量机是一种非接触式测量设备 C.Imageware是一种逆向工程造型软件

D.逆向设计就是“从有到无”，就是根据已经存在的产品模型，反向推出产品的设计数据（包括设计图纸或数字模型）的过程。

在并行工程设计和协同设计中，各子系统之间需要进行数据的交换，下面哪一种不是数据交换的标准格式？c A.dxf文件 B.STEP文件 C.dwg文件 D.IGES文件 就目前来讲，下面哪一种不属于先进制造技术？B

A.虚拟制造 B.刚性流水线制造 C.敏捷制造 D.绿色制造 柔性制造系统中的自动物料系统包括运输设备和储存设备。以下属于其储存设备的是哪个？B A.物料进出站 B.堆垛起重机 C.AGV小车 D.工业机器人

某种类型的企业强调与用户建立一种崭新的“战略依存关系”，强调用户参与制造的全过程。制造商将发现，最好的产品不是他们为客户设计的，而是他们和客户一起设计的。要想满足客户的越来越高的要求和期望，最好的方法是把客户吸收到产品设计和制造的流程中来。该类企业按订单组织生产，同时强调企业间的动态合作。这种企业是何种类型制造企业？C A.虚拟制造型 B.先进企业 C.敏捷制造型企业 D.人性化企业

20世纪40年代的库存控制订货点法，是针对哪种技术提出来的？M A.ERP B.CAD C.CRM D.MRP CAD技术经历了几十年的发展，已经相当成熟，下面哪项不是其关键技术？C A.几何造型技术 B.主模型技术 C.CRT显示技术 D.参数化和变量化技术 有限元分析方法的步骤中，前处理不包括下述哪项内容？A A.选择分析类型 B.划分网格 C.添加约束和载荷 D.创建几何模型

1.现代设计技术的体系结构主要包括： 基础技术、主体技术、支撑技术、应用技术。2.制造业的四次产业革命分别是 蒸汽机革命、电气革命、信息革命

、高新技术产业革命。3.CAD的中文名称 计算机辅助设计，MEMS的中文名称 微机电系统。

4.用于切削加工的FMS主要由以下四部分组成： 加工系统、储运系统、计算机控制系统 和软件系统。有限元法分析的步骤包括 前处理、求解 和 后处理。

一、简述超精密加工方法的加工环境要求

 要求恒温、恒湿、洁净、隔绝振动

（1）洁净度：在高洁净室内进行加工，无灰尘。通常要求洁净度为100级（每立方英尺空气内大于0.5μm的灰尘粒不超过100个）以上的洁净室。（2）温度：环境温度控制在20±0.06℃之间。

（3）湿度：在40％～50％RH之间。低于40％，会产生静电，高于50％会生锈。

（4）气流和压力：室内气流以均匀速度向同一个方向流动；室内压力高于室外，保持正压。（5）振动：带防振沟的隔振地基；把机床放在地下室；使用隔振气垫

二、简述柔性制造系统中“柔性”的含义

1．设备柔性：指制造系统中能加工不同类型零件所具备的转换能力，其中包括刀具转换、夹具转换等。

2．工艺柔性：能以多种工艺方法加工某一零件组的能力。如镗、铣、钻、铰、攻螺纹等加工。

3．工序柔性：能自动改变零件加工工序的能力。

4．路径柔性：能自动变更零件加工路径。如遇到系统中某台设备的故障,能自动将工件转换到另一台设备上加工。可以根据负荷,自动改变加工路线,提高利用率,减少等待时间。

5．产品柔性：产品改变时能经济、迅速的转产。

6．批量柔性：能在不同批量下运行都能获取经济效益。

7．扩展柔性：能根据生产的需要组建和扩展生产能力。

三、简述PDM系统的体系结构。

1底层平台层 主要指异构分布的计算机硬件环境、操作系统、网络与通信协议、数据库、中间件等支撑环境2核心服务层PDM软件产品一般指的就是核心服务层和PDM应用组件层，因为二者功能上有所不同，所以分别讨论3应用组件层PDM应用组件实际上就是由调用PDM基础服务的一组程序（界面）组成并能够完成一定应用功能的功能模块4应用工具层 应用工具主要指CAx/DFx等工程设计领域软件、Word等办公用软件以及所有PDM以外的其它应用软件，PDM通过多种方式与这些应用软件实现集成。5实施理念层PDM归根结底不是企业的经营管理模式而只是一种软件工具，这种软件工具只有在先进的企业运作模式下才能发挥其作用，因此PDM的实施几乎都离不开CE、CPC、VM、SCM、ISO9000等先进的管理理念和质量标准。

四、超精密加工是一个相对的概念，对于不同时期有不同的定义，这主要取决于各时期的科学技术的发展。但要实现超精密加工，对机床设备性能和加工环境都要有特殊要求。请简述这些要求是什么？

超精密加工是以高精度为目标的技术，必须综合应用各种新技术、且在各方面要求精益求精。实现超精加工的主要条件包括以下各方面高新技术：

（1）超精密加工机床与装、夹具；

（2）超精密切削刀具、刀具材料、刀具刃磨技术； （3）超精密加工工艺；

（4）超精密加工环境控制（包括恒温、隔振、洁净控制等）（5）超精密加工的测控技术 名词解释： AMT:先进制造技术 CAE: 计算机辅助工程 CIMS: 计算机集成制造系统 FMS: 柔性制造系统

MEMS: 微机电系统

四论述题

1试述虚拟制造技术的类别

设计为中心的虚拟制造 以生产为中心的虚拟制造 以控制为中心的虚拟制造

利用虚拟样机进行仿真分析的两个策略，以及虚拟制造技术如何实现降低设计制造成本，提高产品质量的。

以UG软件为设计研究平台，运用其复合建模、钣金建模、虚拟装配等相关参数化设计方法，建立发动机盖锁的虚拟样机模型，并运用UG的Motion模块进行运动学仿真分析，发挥虚拟样机软件的特长。虚拟样机技术可以减少实物模型和样机的投入，避免设计缺陷，缩短产品开发周期，降低产品开发成本和制造成本

（1）说明绿色设计有何不同于通常产品设计的特征；

 设计目标。设计目标中除考虑功能、性能、质量、成果等方面外，还必须考虑产品在整个生命周期过程中与环境和人的友好性；

 设计技术。除常规设计方法外，还必须采用可拆卸、可回收、模块化设计；

 设计评价。考虑从原料提炼、加工、制造、装配、包装、运输、废弃回收、重用处理等整个产品生命周期内，对环境造成的影响为最小；

 设计流程。并行闭环型设计，从废弃后的回收、重用、修复、再加工，进入新一轮的产品生命周期。

 设计目的。兼顾产品性能需求和环保影响。

（2）说明是否可以采用完全的绿色设计替代传统的设计；

不能。因为绿色设计成本大，技术要求高等诸多要求，因此现在还不能实现完全（3）为利于产品的后期维修和使用后的回收处理，还应该在设计过程中考虑哪些因素？ 可维修性和可回收性

五、1丰田系统是建立在准时化观念上的拉动式生产模式，以应付小订单多品种的挑战丰田消除浪费、减少非增值活动的各种措施

2精益生产：在同步生产的基础上，强调缩短生产周期；提高资源利用率；需求驱动 正确的确定价值就是以客户的观点来确定企业从设计到生产到交付的全部过程，实现客户需求的最大满足。

以客户的观点确定价值还必需将生产的全过程的多余消耗减至最少，不将额外的花销转嫁给用户。

一个企业所具有的优势或劣势的显著性最终取决于企业在多大程度上能够对相对成本和歧异性有所作为，低成本成为衡量企业是否具有竞争优势的两个重要标准之一。加强成本管理更有效地降低成本，在企业经营战略中已处于极其重要的核心地位，它从根本上决定着企业竞争力的强弱。精益成本管理思想的精髓就在于追求最小供应链成本。在供应链的各个环节中不断地消除不为客户增值的作业，杜绝浪费，从而达到降低供应链成本，提高供应链效率的目的，最大限度地满足客户特殊化多样化的需求，使企业的竞争力不断增强0