材料成型技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題答案.docx

作業(yè)1 金屬材料技術(shù)基礎(chǔ) 1-1 判斷題（正確的畫O，錯(cuò)誤的畫）1純鐵在升溫過程中，912時(shí)發(fā)生同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變，由體心立方晶格的-Fe轉(zhuǎn)變?yōu)槊嫘牧⒎骄Ц竦?Fe。這種轉(zhuǎn)變也是結(jié)晶過程，同樣遵循晶核形成和晶核長(zhǎng)大的結(jié)晶規(guī)律。 （ O ）2奧氏體是碳溶解在-Fe中所形成的固溶體，具有面心立方結(jié)構(gòu)，而鐵素體是碳溶解在-Fe中所形成的固溶體,具有體心立方結(jié)構(gòu)。 （ O ）3鋼和生鐵都是鐵碳合金。其中，碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（又稱含碳量）小于0.77%的叫鋼，碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于2.11%的叫生鐵。 （ ）4珠光體是鐵素體和滲碳體的機(jī)械混合物，珠光體的力學(xué)性能介于鐵素體和滲碳體之間。 （ O ）5鋼中的含碳量對(duì)鋼的性能有重要的影響。40與45鋼相比，后者的強(qiáng)度高，硬度也高,但后者的塑性差。 （ O ）6為了改善低碳鋼的切削加工性能，可以用正火代替退火，因?yàn)檎鸨韧嘶鹬芷诙蹋鸷蟊韧嘶鸷蟮挠捕鹊?，便于進(jìn)行切削加工。 （ ）7淬火的主要目的是為了提高鋼的硬度。因此，淬火鋼就可以不經(jīng)回火而直接使用。 （ ）8鐵碳合金的基本組織包括鐵素體（F）、奧氏體（A）、珠光體（P）、滲碳體（Fe3C）、馬氏體（M）、索氏體（S）等。 （ ）1-2 選擇題1鐵碳合金狀態(tài)圖中的合金在冷卻過程中發(fā)生的（ F ）是共析轉(zhuǎn)變，（ B ）是共晶轉(zhuǎn)變。A液體中結(jié)晶出奧氏體； B液體中結(jié)晶出萊氏體；C液體中結(jié)晶出一次滲碳體； D奧氏體中析出二次滲碳體；E奧氏體中析出鐵素體； F奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w。2下列牌號(hào)的鋼材經(jīng)過退火后具有平衡組織。其中，（ C ）的b最高，（ D ）的HBS最高，（ A ）的和ak最高。在它們的組織中，（ A ）的鐵素體最多，（ C ）的珠光體最多，（ D ）的二次滲碳體最多。A25； B45； CT8； DT12。3純鐵分別按圖1-1所示不同的冷卻曲線冷卻。其中，沿（ D ）冷卻，過冷度最?。谎兀?D ）冷卻，結(jié)晶速度最慢；沿（ A ）冷卻，晶粒最細(xì)小。 圖1-1 4成分相同的鋼，經(jīng)過不同的熱處理，可以得到不同的組織，從而具有不同的力學(xué)性能。對(duì)于碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（含碳量）為0.45%的鋼，當(dāng)要求具有高的硬度和耐磨性時(shí)，應(yīng)進(jìn)行（ F ）；當(dāng)要求具有較高的綜合力學(xué)性能時(shí)，應(yīng)進(jìn)行（ D ）；當(dāng)要求具有低的硬度和良好的塑性時(shí)，應(yīng)進(jìn)行（ A ）。A完全退火； B正火； C淬火； D調(diào)質(zhì)處理；E淬火十中溫回火； F淬火十低溫回火。5“65Mn”是常用的合金彈簧鋼，“65”表示的意義是（ B ）。A鋼中的含碳量為6.5%左右； B鋼中的含碳量為0.65%左右；C鋼中的含錳量為6.5%左右； D鋼中的含錳量為0.65%左右。 1-3 填空題1在純鐵的一次結(jié)晶中，細(xì)化晶粒的方法是1、提高冷卻速度，2、（ 孕育處理 ）3、（ 攪拌或震動(dòng) ）。2鋼的熱處理加熱的主要目的是（ 獲得晶粒細(xì)小、成分均勻的奧氏體組織 ）。3共析鋼等溫轉(zhuǎn)變中，高溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織，按硬度由高到低的順序，其組織名稱和表示符號(hào)分別是（ 屈氏體T ）、（ 索氏體S ）、（ 珠光體P ）。4T10A鋼中的“T”表示（ 碳素工具鋼 ）；“10”表示（ 含碳量1.0% ）；而“A”表示（ 高級(jí)優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼 ）。 5圖1-2為鐵碳合金狀態(tài)圖的一部分。試用符號(hào)將各相區(qū)的組織填在圖上，并標(biāo)出S點(diǎn)、E點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（含碳量）。6兩根直徑為5mm，碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（含碳量）為0.4%，并具有平衡組織的鋼棒。一端浸入20水中，另一端用火焰加熱到1000，如圖1-3所示。待各點(diǎn)組織達(dá)到平衡狀態(tài)后，一根緩慢冷卻到室溫，另一根水淬快速冷卻到室溫，試把這兩根棒上各點(diǎn)所得到的組織填入表1-1。PAA+PF+PF2.11%0.77% 圖1-2 圖1-3P+Fe3CIIA+Fe3CII表1-1指定點(diǎn)代號(hào)12345加熱時(shí)達(dá)到的溫度（）100083074040020加熱到上述溫度時(shí)的平衡組織粗大AAA+FF+PF+P第一根棒緩冷到室溫后的組織F+PF+PF+PF+PF+P第二根棒水淬快冷到室溫后的組織粗大M+AM+AM+A+FF+PF+P作業(yè)2 鑄造技術(shù)基礎(chǔ) 2-1 判斷題（正確的畫O，錯(cuò)誤的畫）1澆注溫度是影響鑄造合金充型能力和鑄件質(zhì)量的重要因素。提高澆注溫度有利于獲得形狀完整、輪廓清晰、薄而復(fù)雜的鑄件。因此，澆注溫度越高越好。 （ ）2鑄件的凝固方式有逐層凝固、中間凝固和體積凝固三種方式。影響鑄件凝固方式的主要因素是鑄件的化學(xué)成分和鑄件的冷卻速度。 （ O ）3合金收縮經(jīng)歷三個(gè)階段。其中，液態(tài)收縮和凝固收縮是鑄件產(chǎn)生縮孔、縮松的基本原因，而固態(tài)收縮是鑄件產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力、變形和裂紋的主要原因。 （ O ）4結(jié)晶溫度范圍的大小對(duì)合金結(jié)晶過程有重要影響。鑄造生產(chǎn)都希望采用結(jié)晶溫度范圍小的合金或共晶成分合金，原因是這些合金的流動(dòng)性好，且易形成集中縮孔，從而可以通過設(shè)置冒口，將縮孔轉(zhuǎn)移到冒口中，得到合格的鑄件。 （ O ） 5為了防止鑄件產(chǎn)生裂紋，在零件設(shè)計(jì)時(shí)，力求壁厚均勻；在合金成分上應(yīng)嚴(yán)格限制鋼和鑄鐵中的硫、磷含量；在工藝上應(yīng)提高型砂及型芯砂的退讓性。 （ O ）6鑄造合金的充型能力主要取決于合金的流動(dòng)性、澆注條件和鑄型性質(zhì)。所以當(dāng)合金的成分和鑄件結(jié)構(gòu)一定時(shí)；控制合金充型能力的唯一因素是澆注溫度。（ ）7鑄造合金在冷卻過程中產(chǎn)生的收縮分為液態(tài)收縮、凝固收縮和固態(tài)收縮。共晶成分合金由于在恒溫下凝固，即開始凝固溫度等于凝固終止溫度，結(jié)晶溫度范圍為零。因此，共晶成分合金不產(chǎn)生凝固收縮，只產(chǎn)生液態(tài)收縮和固態(tài)收縮，具有很好的鑄造性能。 （ ）8氣孔是氣體在鑄件內(nèi)形成的孔洞。氣孔不僅降低了鑄件的力學(xué)性能，而且還降低了鑄件的氣密性。 （ O ）9采用順序凝固原則，可以防止鑄件產(chǎn)生縮孔缺陷，但它也增加了造型的復(fù)雜程度，并耗費(fèi)許多合金液體，同時(shí)增大了鑄件產(chǎn)生變形、裂紋的傾向。 （ O ）10采用同時(shí)凝固的原則，可以使鑄件各部分的冷卻速度趨于一致，這樣既可以防止或減少鑄件內(nèi)部的鑄造應(yīng)力，同時(shí)也可以得到內(nèi)部組織致密的鑄件。 （ ）11鑄造應(yīng)力包括熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力，鑄造熱應(yīng)力使鑄件厚壁或心部受拉應(yīng)力，薄壁或表層受壓應(yīng)力。鑄件壁厚差越大，鑄造應(yīng)力也越大。 （ O ）12鑄造過程中，合金凝固的液固共存區(qū)域很寬時(shí)，鑄件的厚壁區(qū)僅易產(chǎn)生較大縮孔缺陷；因此，應(yīng)選用順序凝固原則，使得上述缺陷轉(zhuǎn)移到冒口處，以便于鑄件清理工序切除。 （ ）13鑄造時(shí)，冷鐵的作用是加快鑄件局部的冷卻速度，因此可以配合冒口來控制鑄件的順序凝固，達(dá)到降低鑄件鑄造應(yīng)力的目的。 （ ）2-2 選擇題 1為了防止鑄件產(chǎn)生澆不足、冷隔等缺陷，可以采用的措施有（ D ）。A減弱鑄型的冷卻能力； B增加鑄型的直澆口高度；C提高合金的澆注溫度； DA、B和C； EA和C。2順序凝固和同時(shí)凝固均有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。為保證鑄件質(zhì)量，通常順序凝固適合于（ D ），而同時(shí)凝固適合于（ B ）。A吸氣傾向大的鑄造合金； B產(chǎn)生變形和裂紋傾向大的鑄造合金；C流動(dòng)性差的鑄造合金； D產(chǎn)生縮孔傾向大的鑄造合金。 3鑄造應(yīng)力過大將導(dǎo)致鑄件產(chǎn)生變形或裂紋。消除鑄件中殘余應(yīng)力的方法是（ D ）；消除鑄件中機(jī)械應(yīng)力的方法是（ C ）。A采用同時(shí)凝固原則； B提高型、芯砂的退讓性；C及時(shí)落砂； D去應(yīng)力退火。4合金的鑄造性能主要是指合金的（ B ）和（ C ）。A充型能力；B流動(dòng)性；C收縮；D縮孔傾向；E鑄造應(yīng)力；F裂紋；G.偏析；H.氣孔。5如圖2-1所示的A、B、C、D四種成分的鐵碳合金中，流動(dòng)性最好的合金是（ D ）；形成縮孔傾向最大的合金是（ D ）；形成縮松傾向最大的合金是（ B ）。 圖2-1 圖2-2 6如圖2-2所示應(yīng)力框鑄件。澆注并冷卻到室溫后，各桿的應(yīng)力狀態(tài)為（ H ）。若用鋼鋸沿A-A線將30桿鋸斷，此時(shí)斷口間隙將（ A ）。斷口間隙變化的原因是各桿的應(yīng)力（ C ），導(dǎo)致30桿（ E ），10桿（ D ）。A增大； B減??； C消失； D伸長(zhǎng)； E縮短；F不變；G30桿受壓，10桿受拉； 30桿受拉，10桿受壓。7直徑100m，高250mm的圓柱形鑄件，內(nèi)部存在鑄造熱應(yīng)力，若將鑄件直徑車削為80mm 后，鑄件高度方向的尺寸將（ B ）。A、不變；B、縮短；C、增長(zhǎng)。8. T形梁鑄件經(jīng)澆注冷卻后,室溫下應(yīng)力狀態(tài)為（C），經(jīng)測(cè)量，鑄件沿長(zhǎng)度方向發(fā)生翹曲變形，則（ B ）。A厚壁受壓應(yīng)力，薄壁受拉應(yīng)力； B 薄壁外凸，厚壁內(nèi)凹；C厚壁受拉應(yīng)力，薄壁受壓應(yīng)力； D 厚壁外凸，薄壁內(nèi)凹。 作業(yè)3 鑄造方法 3-1 判斷題（正確的畫O，錯(cuò)誤的畫）1芯頭是砂芯的一個(gè)組成部分，它不僅能使砂芯定位、排氣，還能形成鑄件內(nèi)腔。 （ ）2機(jī)器造型時(shí)，如零件圖上的凸臺(tái)或筋妨礙起模，則繪制鑄造工藝圖時(shí)應(yīng)用活塊或外砂芯予以解決。 （ ） 3若砂芯安放不牢固或定位不準(zhǔn)確，則產(chǎn)生偏芯；若砂芯排氣不暢，則易產(chǎn)生氣孔；若砂芯阻礙鑄件收縮，則減少鑄件的機(jī)械應(yīng)力和熱裂傾向。 （ ）4制定鑄造工藝圖時(shí)，選擇澆注位置的主要目的是保證鑄件的質(zhì)量，而選擇分型面的主要目的是在是保證鑄件的質(zhì)量的前提下簡(jiǎn)化造型工藝。 （ O ）5澆注位置選擇的原則之一是將鑄件的大平面朝下，主要目的是防止產(chǎn)生縮孔缺陷。 （ ）6設(shè)計(jì)鑄造工藝圖過程中，為了便于起模，在垂直于分型面的鑄件表面都有一定的斜度，稱為起模斜度，鑄件經(jīng)過機(jī)械加工后，該斜度被切除。 （ ）3-2 選擇題 1如圖3-1所示的零件采用砂型鑄造生產(chǎn)毛坯。與圖中所示的、分型方案相適應(yīng)的造型方法分別為（ C ）、（ D ）、（ B ）、（ B ）。其中較合理的分型方案是（ IV ）。A 整模造型；B分模造型；C活塊造型；D挖砂造型； E三箱造型。 圖3-12如圖3-2所示的具有大平面鑄件的幾種分型面和澆注位置方案中，合理的是（ A ）。圖3-23-3 填空題1零件與鑄件在形狀和尺寸上有很大區(qū)別，尺寸上鑄件比零件多加工余量和( 拔模斜度 )，形狀上零件上一些尺寸小的孔或槽，鑄件上（ 不鑄出 ）。2造型用的模樣與鑄件在形狀和尺寸上有很大區(qū)別，尺寸上模樣比鑄件多( 收縮率的放大量 )，形狀上鑄件上有孔的地方，模樣上（ 對(duì)應(yīng)部位有芯頭 ）。3-4 應(yīng)用題1繩輪（圖3-3），材料為HT200，批量生產(chǎn)。繪制零件的鑄造工藝圖。下上 圖3-3 2襯套（圖3-4），材料為HT200，批量生產(chǎn)。繪制零件的鑄造工藝圖，并在用雙點(diǎn)劃線繪制的零件輪廓圖上定性畫出模樣圖和鑄件圖。下上模樣圖 鑄件圖圖3-43軸承座，如圖3-5（a）所示，材料為HTl50，批量生產(chǎn)。圖3-5（b）為零件圖的右視圖，請(qǐng)?jiān)诖藞D上定性繪制出零件的鑄造工藝圖。(a)下上 （b）圖3-5作業(yè)4 鑄件的生產(chǎn) 4-1 判斷題（正確的畫O，錯(cuò)誤的畫）1用某成分鐵水澆注的鑄件為鐵素體灰口鑄鐵件。如果對(duì)該成分鐵水進(jìn)行孕育處理，可以獲得珠光體灰口鑄鐵，從而提高鑄件的強(qiáng)度和硬度。 （ ）2就HT100、HT150、HT200而言，隨著牌號(hào)的提高，C、Si和Mn含量逐漸增多，以減少片狀石墨的數(shù)量，增加珠光體的數(shù)量。 （ ）3可鍛鑄鐵的強(qiáng)度和塑性都高于灰口鑄鐵，所以適合于生產(chǎn)厚壁的重要鑄件。（ ）4孕育處理是生產(chǎn)孕育鑄鐵和球墨鑄鐵的必要工序，一般采用硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（含硅量）為75的硅鐵合金作孕育劑。孕育處理的主要目的是促進(jìn)石墨化，防止產(chǎn)生白口，并細(xì)化石墨。但由于兩種鑄鐵的石墨形態(tài)不同，致使孕育鑄鐵的強(qiáng)度和塑性均低于球墨鑄鐵。 （ O ）5灰口鑄鐵由于組織中存在著大量片狀石墨，因而抗拉強(qiáng)度和塑性遠(yuǎn)低于鑄鋼。但是片狀石墨的存在，對(duì)灰口鑄鐵的抗壓強(qiáng)度影響較小，所以灰口鑄鐵適合于生產(chǎn)承受壓應(yīng)力的鑄件。 （ O ）6鑄鐵中碳和硅的含量對(duì)鑄鐵組織和性能有決定性的影響，同時(shí)對(duì)鑄鐵的鑄造性能也有很大的影響。在亞共晶灰口鑄鐵中碳和硅的含量越高，鑄造性能越好。（ O ） 4-2 選擇題 1鑄鐵生產(chǎn)中，為了獲得珠光體灰口鑄鐵，可以采用的方法有（ D ）。A孕育處理；B適當(dāng)降低碳、硅含量；C提高冷卻速度；DA、B和C；EA和C。 2HT100、KTH300-06、QT400-18的力學(xué)性能各不相同，主要原因是它們的（ C ）不同。A基體組織； B碳的存在形式； C石墨形態(tài)； D鑄造性能。3灰口鑄鐵（HT）、球墨鑄鐵（QT）、鑄鋼（ZG）三者鑄造性能的優(yōu)劣順序（ B ）；塑性的高低順序?yàn)椋?A ）。AZGQTHT；BHTQTZG；CHTZGQT；DQTZGHT。（注：符號(hào)“”表示“優(yōu)于”或“高于”；）4冷卻速度對(duì)各種鑄鐵的組織、性能均有影響，其中，對(duì)（ B ）影響最小，所以它適于產(chǎn)生厚壁或壁厚不均勻的較大型鑄件。A灰鑄鐵； B孕育鑄鐵； C可鍛鑄鐵； D球墨鑄鐵。5牌號(hào)HT150中的“150”表示( A )。A該牌號(hào)鑄鐵標(biāo)準(zhǔn)試樣的最低抗拉強(qiáng)度不低于150MPa；B該牌號(hào)鑄鐵的含碳量為1.50%；C該牌號(hào)鑄鐵標(biāo)準(zhǔn)試樣的最低屈服強(qiáng)度不低于150MPa；D該牌號(hào)鑄鐵件的最低抗拉強(qiáng)度不低于150MPa；.E該牌號(hào)鑄鐵的含碳量為15.0%。6某成分鐵水澆注的鑄件其牌號(hào)為HT150，若仍用該鐵水澆注出牌號(hào)為HT200的鑄件，應(yīng)采用的措施是（ D ）。 、孕育處理； 、降低鑄件冷卻速度； 、增加C、Si含量； 、提高鑄件冷卻速度。 4-3 應(yīng)用題 P+Fe3C+G 1用碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（含碳量）為3.0，硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（含硅量）為2.0的鐵水澆注如圖4-1所示的階梯形鑄件。試問在五個(gè)不同厚度截面上各應(yīng)得到何種組織？鐵水成分不變，欲在壁厚40mm的截面上獲得珠光體灰口鑄鐵，需采取什么措施（在圖中表明應(yīng)采取的措施）?P+F+GP+GP+GF+G 圖4-1答：為了獲得珠光體，需要提高壁厚40mm的截面冷卻速度，應(yīng)增加冷鐵。2一批鑄件，經(jīng)生產(chǎn)廠家檢驗(yàn)，力學(xué)性能符合圖紙?zhí)岢龅腍T200的要求。用戶驗(yàn)收時(shí)，在同一鑄件上壁厚為18、26、34mm處分別取樣檢測(cè)。測(cè)得18mm處b196MPa；26mm處b171MPa；35mm處b162MPa。據(jù)此，用戶認(rèn)為該鑄件不合格，理由是： 1）鑄件力學(xué)性能b低于200Mpa，不符合HT200要求； 2）鑄件整體強(qiáng)度不均勻。試判斷用戶的意見是否正確。為什么鑄件上18mm處的抗拉強(qiáng)度比26、35mm處高？鑄鐵牌號(hào)是否為HT200？答：1、該用戶的意見不正確。2、由于鑄件18mm處的壁厚比26、35mm處薄，冷卻速度更高，因此抗拉強(qiáng)度高。3、HT200牌號(hào)判定原則是根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)試棒測(cè)出的最低抗拉強(qiáng)度值確定。實(shí)際生產(chǎn)的鑄件由于壁厚不一致，所檢測(cè)的b值為一個(gè)浮動(dòng)范圍值。此時(shí)，應(yīng)根據(jù)本書第56頁(yè)的表2-8“不同壁厚灰口鑄鐵力學(xué)性能參考值及用法舉例”判定鑄件的牌號(hào)。查表HT200對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)，1020mm，b195Mpa，2030mm，b170Mpa，3040mm，b160Mpa，鑄件檢測(cè)的b均在允許的范圍之內(nèi)，因此牌號(hào)為HT200。3用不同成分鐵水分別澆注20mm、30mm、40mm三組試棒，測(cè)得它們的抗拉強(qiáng)度均為200MPa，試分析各組試棒的牌號(hào)和定性確定C、Si的含量高低，將結(jié)果填入表作4-1。表作4-1試棒20mm30mm40mm牌號(hào)HT150HT200HT250C、Si的含量高中低作業(yè)5 特種鑄造 5-1 判斷題（正確的畫，錯(cuò)誤的畫） 1分型面是為起?；蛉〕鲨T件而設(shè)置的，砂型鑄造、熔模鑄造和金屬型鑄造所用的鑄型都有分型面。 （ ）2鑄造生產(chǎn)的顯著優(yōu)點(diǎn)是適合于制造形狀復(fù)雜，特別是具有復(fù)雜內(nèi)腔的鑄件。為了獲得鑄件的內(nèi)腔，不論是砂型鑄造還是特種鑄造均需使用型芯。 （ ） 3熔模鑄造一般在鑄型焙燒后冷卻至600700時(shí)進(jìn)行澆注，從而提高液態(tài)合金的充型能力。因此，對(duì)相同成分的鑄造合金而言，熔模鑄件的最小壁厚可小于金屬型和砂型鑄件的最小壁厚。 （ ）4熔模鑄造適于成批、大量生產(chǎn)，鑄件表面質(zhì)量高于砂型鑄造的鑄件，尤其適合鑄造高熔點(diǎn)合金、難切削加工的合金鑄件。 （ ）5壓力鑄造時(shí)，液態(tài)合金在壓力作用下，可以鑄造形狀復(fù)雜的薄壁件。但由于鑄型為金屬材料制造，液態(tài)金屬冷卻速度快。鑄件的內(nèi)應(yīng)力較砂型鑄造高，因此通常需要進(jìn)行去應(yīng)力退火處理。 （ ）6壓力鑄造在高壓（5Mpa150Mpa）的作用下，液態(tài)金屬充填鑄型，可以鑄造形狀復(fù)雜的薄壁件，鑄件的表面質(zhì)量高于其他鑄造方法，不僅適于大批量生產(chǎn)低熔點(diǎn)的有色合金鑄件，也可以生產(chǎn)鑄鐵、鑄鋼等小型鑄件。 （ ）7離心鑄造和熔模鑄造都不需要分型面，可以獲得優(yōu)異的鑄件內(nèi)外表面質(zhì)量，鑄件加工余量小，適于鑄鋼類合金鑄件的成批生產(chǎn)。 （ ） 8金屬型鑄造和壓力鑄造的鑄型均為金屬材料制造，可以反復(fù)使用。鑄件的表面質(zhì)量高于砂型鑄造方法，但為了提高鑄型的使用壽命，在工作前都必須對(duì)鑄型進(jìn)行預(yù)先加熱。 （ ） 5-2 選擇題1用化學(xué)成分相同的鑄造合金澆注相同形狀和尺寸的鑄件。設(shè)砂型鑄造得到的鑄件強(qiáng)度為砂；金屬型鑄造的鑄件強(qiáng)度為金；壓力鑄造的鑄件強(qiáng)度為壓，則（ C ）。A砂金 =壓； B金砂壓；C 壓金砂； D壓砂金。 2鑄造時(shí)，無需型芯而能獲得內(nèi)腔結(jié)構(gòu)鑄件的鑄造方法是( C )。 A 砂型鑄造； B 金屬型鑄造； C 熔模鑄造； D 壓力鑄造。3砂型鑄造可以生產(chǎn)（ F ），熔模鑄造適于生產(chǎn)（ E ），壓力鑄造適于生產(chǎn)（ A ）。 、低熔點(diǎn)合金鑄件； 、灰口鑄鐵件； 、 球墨鑄鐵件；、可鍛鑄鐵件； 、鑄鋼件； 、各種合金鑄件。作業(yè)6 鑄造結(jié)構(gòu)工藝性 6-1 判斷題（正確的畫，錯(cuò)誤的畫） 1為避免縮孔、縮松或熱應(yīng)力、裂紋的產(chǎn)生，零件壁厚應(yīng)盡可能均勻。所以設(shè)計(jì)零件外壁和內(nèi)壁、外壁和筋，其厚度均應(yīng)相等。 （ ） 2零件內(nèi)腔設(shè)計(jì)盡量是開口式的，并且高度H與開口的直徑D之比（H/D）要小于1，這樣造型時(shí)可以避免使用砂芯，內(nèi)腔靠自帶砂芯來形成。 （ ） 3起模斜度和結(jié)構(gòu)斜度目的都是為了便于鑄件造型中的起模，并且均位于平行于起模方向的零件表面。但二者的區(qū)別在于起模斜度設(shè)置在零件的加工表面，而結(jié)構(gòu)斜度設(shè)計(jì)在零件非加工表面。 （ ）4. 鑄件壁厚不均勻會(huì)造成鑄件壁厚不均勻部分的冷卻速度不一致；鑄件的內(nèi)壁散熱條件比外壁差；因此為了減少和防止鑄造熱應(yīng)力，鑄件的內(nèi)壁應(yīng)比外壁薄。（ ） 6-2 選擇題 1鑄件上所有垂直于分型面的立壁均應(yīng)有斜度。當(dāng)立壁的表面為加工表面時(shí)，該斜度稱為（ A ）。A起模斜度； B結(jié)構(gòu)斜度； C起模斜度或結(jié)構(gòu)斜度。2在鑄造條件和鑄件尺寸相同的條件下，鑄鋼件的最小壁厚要大于灰口鑄鐵件的最小壁厚，主要原因是鑄鋼的（ B ）。A收縮大； B流動(dòng)性差； C澆注溫度高； D鑄造應(yīng)力大。 6-3 應(yīng)用題 下列零件采用砂型鑄造生產(chǎn)毛坯，材料為HT200。請(qǐng)標(biāo)注分型面；在不改變標(biāo)定尺寸的前提下，修改結(jié)構(gòu)上不合理處，并簡(jiǎn)述理由。上下 托架（圖6-1） 圖6-1答：托架的主梁部分壁厚過大，鑄造時(shí)易產(chǎn)生縮孔等缺陷。應(yīng)改為工字型截面。下上 箱蓋（圖6-2） 3軸承架（圖6-3）下上 圖6-2 圖6-3答：箱蓋的壁厚差異過大， 軸承架的底部空腔需要設(shè)置較鑄造時(shí)易產(chǎn)生縮孔等缺陷。 長(zhǎng)的懸臂砂芯，鑄造時(shí)易造成并且與起模方向平行的表面沒有設(shè)置斜度， 懸臂砂芯偏移、變形。起模困難。 應(yīng)將兩個(gè)空腔打通連接為一體。應(yīng)改為壁厚均勻，并增加結(jié)構(gòu)斜度。 構(gòu)成三點(diǎn)支撐的單一砂芯。作業(yè)7 壓力加工技術(shù)基礎(chǔ) 7-1 判斷題（正確的畫O，錯(cuò)誤的畫） 1把低碳鋼加熱到1200時(shí)進(jìn)行鍛造，冷卻后鍛件內(nèi)部晶粒將沿變形最大的方向被拉長(zhǎng)并產(chǎn)生碎晶。如將該鍛件進(jìn)行再結(jié)晶退火，便可獲得細(xì)晶組織。 （ ） 2將化學(xué)成分和尺寸相同的三個(gè)金屬坯料加熱到同一溫度，分別在空氣錘、水壓機(jī)和高速錘上進(jìn)行相同的變形，其變形抗力大小應(yīng)相同。 （ ） 3在外力作用下金屬將產(chǎn)生變形。應(yīng)力小時(shí)金屬產(chǎn)生彈性變形，應(yīng)力超過s時(shí)金屬產(chǎn)生塑性變形。因此，塑性變形過程中一定有彈性變形存在。 （ O ） 4只有經(jīng)過塑性變形的鋼才會(huì)發(fā)生回復(fù)和再結(jié)晶。沒有經(jīng)過塑性變形的鋼，即使把它加熱到回復(fù)或再結(jié)晶溫度以上也不會(huì)產(chǎn)生回復(fù)或再結(jié)晶。 （ O ） 5塑性是金屬可鍛性中的一個(gè)指標(biāo)。壓力加工時(shí)，可以改變變形條件；但不能改變金屬的塑性。 （ ） 6冷變形不僅能改變金屬的形狀，而且還能強(qiáng)化金屬，使其強(qiáng)度、硬度升高。冷變形也可以使工件獲得較高的精度和表面質(zhì)量。 （ O ） 7某一批鍛件經(jīng)檢查，發(fā)現(xiàn)由于纖維組織分布不合理而不能應(yīng)用。若對(duì)這批鍛件進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚?，可以使鍛件重新得到?yīng)用。 （ ）8對(duì)于塑性變形能力較差的合金，為了提高其塑性變形能力，可采用降低變形速度或在三向壓應(yīng)力下變形等措施。 （ O ） 7-2 選擇題 1鋼制的拖鉤如圖7-1所示，可以用多種方法制成。其中，拖重能力最大的是（ B ）。A 鑄造的拖鉤；B鍛造的拖鉤；C切割鋼板制成的拖鉤。 2有一批經(jīng)過熱變形的鍛件，晶粒粗大，不符合質(zhì)量要求，主要原因是（ C ）。A始鍛溫度過高；B始鍛溫度過低； C終鍛溫度過高；D終鍛溫度過低。 圖7-13有一批連桿模鍛件，經(jīng)金相檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)其纖維不連續(xù)，分布不合理。為了保證產(chǎn)品質(zhì)量應(yīng)將這批鍛件（ D ）。A進(jìn)行再結(jié)晶退火； B進(jìn)行球化退火；C重新加熱進(jìn)行第二次鍛造； D報(bào)廢。 4經(jīng)過熱變形的鍛件一般都具有纖維組織。通常應(yīng)使鍛件工作時(shí)的最大正應(yīng)力與纖維方向（ A ）；最大切應(yīng)力與纖維方向（ B ）。 A平行； B垂直； C呈45角； D呈任意角度均可。 5碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（含碳量）大于0.8的高碳鋼與低碳鋼相比，可鍛性較差。在選擇終鍛溫度時(shí)，高碳鋼的終鍛溫度卻低于低碳鋼的終鍛溫度；其主要原因是為了（ C ）。 A使高碳鋼晶粒細(xì)化提高強(qiáng)度； B使高碳鋼獲得優(yōu)良的表面質(zhì)量； C打碎高碳鋼內(nèi)部的網(wǎng)狀碳化物。6加工硬化是由塑性變形時(shí)金屬內(nèi)部組織變化引起的，加工硬化后金屬組織的變化有（ D ）。、晶粒沿變形方向伸長(zhǎng)； B、滑移面和晶粒間產(chǎn)生碎晶；C、晶格扭曲位錯(cuò)密度增加； D、A、B和C。8改變鍛件內(nèi)部纖維組織分布的方法是（ C ）。 、熱處理； 、再結(jié)晶； 、塑性變形； 、細(xì)化晶粒。 7-3 應(yīng)用題 1鎢的熔點(diǎn)為3380，鉛的熔點(diǎn)為327，試計(jì)算鎢及鉛的再結(jié)晶溫度。鎢在900進(jìn)行變形，鉛在室溫（20）進(jìn)行變形，試判斷它們屬于何種變形。答：1、鎢的再結(jié)晶溫度：T鎢=0.4（273.16+3380）=1461.26K=1188.1鉛的再結(jié)晶溫度：T鉛=0.4（273.16+327）=240.06K=-33.12、鎢：822.79900-33.1，屬于熱變形。2圓鋼拔長(zhǎng)前直徑為100mm，拔長(zhǎng)后為50mm，試計(jì)算鍛造比y。答：y=F0/F=(100/50)2=4作業(yè)8 自由鍛788-1 判斷題（正確的畫O，錯(cuò)誤的畫）自由鍛是單件、小批量生產(chǎn)鍛件最經(jīng)濟(jì)的方法，也是生產(chǎn)重型、大型鍛件的唯一方法。因此，自由鍛在重型機(jī)械制造中具有特別重要的作用。 （ O ）2繪制自由鍛件圖時(shí)，應(yīng)考慮填加敷料和加工余量，并標(biāo)出鍛件公差。也就是說，在零件的所有表面上，都應(yīng)給出加工余量。 （ ）3自由鍛沖孔前，通常先要鐓粗，以使沖孔面平整和減少?zèng)_孔深度。 （ O ）8-2 選擇題1鐓粗、拔長(zhǎng)、沖孔工序都屬于（ C ）。 A精整工序；B輔助工序；C基本工序。2圖作8-1所示鍛件，用自由鍛鍛造，坯料的直徑為140mm，長(zhǎng)度為220mm，其基本工序是（ A ）。 A拔長(zhǎng)100局部鐓粗拔長(zhǎng)60切斷； B整體鐓粗拔長(zhǎng)100拔長(zhǎng)60切斷； C拔長(zhǎng)100拔長(zhǎng)60局部鐓粗切斷； D局部鐓粗拔長(zhǎng)100拔長(zhǎng)60切斷。 圖作8-1 8-3 應(yīng)用題1試分析如圖作8-2所示的幾種鐓粗缺陷產(chǎn)生的原因（設(shè)坯料加熱均勻）。 （a） （b） （c）圖作8-2答：（a）原因?yàn)殓叴执驌袅^小，坯料產(chǎn)生雙鼓腰形。 （b）原因?yàn)榕髁细叨扰c直徑比例過大，產(chǎn)生彎折。（c）原因?yàn)榕髁戏胖脮r(shí)，軸線未與上下砧表面垂直，產(chǎn)生鐓偏。2如圖作8-3所示的整體活塞采用自由鍛制坯。試在右側(cè)雙點(diǎn)劃線繪制的零件輪廓圖上定性繪出鍛件圖，選擇合理的坯料直徑（現(xiàn)有圓鋼直徑有：120、110、100、90、80、70），并說明理由，擬定鍛造基本工序，在表8-1中畫出工序簡(jiǎn)圖。 坯料直徑：100 選擇原因：應(yīng)保證活塞頭部鐓粗的高徑比在1.252.5之間。圖作8-3經(jīng)計(jì)算，高徑比H/D對(duì)應(yīng)值如下：120：H/D=1.259，110：H/D=1.635，100：H/D=2.176，90：H/D=2.98，80：H/D=4.25，70：H/D=6.344。7090的H/D均大于2.5，110、120的H/D偏小，不利于鐓粗變形效率，因此合理的坯料直徑為100。表作8-1序號(hào)工序名稱工 序 簡(jiǎn) 圖123下料局部鐓粗拔長(zhǎng) 3為修復(fù)一臺(tái)大型設(shè)備，需制造一個(gè)圓錐齒輪，如圖作8-4所示。試選擇鍛造方法，定性繪出鍛件圖，并制定鍛造基本工序，在表作8-2中畫出工序簡(jiǎn)圖。 圖作8-4答：因僅需一個(gè)齒輪件，屬于單件生產(chǎn)，選擇自由鍛方法。表作8-2序號(hào)工序名稱工 序 簡(jiǎn) 圖123下料鐓粗沖孔 4如圖作8-5所示，通常碳鋼采用平砧拔長(zhǎng)，高合金鋼采用V型砧拔長(zhǎng)，試分析砧型對(duì)鋼的變形有何影響? 圖作8-5答：高合金鋼的塑性低于普通碳鋼。采用V型砧拔長(zhǎng)，坯料的寬度方向變形受到限制，強(qiáng)化了長(zhǎng)度方向的變形，從而提高了坯料的拔長(zhǎng)變形效率。說明：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有2處應(yīng)修改。1） 應(yīng)取消加強(qiáng)筋；2） 底部凸臺(tái)孔應(yīng)改為沉孔。5如圖作8-6所示支座零件，采用自由鍛制坯，試修改零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理之處。 圖作8-66圖作8-7所示零件，采用自由鍛制坯，試修改零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理之處。 圖作8-7說明：表面淺凹陷特征無法采用自由鍛成形，應(yīng)取消。作業(yè)9 模鍛 9-1 判斷題（正確的畫O，錯(cuò)誤的畫） 1如圖作9-l所示鍛件，采用錘上模鍛生產(chǎn)。從便于鍛模制造，鍛件容易出模的角度考慮分模面應(yīng)選在a-a。 （ ） 圖作9-12鍛模中預(yù)鍛模膛的作用是減少終鍛模膛的磨損，提高終鍛模膛的壽命。因此預(yù)鍛模膛不設(shè)飛邊槽，模膛容積稍大于終鍛模膛，模膛圓角也較大，而模膛斜度通常與終鍛模膛相同。 （ O ） 3在曲柄壓力機(jī)上模鍛時(shí)，對(duì)于形狀較復(fù)雜的盤類及桿類鍛件，可采用鐓粗、拔長(zhǎng)、預(yù)鍛和終鍛等多個(gè)工步來成形。 （ ） 4汽車倒車齒輪的形狀帶有凹擋和通孔，為提高生產(chǎn)效率，常用設(shè)備是平鍛機(jī)。其優(yōu)點(diǎn)是模具由三部分組成，可以形成兩個(gè)相互垂直的分模面。 （ O ）5曲柄壓力機(jī)模鍛時(shí)，由于滑塊行程速度慢，金屬在模膛高度方向上充填能力較差，模膛深處較難充滿，因此對(duì)于形狀較為復(fù)雜的鍛件，需要反復(fù)多次成形才能完全充填模膛。 （ ）6模鍛時(shí)，終鍛模膛的尺寸應(yīng)比鍛件尺寸放大一個(gè)收縮率，并設(shè)有飛邊槽。其中，飛邊槽的倉(cāng)部起到阻力圈的作用，促使金屬充滿模具型腔。 （ ）7胎膜鍛是使用胎膜生產(chǎn)模鍛件的一種鍛造方法。主要有扣模、筒模和合模3種。其中，合模需設(shè)有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)定位，并帶有飛邊槽。通常用于生產(chǎn)形狀較復(fù)雜的回轉(zhuǎn)體鍛件。 （ ）8模鍛時(shí)，如需要減小坯料某部分的截面積，以便增大另一部分的截面積，使金屬按照模鍛件的形狀分布，則應(yīng)采用滾壓模膛。 （ O ） 9-2 選擇題 1鍛造圓柱齒輪坯100件，為提高生產(chǎn)率決定采用胎模鍛。應(yīng)選用（ C ）。 A扣模； B合模； C筒模。2平鍛機(jī)適于鍛造（ C ）。A連桿類鍛件； B無孔盤類鍛件；C帶頭部桿類鍛件； DA和C。3下列成型工序?qū)儆谀ｅ懼婆髂Ｌ诺氖牵?B ）。A拔長(zhǎng)、滾壓、預(yù)鍛； B 拔長(zhǎng)、彎曲、切斷； C 預(yù)鍛、彎曲、扭轉(zhuǎn)； D沖孔、拔長(zhǎng)、鐓粗。4曲柄壓力機(jī)是壓力加工生產(chǎn)的主要設(shè)備之一。其優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)率高，易于機(jī)械化、自動(dòng)化，鍛件尺寸精度高于錘上模鍛。由于曲柄壓力機(jī)每個(gè)模膛都是一次成形，因此（B）。A.金屬沿模膛各個(gè)方向充填能力好，易于充滿模膛深處； B.金屬沿模膛高度方向充填能力差，水平方向充填能力好； C.金屬沿模膛高度方向充填能力好，水平方向充填能力差；D.金屬沿模膛各個(gè)方向充填能力差，難于充滿模膛深處。9-3 應(yīng)用題 1圖作9-2所示的常嚙合齒輪，年產(chǎn)15萬件，鍛坯由錘上模鍛生產(chǎn)。試圖作9-2（a）上修改零件不合理的結(jié)構(gòu)，在圖作9-2（b）上定性繪出齒輪結(jié)構(gòu)修改后的鍛件圖。 （a） （b） 圖作9-2作業(yè)10 板料沖壓 10-1 判斷題（正確的畫O，錯(cuò)誤的畫） 1板料沖壓落料工序中的凸、凹模的間隙是影響沖壓件剪斷面質(zhì)量的關(guān)鍵。凸、凹模間隙越小，則沖壓件毛刺越小，精度越高。 （ ） 2板料彎曲時(shí)，彎曲后兩邊所夾的角度越小，則彎曲部分的變形程度越大。（ ）3拉深過程中坯料的側(cè)壁受拉應(yīng)力。拉應(yīng)力的大小與拉深系數(shù)有關(guān)，拉深系數(shù)越大，則側(cè)壁所受的拉應(yīng)力越大。 （ ）4受翻邊系數(shù)的限制，一次翻邊達(dá)不到零件凸緣高度要求時(shí)，則可以進(jìn)行多次翻邊。 （ ）5沖床的一次沖程中，在模具的不同工位上同時(shí)完成兩道以上工序的沖壓模具，稱為連續(xù)模。 （ O ）6板料拉深過程中，拉深件被拉裂的原因是工件已變形區(qū)拉應(yīng)力過大，工件在凸模圓角處易產(chǎn)生應(yīng)力集中；拉深件起皺的原因是工件變形區(qū)切向壓應(yīng)力過大，板料厚度過薄產(chǎn)生失穩(wěn)。 （ O ） 10-2 選擇題1拉深變形在沒有壓板的條件下，板料進(jìn)入凹模前受（ B ）。在有壓板的條件下，板料進(jìn)入凹模前受（ C ）。A兩向拉應(yīng)力，一向壓應(yīng)力； B一向拉應(yīng)力，一向壓應(yīng)力；C兩向壓應(yīng)力，一向拉應(yīng)力； D三向壓應(yīng)力。 2厚1mm直徑350的鋼板經(jīng)拉深制成外徑為150的杯形沖壓件。由手冊(cè)中查得材料的拉深系數(shù)ml0.6，m20.80，m30.82，m40.85。該件要經(jīng)過（ C ）拉深才能制成。 A一次； B兩次； C三次； D四次。 3大批量生產(chǎn)外徑為50mm，內(nèi)徑為25mm，厚為2mm的零件。由于該零件精度要求高，為保證孔與外圓的同軸度，應(yīng)優(yōu)先選用（ C ）。A簡(jiǎn)單模； B連續(xù)模； C復(fù)合模。4設(shè)計(jì)沖孔凸模時(shí)，其凸模刃口尺寸應(yīng)該是（ A ）。A沖孔件孔的尺寸； B沖孔件孔的尺寸2z（z為單側(cè)間隙）；C沖孔件孔的尺寸2z； D沖孔件尺寸z。5壓力加工的操作工序中，工序名稱比較多，屬于自由鍛的工序是（ C ），屬于板料沖壓的工序是（ D ）。A. 鐓粗、拔長(zhǎng)、沖孔、軋制； B. 拔長(zhǎng)、鐓粗、擠壓、翻邊；C. 鐓粗、拔長(zhǎng)、沖孔、彎曲； D. 拉深、彎曲、沖孔、翻邊。 6沖壓模具結(jié)構(gòu)由復(fù)雜到簡(jiǎn)單的排列順序?yàn)椋?D ）。、復(fù)合模簡(jiǎn)單模連續(xù)模； 、簡(jiǎn)單模連續(xù)模復(fù)合模；、連續(xù)模復(fù)合模簡(jiǎn)單模； 、復(fù)合模連續(xù)模簡(jiǎn)單模。8-3 應(yīng)用題 1如圖作10-1所示沖壓件，采用厚l.5mm低碳鋼板進(jìn)行批量生產(chǎn)。試確定沖壓的基本工序，并在表作10-1中繪出工序簡(jiǎn)圖。圖作10-1表作10-1序號(hào)工序名稱工 序 簡(jiǎn) 圖1234落料彎曲沖孔翻邊 2如圖作10-2所示沖壓件，采用厚l.5mm低碳鋼板進(jìn)行批量生產(chǎn)。試確定沖壓的基本工序。圖作10-2表作10-2序號(hào)工序名稱工 序 簡(jiǎn) 圖1234落料拉深沖孔翻邊3圖作10-3（a）所示為油封內(nèi)夾圈，圖作10-3（b）所示為油封外夾圈，均為沖壓件。試分別列出沖壓基本工序，并說明理由。（材料的極限圓孔翻邊系數(shù)K0.68）。提示 d0 = d1 2H - 0.43R - 0.22t式中：d0沖孔直徑