金屬材料成形基礎(chǔ)作業(yè)3 (1)

1、一、填空題1.單晶體的塑性變形是通過滑移滑移和孿晶孿晶的方式完成的；多晶體的塑性變形包括晶內(nèi)變形晶內(nèi)變形和晶間變形晶間變形。2.冷成形后的金屬將產(chǎn)生加工硬化加工硬化現(xiàn)象，表現(xiàn)為金屬材料的強度和硬度提高提高，而塑性和韌性降低降低。3.產(chǎn)生加工硬化的金屬在加熱到較高的溫度時要發(fā)生回復回復 和再結(jié)晶再結(jié)晶。4.由于鍛造流線的存在，金屬的力學性能具有各向異性各向異性，一般平行鍛造流線方向的抗拉強度、塑性和韌性比垂直方向要高高。5.金屬在鍛造時加熱的目的是提高可鍛性提高可鍛性( (或提高塑性，降低或提高塑性，降低變形抗力）變形抗力）。金屬材料成形基礎(chǔ)作業(yè)（金屬材料成形基礎(chǔ)作業(yè)（3 3）6.自由鍛的基本工

2、序有鐓粗鐓粗、拔長拔長、沖孔沖孔、彎曲彎曲、扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)、錯錯移移；其中最常用的是鐓粗鐓粗、拔長拔長、和沖孔沖孔三種。7.鍛模模膛通常分為制坯制坯模膛和模鍛模鍛模膛，其中又可分為拔長拔長模膛、滾壓滾壓模膛、彎曲彎曲模膛和切斷切斷模膛，又可分為預鍛預鍛模膛和終鍛終鍛模膛。8.沖壓的基本工序包括分離分離和變形變形。其中又分為落料落料、沖孔沖孔、剪切剪切等；又分為拉深拉深、彎曲彎曲、翻邊翻邊等。9.沖壓模具按照沖床的一次行程所完成工序的多少可分為簡簡單單沖模、連續(xù)連續(xù)沖模和復合復合沖模，其中在模具的同一位置上同時可以完成兩道以上工序的模具稱為復合復合沖模。10. 10. 純鉛（純鉛（T T熔熔32732

3、7）的再結(jié)晶溫度為）的再結(jié)晶溫度為-33-33，它在常它在常溫下的變形為溫下的變形為 熱熱 變形。而鎢（變形。而鎢（ T T熔熔33803380）的再結(jié)晶）的再結(jié)晶溫度為溫度為11881188，它在，它在10001000下的變形為下的變形為 冷冷 變形。變形。T T再再 = 0.4T= 0.4T熔熔 = 0.4= 0.4（327+273327+273）= 240= 240（K K）T T再再 = 240 273 = -33= 240 273 = -33（）T T再再 = 0.4T= 0.4T熔熔 = 0.4= 0.4（3380+2733380+273）= 1461= 1461（K K）T T再

4、再 = 1461 273 = 1188= 1461 273 = 1188（）11. 11. 壓力加工的基本生產(chǎn)方式有壓力加工的基本生產(chǎn)方式有軋制、擠壓、拉拔、自由軋制、擠壓、拉拔、自由鍛、模鍛、板料沖壓鍛、模鍛、板料沖壓，對于大型重要件應(yīng)采用，對于大型重要件應(yīng)采用自由鍛自由鍛方法方法生產(chǎn)。生產(chǎn)。12. 12. 圖圖3-13-1所示墊圈擬采用簡單沖裁模生產(chǎn)，其沖壓工序所示墊圈擬采用簡單沖裁模生產(chǎn)，其沖壓工序為（為（1 1）落料落料、（、（2 2）沖孔沖孔，若模具的單面間隙為，若模具的單面間隙為0.05mm0.05mm，則（，則（1 1）的凸模尺寸為）的凸模尺寸為 49.9mm49.9mm、凹模尺

5、寸、凹模尺寸為為 50mm50mm，（，（2 2）的）的凸模尺寸為凸模尺寸為 15mm15mm、凹模尺寸為、凹模尺寸為 15.1mm15.1mm。圖3-1 墊圈 二、簡答題與應(yīng)用題二、簡答題與應(yīng)用題1.1.何謂金屬的塑性成形（壓力加工）？為什對某些重要的機何謂金屬的塑性成形（壓力加工）？為什對某些重要的機械零件要采用塑性成形制坯？械零件要采用塑性成形制坯？（1 1）在外力作用下使金屬坯料產(chǎn)生塑性變形，獲得具有一）在外力作用下使金屬坯料產(chǎn)生塑性變形，獲得具有一定形狀、尺寸和力學性能的毛坯或零件的成形工藝方法。定形狀、尺寸和力學性能的毛坯或零件的成形工藝方法。（2 2）這是因為塑性成形制坯使材料的

6、力學性能提高。）這是因為塑性成形制坯使材料的力學性能提高。（a a）細化晶粒、改善組織；（細化晶粒、改善組織；（b b）壓合鑄造缺陷；（）壓合鑄造缺陷；（c c）使纖維組）使纖維組織不被切斷，并沿制件外形合理分布。織不被切斷，并沿制件外形合理分布。13. 13. 單晶體塑性變形的實質(zhì)是單晶體塑性變形的實質(zhì)是晶體內(nèi)部的滑移和孿晶晶體內(nèi)部的滑移和孿晶，而多晶，而多晶體塑性變形的實質(zhì)是體塑性變形的實質(zhì)是晶粒內(nèi)部產(chǎn)生滑移和孿晶；晶粒之間進行晶粒內(nèi)部產(chǎn)生滑移和孿晶；晶粒之間進行滑動和轉(zhuǎn)動滑動和轉(zhuǎn)動。2 2什么是熱塑性成形和冷塑性成形？生什么是熱塑性成形和冷塑性成形？生產(chǎn)中如何選用？產(chǎn)中如何選用？（1 1

7、）在再結(jié)晶溫度以上的變形為熱塑性成）在再結(jié)晶溫度以上的變形為熱塑性成型，在再結(jié)晶溫度以下的變形成為冷塑性成型，在再結(jié)晶溫度以下的變形成為冷塑性成形。形。（2 2）生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)材料的塑性及對零件的）生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)材料的塑性及對零件的要求進行選用：材料的塑性較好，要求變形要求進行選用：材料的塑性較好，要求變形后部分提高強度、硬度時選用冷塑性成形；后部分提高強度、硬度時選用冷塑性成形；要求材料的可鍛性好、變形抗力小時選用熱要求材料的可鍛性好、變形抗力小時選用熱塑性成形。塑性成形。3 3熱處理能否消除壓力加工后的纖維組織，采熱處理能否消除壓力加工后的纖維組織，采用何種方法可以改變纖維方向？用何種方法可以

8、改變纖維方向？（1 1）不能。）不能。（2 2）可以采用壓力加工（塑性成形）的方法改變纖維方向。）可以采用壓力加工（塑性成形）的方法改變纖維方向。4. 4. 圖圖3-33-3所示為一鋼制拖鉤，可以用下列方所示為一鋼制拖鉤，可以用下列方法制造：鑄造、鍛造、板料切割，其中以什法制造：鑄造、鍛造、板料切割，其中以什么方法制得的拖鉤拖重能力最大？為什么？么方法制得的拖鉤拖重能力最大？為什么？ (1)(1)以鍛造方法制得的拖鉤拖重能力最大。以鍛造方法制得的拖鉤拖重能力最大。(2)(2)這是因為鍛造可以這是因為鍛造可以（a a）細化晶粒、改善細化晶粒、改善組織，提高力學性能；（組織，提高力學性能；（b b

9、）壓合部分鑄造）壓合部分鑄造缺陷；（缺陷；（c c）使纖維組織不被切斷，并沿制）使纖維組織不被切斷，并沿制件外形合理分布。件外形合理分布。圖3-2 拖鉤 拔長；拔長；切肩、拔長；切肩、拔長；切肩、拔長。切肩、拔長。5 5對圖對圖3-33-3和圖和圖3-43-4定性繪出鍛件圖，并選擇自由鍛基定性繪出鍛件圖，并選擇自由鍛基本工序（零件全部機械加工）。本工序（零件全部機械加工）。（1 1）階梯軸（圖）階梯軸（圖3-33-3）。坯料尺寸：）。坯料尺寸：150150220 220 ；材料：材料：4545鋼鋼 ；生產(chǎn)批量：；生產(chǎn)批量：1010件。件。 （2 2）套筒（圖）套筒（圖3-43-4）。坯料尺寸：

10、）。坯料尺寸：150150170 170 ；材；材料：料：4545鋼鋼 ；生產(chǎn)批量：；生產(chǎn)批量：2020件。件。 鐓粗；鐓粗；沖孔；沖孔；切肩；切肩；芯軸拔長。芯軸拔長?；蛘撸夯蛘撸喊伍L；拔長；局部鐓粗；局部鐓粗；沖孔。沖孔。其余6 6圖圖2-52-5所示零件大批量生產(chǎn)時，應(yīng)選擇哪種鍛造方法所示零件大批量生產(chǎn)時，應(yīng)選擇哪種鍛造方法較為合理？請定性繪出鍛件圖，并選擇鍛造基本工序。較為合理？請定性繪出鍛件圖，并選擇鍛造基本工序。其余模型鍛造。模型鍛造。工序工序:1):1)鐓粗、鐓粗、2 2）預鍛、）預鍛、3 3）終鍛、）終鍛、4 4）切邊、）切邊、5 5）沖孔、）沖孔、6 6）熱處理）熱處理 7

11、7）清理。）清理。7. 7. 將材料及尺寸均相同的金屬坯料加熱到相同的溫度，將材料及尺寸均相同的金屬坯料加熱到相同的溫度，分別在空氣錘和水壓機上成形時，金屬坯料的變形抗力是分別在空氣錘和水壓機上成形時，金屬坯料的變形抗力是否相同？為什么？當金屬材料的塑性較差時，應(yīng)采用何種否相同？為什么？當金屬材料的塑性較差時，應(yīng)采用何種鍛壓設(shè)備進行成形？鍛壓設(shè)備進行成形？（1 1）不同。）不同。（2 2）因為在不同的設(shè)備上變形速度不同，則其變形抗力）因為在不同的設(shè)備上變形速度不同，則其變形抗力不同。其在空氣錘上的變形抗力較大，水壓機上較小。不同。其在空氣錘上的變形抗力較大，水壓機上較小。（3 3）當金屬材料的

12、塑性較差時，應(yīng)采用水壓機進行成形。）當金屬材料的塑性較差時，應(yīng)采用水壓機進行成形。8.8.現(xiàn)擬將一厚度為現(xiàn)擬將一厚度為2mm2mm，直徑為，直徑為120mm120mm的平板坯料，拉深成直徑為的平板坯料，拉深成直徑為40mm40mm，高度為，高度為40mm40mm的杯形零件，如圖的杯形零件，如圖3-63-6所示。為防止其產(chǎn)生拉裂、所示。為防止其產(chǎn)生拉裂、拉穿、起皺等缺陷，在模具設(shè)計及工藝上應(yīng)采取什么措施？現(xiàn)擬采用多拉穿、起皺等缺陷，在模具設(shè)計及工藝上應(yīng)采取什么措施？現(xiàn)擬采用多次拉深成形，需拉深幾次方可成形（寫出計算過程）次拉深成形，需拉深幾次方可成形（寫出計算過程） 。在模具設(shè)計及工藝上應(yīng)采取：在模具設(shè)計及工藝上應(yīng)采?。?凸凹模的工作部分必須具有一定的圓角；凸凹模的工作部分必須具有一定的圓角； 凸凹模間凸凹模間隙要合理；隙要合理； 控制拉深系數(shù)（控制拉深系數(shù)（mm）；）； 設(shè)置壓邊圈；設(shè)置壓邊圈； 涂潤滑油涂潤滑油拉深次數(shù)：拉深次數(shù)：2 2次次 m=d/D=0.5m=d/D=0.50.8 0.8 ；設(shè)取設(shè)取 mm