習(xí)題參考答案材料成形部分

1、習(xí)題參考答案材料成形部分第1章 鑄造填空題：1、熔模鑄造；壓力鑄造；金屬型鑄造；陶瓷型鑄造；消失模鑄造；2、縮孔；縮松；3、鑄造性能；工藝；4、收縮；如縮孔、縮松、變形、開(kāi)裂；5、模樣；6、熱應(yīng)力；收縮應(yīng)力；7、拉；壓；8、液態(tài)收縮；凝固收縮；固態(tài)收縮；9、充型能力；充型能力；10、向下；向上；補(bǔ)縮；單項(xiàng)選擇題：1、 2、 1下列合金流動(dòng)性最好的是： （ ）普通灰鑄鐵； 球墨鑄鐵； 可鍛鑄鐵； 蠕墨鑄鐵。2. 摩托車活塞應(yīng)具有良好的耐熱性、熱膨脹系數(shù)小，導(dǎo)熱性好、耐磨、耐蝕、重量輕等性能。在下列材料中，一般選用： （ ）3、 4、 5、 1下列合金流動(dòng)性最好的是： （ ）普通灰鑄鐵； 球墨鑄鐵

2、； 可鍛鑄鐵； 蠕墨鑄鐵。2. 摩托車活塞應(yīng)具有良好的耐熱性、熱膨脹系數(shù)小，導(dǎo)熱性好、耐磨、耐蝕、重量輕等性能。在下列材料中，一般選用： （ ）鑄造黃銅； 合金結(jié)構(gòu)鋼； 鑄造鋁硅合金； 鑄造碳鋼。5焊接接頭中因受熱影響（但未熔化）而發(fā)生組織和性能變化的區(qū)域稱為：（ ）焊縫； 熔合區(qū)； 熱影響區(qū)； 部分相變區(qū)。多項(xiàng)選擇題：1、2、 3、 4、 5、 結(jié)構(gòu)改錯(cuò)題：1、 答：不合理。大平面應(yīng)朝下，如下圖所示。2、答：（a）：分型面應(yīng)為簡(jiǎn)單平面，使造型工藝大大簡(jiǎn)化； （b）：防止縮孔產(chǎn)生，壁厚應(yīng)盡量均勻3、答： （a）圖A-A截面改為加強(qiáng)筋型。（b）圖上表面改掉不必要的外凸緣結(jié)構(gòu)，使三箱造型變?yōu)槎湓?/p>

3、型，簡(jiǎn)化鑄造工藝。（c）圖將厚大的截面處改成壁厚均勻的結(jié)構(gòu)，避免熱節(jié)處易產(chǎn)生的縮孔、縮松等缺陷；另外，避免壁厚不均易產(chǎn)生應(yīng)力變形甚至產(chǎn)生裂紋等缺陷。4、答：（a）鑄件的結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量避免過(guò)大的水平壁。澆注時(shí)鑄件朝上的水平面易產(chǎn)生氣孔、砂眼、夾渣等缺陷。將圖中過(guò)的大水平面改為傾斜的表面。（b）凸臺(tái)和筋的設(shè)計(jì)應(yīng)便于造型和起模。圖中的凸臺(tái)必須用活塊或外砂芯才能取出模樣。改后圖形為：5、答：（a）圖的兩個(gè)斜凸臺(tái)在造型時(shí)影響起模，需采用活快。因此，應(yīng)設(shè)計(jì)成向上的直凸臺(tái)，簡(jiǎn)化造型工藝，減低成本、提高生產(chǎn)效率。（b）圖原設(shè)計(jì)需用兩個(gè)型芯，其中的型芯1為懸臂型芯、下芯時(shí)必須使用芯撐，型芯的固定、排氣和清理都比較困

4、難。將兩個(gè)連通成一體，則便于造型時(shí)型芯的穩(wěn)固支撐、安放、排氣和鑄造后的清理方便。簡(jiǎn)答題：1、答：起始階段兩桿處于塑性階段，冷卻到t1-t2階段后，細(xì)桿進(jìn)入彈性狀態(tài)而粗干仍處于塑性，導(dǎo)致在橫桿的作用下將對(duì)粗干產(chǎn)生壓應(yīng)力，細(xì)桿受到拉應(yīng)力。這時(shí)粗桿將產(chǎn)生壓塑變形，使粗細(xì)兩桿收縮趨于一致，應(yīng)力將消失。繼續(xù)冷卻T2-T3,此時(shí)兩桿均進(jìn)入彈性狀態(tài)，粗桿溫度高，產(chǎn)生較大收縮，而細(xì)桿溫度低，收縮以幾乎停止。所以在最后階段粗桿受拉，細(xì)桿受壓。2、答：（1）縮孔：由于液態(tài)收縮和凝固收縮所縮減的體積得不到補(bǔ)充，在鑄件最后凝固的部位形成的孔洞。（2）區(qū)別：縮孔：通常位于鑄件的上部或最后凝固的部位，形狀不規(guī)則，孔壁粗糙

5、。氣孔：是氣體在鑄件中形成的孔洞，孔內(nèi)表面比較光滑，明亮或略帶氧化色。（3）防止措施：1）采用順序凝固原則；2）合理確定內(nèi)澆道位置及澆注工藝；3）應(yīng)用冒口、冷鐵、補(bǔ)貼等；3、答：（1）出現(xiàn)縮孔的原因：材料ZG310-570屬于共析的合金，逐層凝固，易在最后凝固部位及熱節(jié)處產(chǎn)生集中的縮孔，軋鋼機(jī)導(dǎo)輪的結(jié)構(gòu)恰好為上部是厚大截面，在厚、薄截面轉(zhuǎn)接處形成熱節(jié)，因此，在圖示部位產(chǎn)生縮孔。（2）消除該鑄件縮孔的工藝措施：在上部厚大截面處安放冒口、采用頂注式澆鑄系統(tǒng)、形成自下而上的順序凝固，將縮孔引向冒口區(qū)。4、答：順序凝固：是指利用各種工藝措施，使鑄件從原離冒口的部分到冒口之間建立一個(gè)遞增的溫度梯度，凝固

6、從遠(yuǎn)離帽口的部分開(kāi)始，逐漸向冒口方向順序進(jìn)行，最后是冒口本身凝固。實(shí)現(xiàn)順序凝固可以實(shí)現(xiàn)良好的補(bǔ)縮，使縮孔移至冒口，從而獲得致密的鑄件。同時(shí)凝固：利用各種工藝措施，減小鑄件各部分的溫差，從而實(shí)現(xiàn)鑄件同一時(shí)間的凝固，由此熱應(yīng)力可減小到最低程度。5、答：鑄件壁厚過(guò)小，難以充型，容易出現(xiàn)澆不足、冷隔缺陷。不一致。因?yàn)椋煌辖鸬牧鲃?dòng)性各不相同，導(dǎo)致不同合金在一定的鑄造條件下所能澆鑄出鑄件最小壁厚也不同。第2章 金屬塑性加工填空題：1、鍛造；沖壓；2、；?。恍?；3、變性力；4、塑性；變形抗力；5、自由鍛；6、分離工序；成形工序；7、塑性變形階段；8、塑；不可；9、固；簡(jiǎn)單；10、過(guò)熱；過(guò)燒；單項(xiàng)選擇題：

7、1、 2、 3、 4、 5、 多項(xiàng)選擇題：1、 、 2、 3、 4、 5、 6、 結(jié)構(gòu)改錯(cuò)題：1、答：自由鍛件上的加強(qiáng)筋、凸臺(tái)、斜面、工字截面或空間曲線形表面，都難以用自由鍛方法獲得。因此，自由鍛件必須減少輔助結(jié)構(gòu)。2、答：不合理。將分模面置于一側(cè)（-分模面），內(nèi)部組織流線沿外輪廓連續(xù)分布。 3、答：c-c面為最佳分模面。原因：鍛件能順利取出，也可鍛出零件中的孔，同時(shí)也能保證鍛件以鐓粗填充的方式成形，獲得良好的鍛件質(zhì)量。4、答：（a）圖：分模面設(shè)在260截面中央，分模面的位置能保證上、下模膛的輪廓相同，以利于模具制造和避免錯(cuò)型。（b）圖：分模面設(shè)在360截面中央，分模面的位置能保證上、下模膛的

8、輪廓相同，以利于模具制造和避免錯(cuò)型。模鍛時(shí)，鍛件以鐓粗方式充滿模膛，獲得良好的鍛件質(zhì)量。5、答：錘上模鍛制坯，要求鍛件的結(jié)構(gòu)最好為沿分模面均勻?qū)ΨQ。原設(shè)計(jì)恰好違反此原則，根據(jù)分模面為F250的最大面的中心，其輪轂應(yīng)設(shè)計(jì)成沿分模面對(duì)稱結(jié)構(gòu)，且輪轂與輪輻的轉(zhuǎn)接處應(yīng)為園角過(guò)渡（例如R5）輻板b處尺寸過(guò)薄應(yīng)加厚，附圖簡(jiǎn)答題：1、 答：自由鍛工序多，鍛件的加工余量和鍛造公差都較大，生產(chǎn)效率低，只適用于單件或小批量生產(chǎn)；胎膜鍛使用了較簡(jiǎn)單的模具，因此加工余量和鍛造公差比自由鍛小生產(chǎn)效率有所提高；對(duì)于模鍛而言，操作最為簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率最高，加工余量和鍛造公差小，但模具造價(jià)高，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，適用于大批量生產(chǎn)。2、

9、答： a) 變形溫度對(duì)塑性和變形抗力的影響：溫度對(duì)塑性的影響，就大多數(shù)金屬而言，其總的趨勢(shì)是隨著溫度的升高，塑性增加，變形抗力降低。但是，在溫度升高過(guò)程中的某些溫度區(qū)間，往往由于過(guò)剩相的析出或相變等原因，而使金屬的塑性降低和變形抗力增加（也可能降低）。b) 變形速度對(duì)塑性和變形抗力的影響：變形速度小于臨界值時(shí)，隨著變形速度的增大，塑性降低，變形抗力升高；變形速度大于臨界值時(shí)，隨著變形速度的增大，塑性提高，變形抗力降低。3、答：在應(yīng)力狀態(tài)中，壓應(yīng)力狀態(tài)中，壓應(yīng)力個(gè)數(shù)愈多、愈大，則金屬的塑性愈高。反之，拉應(yīng)力個(gè)數(shù)愈多、數(shù)值愈大，則金屬的塑性越低。應(yīng)力狀態(tài)對(duì)變形抗力有很大的影響。一般來(lái)說(shuō)，同號(hào)主應(yīng)力

10、圖的變形抗力大于異號(hào)主應(yīng)力圖的變形抗力。4、答：依據(jù)塑性及變形抗力來(lái)評(píng)定金屬的鍛造性能。其影響因素有：（1）金屬的化學(xué)成分和組織對(duì)塑性和變形抗力的影響； （2）變形溫度、變形速度對(duì)塑性和變形抗力的影響； （3）應(yīng)力狀態(tài)對(duì)塑性和變形抗力的影響； （4）毛壞表面狀況和周圍介質(zhì)及變形不均勻?qū)λ苄院妥冃慰沽Φ挠绊憽?答：繪制自由鍛鍛件圖時(shí)，應(yīng)以零件圖為基礎(chǔ)，并考慮以下幾個(gè)因素：鍛件敷料、鍛件余量、鍛件公差。模鍛件圖分為冷鍛圖和熱鍛圖兩種。冷鍛圖是用來(lái)最終鍛件的檢驗(yàn)，它要根據(jù)零件圖來(lái)繪制。繪制時(shí)要考慮以下因素：分模面，確定加工余量和鍛造公差，確定沖孔連皮，確定模鍛斜度和圓角半徑。熱鍛件圖用于鍛模設(shè)計(jì)和加

11、工制造，它是以冷鍛件圖為依據(jù)，在冷鍛件圖的基礎(chǔ)上加放收縮率，尺寸的標(biāo)注也應(yīng)遵循高度、方向、尺寸分模面為基準(zhǔn)的原則。第3章 焊接填空題：1、；焊絲；焊劑；2、增高；燒損；3、熔池中的液態(tài)金屬；周圍的熔渣；4、去應(yīng)力退火；5、手弧焊；埋弧焊；氣體保護(hù)焊；6、軟釬焊；硬釬焊；7、碳當(dāng)量法；冷裂紋敏感系數(shù)法；8、陽(yáng)極區(qū)；陰極區(qū)；弧柱區(qū)；9、熔焊；壓焊；釬焊；10、不同；可焊性好；單項(xiàng)選擇題：1、 2、3、 4、 5、 多項(xiàng)選擇題：1、 2、 3、 4、 5、 結(jié)構(gòu)改錯(cuò)題：1、答：（a）不合理。焊縫應(yīng)盡量避免密集和交叉，如果焊縫密集或交叉會(huì)使接頭處過(guò)熱，力學(xué)性能下降。（b）不合理。合理的焊接順序：1-3

12、-4-2-7-6-5-8，這樣可減小焊接產(chǎn)生的變形。2、答：（a）焊縫應(yīng)對(duì)稱分布，使焊接變形相互抵消。（b）焊縫應(yīng)避免交叉結(jié)構(gòu)，克服焊接接頭熱影響區(qū)過(guò)熱，力學(xué)性能下降。3、答：（1）焊縫應(yīng)盡量避開(kāi)最大應(yīng)力的位置。應(yīng)改成自兩端分散的2條焊縫。（2）焊縫應(yīng)避免應(yīng)力集中的位置。應(yīng)改成碟型封頭。 4、答： （a）圖的設(shè)計(jì)在進(jìn)行手弧焊時(shí)，操作空間不夠，應(yīng)加大兩立柱的間距（45°，15mm）。 （b）圖的設(shè)計(jì)在進(jìn)行手弧焊時(shí)，操作空間不夠，應(yīng)顛倒兩個(gè)搭接件的位置。（c）圖的設(shè)計(jì)在進(jìn)行手弧焊時(shí)，操作空間不夠，無(wú)法施焊，應(yīng)將焊縫改成直角后再轉(zhuǎn)接的形狀5、答：（a）接觸面積過(guò)小，可改成斜面接觸、臺(tái)階界面

13、、搭接等形式。（b）截面積不一樣，電阻不一樣導(dǎo)致熔化速率不同，易產(chǎn)生較大焊接變形。應(yīng)改為同截面積零件焊接。簡(jiǎn)答題：1、 答：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要避免焊縫密集交叉，焊縫截面和長(zhǎng)度也要盡可能小。將焊件預(yù)熱后再進(jìn)行焊接。去應(yīng)力退火，錘擊焊縫。2、答：方案a比較合理。先焊完焊縫1后，可進(jìn)行去應(yīng)力處理，例如、采用錘擊的方法進(jìn)行校形然后進(jìn)行焊縫2的焊接，可保證構(gòu)件整體變形小并容易進(jìn)行校形。方案b不合理，因?yàn)榘创隧樞蚝附訉a(chǎn)生很大的焊接變形。焊縫1焊完后，由于整個(gè)構(gòu)件受熱和冷卻不均，在對(duì)接接頭2處將出現(xiàn)外緣接縫間隙大、靠近焊縫1處接縫間隙小的不規(guī)矩的接頭形狀，焊縫2的接頭間隙和熔池大小不均將使焊后產(chǎn)生很大的變形應(yīng)力，

14、導(dǎo)致整個(gè)構(gòu)件產(chǎn)生扭曲變形。3、答：電弧焊時(shí)，母材和焊條受到電弧高溫而熔化形成熔池。金屬熔池也可看作一個(gè)微型冶金爐，其內(nèi)要進(jìn)行熔化、氧化、還原、造渣、精煉及合金化等一系列物理、化學(xué)過(guò)程。由于大多數(shù)熔焊是在大氣空間進(jìn)行，金屬熔池中的液態(tài)金屬與周圍的熔渣及空氣接觸，產(chǎn)生復(fù)雜、激烈的化學(xué)反應(yīng)，這就是焊接冶金過(guò)程。與煉鋼和鑄造冶金過(guò)程比較，有以下特點(diǎn)：金屬熔池體積很小，熔池處于液態(tài)的時(shí)間很短，各種冶金反應(yīng)進(jìn)行的不充分。 熔池溫度高，使金屬元素強(qiáng)烈的燒損和蒸發(fā)。同時(shí)，熔池周圍又被冷卻的金屬包圍，使焊縫處產(chǎn)生應(yīng)力和變形，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)_(kāi)裂。124、答：先焊完焊縫1后，形成三塊板條后，可進(jìn)行應(yīng)力處理，例如、采用錘擊的方法進(jìn)行整形，然后順序進(jìn)行焊縫2的焊接，可保證構(gòu)件整體變形小并容易進(jìn)行校形。其它焊序，則會(huì)因?yàn)榘创隧樞蚝附訉?huì)產(chǎn)生很大的焊接變形。焊縫焊完后，由于整個(gè)構(gòu)件受熱和冷卻不均，在對(duì)接接頭1處將出現(xiàn)外緣接縫間隙大、靠近焊縫2或（1）處接縫間隙小的不規(guī)矩的接頭形狀，焊縫1或（2）的接頭間隙和熔