合工大材料成型復(fù)習(xí)題

1、第二章1、什么是金屬液的充型能力？影響金屬充型能力的因素有哪三個？金屬液充滿鑄型型腔，獲得輪廓清晰、形狀準確的鑄件的能力金屬的流動性、鑄型條件、澆注條件2、影響金屬流動性的因素有哪些？金屬的凝固方式有哪三種？合金成分、合金的質(zhì)量熱容、密度和熱導(dǎo)率逐層凝固、糊狀凝固、中間凝固3、何種金屬的流動性最好？該金屬呈何種凝固方式?灰鑄鐵 逐層凝固4、影響充型能力的鑄型條件有哪三個？鑄型的蓄熱系數(shù)、鑄型溫度、鑄型中的氣體5、鑄造時，金屬的收縮可分為哪三個階段？什么收縮階段易產(chǎn)生縮孔和縮松？什么收縮階段易產(chǎn)生應(yīng)力、變形和裂紋？液態(tài)收縮、凝固收縮、固態(tài)收縮液態(tài)收縮和凝固收縮階段易產(chǎn)生縮孔和縮松，固態(tài)收縮階段易

2、產(chǎn)生應(yīng)力、變形和裂紋。6、何種合金易縮孔，何種合金易縮松；多出現(xiàn)于鑄件的哪些部位？縮孔：純金屬、共晶合金和凝固范圍窄的合金凝固呈逐層凝固，易產(chǎn)生縮孔。 位置：鑄件最后凝固部位縮松：凝固溫度范圍較寬的金屬。 位置：鑄件的軸線附近和熱節(jié)部位。7、什么是鑄造應(yīng)力？什么是熱應(yīng)力？鑄件上何處產(chǎn)生拉應(yīng)力？何處產(chǎn)生壓應(yīng)力？鑄造應(yīng)力：鑄件在凝固和冷卻過程中由受阻收縮、熱作用和相變等因素引起的內(nèi)應(yīng)力熱應(yīng)力：鑄件在凝固和冷卻過程中，不同部位由于溫差造成不均勻收縮而引起的鑄造應(yīng)力。先冷處受壓，后冷處受拉8、P88 思考作業(yè)題 2-5，2-69、縮孔和縮松的防止措施主要有哪兩種？1）采用順序凝固原則 順序凝固是使鑄件

3、按規(guī)定方向從一部分到另一部分依次凝固的原則，通常用于收縮較大、凝固溫度范圍較小的合金2）加壓補縮 將鑄型置于壓力罐中，澆注后使鑄件在壓力下凝固可顯著減少顯微縮松10、減小和消除熱應(yīng)力的方法有哪幾種?1）合理設(shè)計鑄件結(jié)構(gòu) 鑄件壁厚應(yīng)均勻且減少熱節(jié)。壁與壁間的連接應(yīng)盡量采用圓角過渡，以免因產(chǎn)生應(yīng)力集中而開裂。2）采用同時凝固原則 使型腔內(nèi)各部分金屬液溫差很小，同時進行凝固。將內(nèi)澆道開于薄部，必要時在厚部或熱節(jié)處設(shè)置冷鐵。適用于收縮較小的合金、傾向于糊狀凝固的合金、氣密性要求不高的鑄件、壁厚均勻的薄壁鑄件3）去應(yīng)力退火一般為Ac1(100200) ，經(jīng)保溫后隨爐冷卻至200300后出爐空冷11、何時

4、產(chǎn)生熱裂紋？何時產(chǎn)生冷裂紋？試分別簡述熱裂紋和冷裂紋的特征。熱裂紋：鑄件在凝固后期或凝固后在較高溫度下形成的裂紋。特征：斷面嚴重氧化，無金屬光澤，裂紋沿晶粒邊界產(chǎn)生和發(fā)展，外形曲折而不規(guī)則。冷裂紋：鑄件在凝固后溫度較低形成的裂紋。特征：裂紋常穿過晶粒延伸到整個斷面，有金屬光澤或微呈氧化色，多為直線或圓滑曲線。多出現(xiàn)在受拉部位，特別是應(yīng)力集中處12、比較灰鑄鐵、球墨鑄鐵和鑄鋼的鑄造性能。各應(yīng)采取哪些工藝措施來保證鑄件質(zhì)量。灰鑄鐵：鑄造性能優(yōu)良，流動性好、收縮?。划a(chǎn)生鑄造缺陷的傾向最小。 一般采用同時凝固原則，無需設(shè)置冒口球墨鑄鐵：球墨鑄鐵的共晶凝固溫度范圍較寬，且球化處理時易產(chǎn)生氧化物和硫化物夾

5、雜，故鐵液流動性較差；其石墨化膨脹量大于灰鑄鐵，但縮前膨脹，使收縮量加大而產(chǎn)生縮孔、縮松缺陷。 生產(chǎn)球墨鑄鐵件多采用順序凝固原則，需設(shè)置冒口和冷鐵；應(yīng)提高砂型的緊實度和透氣性以防止鑄型脹大；澆注時應(yīng)注意擋渣和使鐵液迅速、平穩(wěn)地充型，以減少夾渣缺陷；應(yīng)減少鐵液的硫、鎂含量和型砂的含水量，防止產(chǎn)生皮下氣孔。需熱處理調(diào)整基體。鑄鋼：鑄鋼的鑄造性能差，流動性差，易產(chǎn)生冷隔、澆不到、夾雜、氣孔等缺陷；收縮大，易產(chǎn)生縮孔、裂紋等缺陷。 生產(chǎn)鑄鋼件常設(shè)置冒口和冷鐵，采用順序凝固原則，以免產(chǎn)生縮孔；鑄型應(yīng)有較高的強度、透氣性和耐火性；型腔表面應(yīng)涂以耐火涂料 13、有哪幾種特種鑄造方法？試述每種方法的應(yīng)用場合。

6、金屬型鑄造：主要用于成批、大量生產(chǎn)鋁合金、銅合金等非鐵合金中、小型鑄件壓力鑄造：主要用于鋁、鋅、鎂等各類非鐵合金中、小型鑄件的大量生產(chǎn)，如內(nèi)燃機缸體、缸蓋、儀表和電器零件等。低壓鑄造: 主要用于鋁、鎂等非鐵合金中、小型鑄件的成批、大量生產(chǎn)，適于鑄造形狀較復(fù)雜的薄壁鑄件離心鑄造: 離心鑄造可用于各類鑄造合金及各種尺寸的鑄件的成批、大量生產(chǎn)，尤其適于空心回轉(zhuǎn)體類鑄件熔模鑄造: 可用于各種鑄造合金，尤其是高熔點、難加工合金的小型鑄件的成批、大量生產(chǎn)實型鑄造: 幾乎不受鑄件結(jié)構(gòu)、尺寸、重量、批量和合金種類的限制，特別適用于形狀較復(fù)雜鑄件的生產(chǎn)連續(xù)鑄造: 主要用于鑄鋼、鑄鐵、銅合金和鋁合金等的等截面長鑄

7、件的成批、大量生產(chǎn)14、下列鑄件生產(chǎn)批量較大時，宜選擇何種鑄造方法？為什么？1.內(nèi)燃機缸套（合金鑄鐵）離心鑄造或金屬型鑄造2.齒輪箱體（灰鑄鐵）：砂型鑄造,實型3.車床床身（灰鑄鐵）：砂型鑄造4.內(nèi)燃機活塞（鋁合金）：金屬型鑄造or 低壓鑄造5.煤氣管道（球墨鑄鐵）：6.銑刀刀體（鑄鋼）：15、什么是澆注位置？試述澆注位置的選擇原則。P72-73圖2-31，32，33看懂會選擇。澆注位置是指澆注時鑄件在鑄型內(nèi)所處的位置。選擇原則：1）鑄件的重要加工面或主要工作面應(yīng)處于底面或側(cè)面，以避免出現(xiàn)氣孔、砂眼、縮孔、縮松等鑄造缺陷2）鑄件的大平面應(yīng)盡可能朝下或采用傾斜澆注，以避免產(chǎn)生夾砂、夾渣、氣孔等缺

8、陷。3）鑄件的薄壁部分應(yīng)放在鑄型的下面或側(cè)面，以免產(chǎn)生澆不到、冷隔等鑄造缺陷4）對于收縮大的鑄件，為利于設(shè)置冒口進行補縮，厚實部位應(yīng)置于上方16、什么是分型面？試述分型面的選擇原則。P73-74圖2-31，32，33看懂會選擇。分型面是鑄型組元間的接合面選擇原則：1）鑄件全部或大部置于下箱難以做到時，鑄件上的機械加工面及加工和測量基準面應(yīng)盡量放在同一砂箱中2）分型面盡量少而平，以減少砂箱數(shù)，簡化造型工藝3）應(yīng)盡量減少型芯、活塊的數(shù)量，以減少成本、提高工效4）主要型芯應(yīng)盡量放在下半鑄型中，以利于下芯、合型和檢查型腔尺寸17、鑄造工藝參數(shù)有哪幾個？鑄件尺寸公差、要求的機械加工余量、鑄件線收縮率、起

9、模斜度18、鑄造工藝設(shè)計（P76支架例題看懂），P89-90 2-20b)19、同一零件的零件圖、鑄造工藝圖和鑄件圖之間有何聯(lián)系和區(qū)別零件圖是表達單個零件形狀、大小和特征的圖樣，也是在制造和檢驗機器零件時所用的圖樣鑄造工藝圖：鑄造生產(chǎn)用的指導(dǎo)性的技術(shù)文件，把鑄造生產(chǎn)中的一系列技術(shù)問題用規(guī)定的符號或文字集中在一張圖上表現(xiàn)出來。鑄件圖：又稱毛坯圖，是反映鑄件實際形狀、尺寸和技術(shù)要求的圖樣，是鑄造生產(chǎn)、鑄件檢驗與驗收的主要依據(jù)20、零件結(jié)構(gòu)的鑄造工藝性，P81-86 圖2-4155會改，P89 思考作業(yè)題2-21零件結(jié)構(gòu)的鑄造工藝性是指零件采用鑄造方法制坯時，其結(jié)構(gòu)能否用最經(jīng)濟的方法制造出來并符合設(shè)

10、計要求的能力為使零件結(jié)構(gòu)具有良好的鑄造工藝性鑄造結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原則是：1）鑄造的結(jié)構(gòu)形狀應(yīng)便于造型、制芯和清理2）鑄造的結(jié)構(gòu)形狀應(yīng)利于減少鑄造缺陷3）對于鑄造性能差的合金如球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵、鑄鋼等其鑄件結(jié)構(gòu)應(yīng)從嚴要求，以免產(chǎn)生鑄造缺陷（過小充型能力差 澆不到 冷隔 過大中心部位晶粒粗大縮孔縮松） 鑄件壁厚應(yīng)適當(dāng) 鑄件壁厚 鑄件壁厚應(yīng)均勻（減少熱節(jié)，防止縮孔 縮松 裂紋等） 內(nèi)壁厚度應(yīng)小于外壁（均勻冷卻 減少內(nèi)應(yīng)力 防止裂紋） 轉(zhuǎn)角處圓角過渡（防止熱節(jié)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力、縮孔、縮松）（防止應(yīng)力集中導(dǎo)致開裂 壁厚小采用圓角過渡 壁厚大采用楔形連接）鑄造性能對零件結(jié)構(gòu)要求 鑄造壁的連接 避免壁交叉和銳角連

11、接（熱節(jié)） 避免壁厚突變 防止鑄件變形（力求壁厚均勻 結(jié)構(gòu)對稱或設(shè)置加強肋）（中部輪轂壁厚大 冷卻慢 輻條宜設(shè)計為彎曲狀或改為輻板狀） 避免較大的水平面（易產(chǎn)生夾砂 氣孔 澆不到 盡量設(shè)計傾斜面） 減少輪形鑄件的內(nèi)應(yīng)力 利于減少和簡化鑄型的分型面 鑄件外形 側(cè)凹和凸臺不妨礙起模 垂直于分型面的非加工面應(yīng)具有起模斜度鑄造工藝對零件結(jié)構(gòu)要求 內(nèi)腔形狀應(yīng)利于制芯或省去型芯 鑄件的內(nèi)腔 應(yīng)利于型芯的固定、排氣和清理 大件和形狀復(fù)雜件可采用組合結(jié)構(gòu)第三章1、塑性成形有什么優(yōu)點和缺點？優(yōu)點：金屬組織致密、晶粒細小、力學(xué)性能提高；屬于少、無切削加工，材料利用率高，生產(chǎn)效率高缺點：制件形狀比鑄件簡單，生產(chǎn)條件

12、較差（塑性成形：利用外力使金屬產(chǎn)生塑性變形，使其改變形狀、尺寸和改善性能，獲得型材或鍛壓件的加工方法）2、塑性成形后金屬材料的組織會發(fā)生什么樣的變化？由此帶來性能的什么變化？組織變化：晶粒沿變形方向被拉長，滑移面附近晶格產(chǎn)生畸變，出現(xiàn)許多微小碎晶性能變化：強度和硬度增加，塑性、韌性下降（優(yōu)點：強化金屬，發(fā)揮金屬材料性能潛力，尤其適合于不能用熱處理強化的合金。缺點：繼續(xù)塑性成形或切削加工難度加大，增大內(nèi)應(yīng)力。）3、如何區(qū)分冷成形、熱成形、溫成形？它們在實際生產(chǎn)中應(yīng)用如何？冷成形:在回復(fù)溫度以下進行的塑性成形，變形過程中會出現(xiàn)加工硬化。有利于提高金屬的強度和表面質(zhì)量,用于制造半成品或成品。(變形材

13、料應(yīng)有較好的塑性且變形量不宜過大） 熱成形:在再結(jié)晶溫度以上進行的塑性成形，變形過程中有加工硬化又有再結(jié)晶，且硬化被再結(jié)晶完全消除。綜合力學(xué)性能好,變形力小，變形程度大,用于毛坯或半成品的制造。 溫成形:在高于回復(fù)溫度和低于再結(jié)晶溫度范圍內(nèi)進行的塑性成形,有加工硬化及回復(fù)現(xiàn)象，但無再結(jié)晶。 用于強度較高、塑性較差的金屬，或尺寸較大、材料強度較高的零件或半成品制造。 4、形成鍛造流線的原因是什么？怎樣消除鍛造流線的不利影響？鍛造時，金屬的脆性雜質(zhì)被打碎，順著金屬主要伸長方向呈碎粒狀或鏈狀分布，塑性雜質(zhì)隨著金屬變形沿主要伸長方向呈帶狀分布，這樣熱段后的金屬組織就具有一定的方向性工作時的最大正應(yīng)力方

14、向與流線方向一致（平行），切應(yīng)力方向與流線方向垂直，且流線沿零件輪廓分布而不被切斷5、自由鍛造有什么特點？應(yīng)用范圍如何？特點：金屬只有部分表面受到工具限制，其余則為自由表面變形特點：局部成形、效果疊加生產(chǎn)特點：設(shè)備通用性好、工具簡單； 鍛件組織細密、力學(xué)性能好； 操作技術(shù)要求高，生產(chǎn)效率低； 鍛件形狀較簡單、加工余量大、精度低。應(yīng)用范圍：小型鍛件以成形為主；大型鍛件（尤其是重要件）和特殊鋼則以改善內(nèi)部質(zhì)量為主。主要用于單件、小批量生產(chǎn)，且是特大型鍛件的唯一生產(chǎn)方法6、P141 313 （繪制自由鍛件圖）7、P141 314 （自由鍛結(jié)構(gòu)工藝性）8、模型鍛造有什么特點？應(yīng)用范圍如何？特點：模鍛生

15、產(chǎn)效率和鍛件精度較高、鍛件形狀可較復(fù)雜，但一般需專用設(shè)備和模具、投資較大、鍛件重量較小應(yīng)用范圍：小型鍛件的成批、大量生產(chǎn)定義：利用模具使毛坯變形獲得鍛件的方法9、繪制模鍛件圖應(yīng)考慮哪些因素？分模面應(yīng)如何選擇？因素： 1)應(yīng)有合理的分模面2)應(yīng)有合適的結(jié)構(gòu)斜度和圓角3)避免高肋、薄壁、細深孔及多孔結(jié)構(gòu)4)采用鍛-焊、鍛-螺紋連接等組合結(jié)構(gòu)選擇：1）應(yīng)取于鍛件的最大截面上，以使鍛件能從模鍛中順利取出2）模膛應(yīng)盡量淺，以利于金屬充填和鍛件取出3)應(yīng)盡量采用平面，以利于制造模具4）應(yīng)盡量減少愉快，以減少切削工作量和金屬消耗5）不應(yīng)取于鍛件中部的端面上，以利于檢查上下模的相對錯移和切除飛邊（便于順利取出

16、、易于金屬充填、盡量采用平面、盡量減少余塊、利于發(fā)現(xiàn)錯模）10、P141 316 （模鍛件結(jié)構(gòu)工藝性）11、板料沖壓有什么特點？應(yīng)用范圍如何？使板料經(jīng)分離或成形而得到制件的工藝統(tǒng)稱。通常在冷態(tài)下進行，稱冷沖壓特點：1）沖壓件輕、薄、剛度好，形狀可較復(fù)雜；2）質(zhì)量穩(wěn)定，表面光潔；3）操作簡便，生產(chǎn)率和材料利用率高；4）需專用設(shè)備和模具，生產(chǎn)批量小時不夠經(jīng)濟。制造各種尺寸和精度的制件。應(yīng)用范圍：大部分板材、管材及型材需通過沖壓加工12、沖裁、彎曲、拉深的最主要的工藝參數(shù)是什么？它們對各自的產(chǎn)品質(zhì)量和工藝過程有什么影響？13、沖孔和落料的模具刃口尺寸分別應(yīng)如何計算？沖孔：凸模刀口尺寸應(yīng)按制件孔的最大

17、極限尺寸確定，而凹模刀口尺寸則為凸模刀口尺寸減去相應(yīng)間隙值。孔的尺寸取決于凸模刃口尺寸落料：凹模刃口尺寸應(yīng)按落料件的最小極限尺寸確定，而凸模刃口尺寸則為凹模刃口尺寸減去相應(yīng)的間隙值。尺寸取決于凹模刃口尺寸14、沖裁、彎曲、拉深三者的模具工作部分有何異同？15、P143 320 320 （沖壓件結(jié)構(gòu)工藝性）第四章1.焊接分為哪三大類？各類的定義？熔焊：將待焊處的母材金屬熔化以形成焊縫的焊接方法（氣焊、電弧焊？電渣焊）壓焊：焊接過程中，必須對焊件施加壓力，以完成焊接的方法（電阻焊、摩擦焊）釬焊：采用比母材熔點低的金屬材料做釬料，將焊料和釬料加熱到高于釬料熔點，低于母材熔化溫度，利用液態(tài)釬料潤濕母材

18、，填充接頭間隙并與母材相互擴散實現(xiàn)連接的方法（火焰釬焊、電阻釬焊、浸漬釬焊）連接分類：焊接、膠接、機械連接2.焊接接頭各組成部分名稱。哪部分質(zhì)量最好？哪部分質(zhì)量最差？焊縫金屬區(qū)、熔合區(qū)、熱影響區(qū)（熱影響區(qū)：過熱區(qū)、相變重結(jié)晶區(qū)、不完全重結(jié)晶區(qū)）最好：相變重結(jié)晶區(qū)最差：熔合區(qū)3.調(diào)節(jié)焊接殘余應(yīng)力措施？P148P149圖。 盡量減少焊縫的數(shù)量和尺寸并避免焊縫密集和交叉1）設(shè)計措施 采用剛度較小的接頭 采用合理的焊接順序，使焊縫收縮較為自由 降低焊接接頭的剛度工藝措施 加熱減應(yīng)區(qū) 錘擊焊縫 預(yù)熱和后熱4.焊接殘余變形的五種類型？收縮變形、角變形、彎曲變形、扭曲變形、室溫變形5.低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼

19、、低合金結(jié)構(gòu)鋼焊接性能比較。低碳鋼：CE小于0.4%,焊接性良好，可用各種方法無需采用任何工藝措施方便施焊。母材碳含量偏高或在低溫下焊接剛性較大的結(jié)構(gòu)時，可采取預(yù)熱、后熱及使用低氫型焊條或高堿度焊劑等措施。中碳鋼：CE為0.4%0.6%,焊接性較差，焊接時應(yīng)進行預(yù)熱（預(yù)熱溫度一般為100200）和后熱；選用低氫型焊條或堿度較高的焊劑；使用小電流、低焊速和多層焊，焊后應(yīng)立即進行熱處理。高碳鋼：CE大于0.6%，焊接性更差，更易產(chǎn)生淬硬組織和裂紋。應(yīng)采用更高的預(yù)熱溫度和更嚴格的工藝措施，一般只用于工具、模具的修補和鋼軌的對接。 6.焊接結(jié)構(gòu)、工藝設(shè)計：焊縫布置，錯誤圖的改正。P166P168圖。結(jié)

20、構(gòu)材料的選擇：1）盡量采用焊接性較好的材料2）盡量采用廉價材料3）盡量選用軋制成型焊縫布置：1）留有足夠的操作空間，以便于施焊和檢驗2）應(yīng)避免焊縫密集或交匯 3）應(yīng)使焊縫盡量避開工作應(yīng)力較大和易產(chǎn)生應(yīng)力集中的部位4）應(yīng)避免母材厚度方向受拉 5）盡量使焊縫避開機加工面7.P189習(xí)題4-12，P189習(xí)題4-14，習(xí)題4-15。第五到八章1.粉末冶金工藝過程？金屬粉末的制取預(yù)處理坯料的成形燒結(jié)后處理2.粉末冶金成形方法有哪些？1）模壓（單向/雙向/浮動模壓制）2）粉末軋制3）擠壓成形4）等靜壓制（冷/熱等靜壓制）5）松裝燒結(jié)成形6）粉漿澆注7）爆炸成形3.粉末冶金零件結(jié)構(gòu)的工藝性。1）盡量采用簡

21、單、對稱的形狀，避免截面變化過大以及窄槽、球面等，以利于制模和壓實2）避免局部薄壁，以利于裝粉壓實和防止出現(xiàn)裂紋3）避免側(cè)壁上的溝槽和凹孔，以利于壓實或減少余塊4）避免沿壓制方向截面積漸增，以利壓實。各壁的交接處應(yīng)采用圓角過渡，以利于壓實及避免應(yīng)力集中4.塑料成形工藝過程？2.塑料成形方法：(1) 擠出成形 (2) 注塑成形 (3) 壓塑成形 (4) 壓延成形 (5) 其它成形方法3.塑料的二次加工：(1) 機械加工 (2) 連接加工 (3) 修飾加工5.塑料成形方法有哪些？塑料成形方法：(1) 擠出成形 (2) 注塑成形 (3) 壓塑成形 (4) 壓延成形 (5) 其它成形方法6.塑料零件結(jié)構(gòu)的工藝性。選用成形性能較好且價廉的聚合物，制品的形狀、結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡單，精度和表面質(zhì)量要求也不應(yīng)過高。(1) 壁厚應(yīng)適當(dāng)和均勻：通常取16mm (2)應(yīng)避免肋板交叉，以免局部過厚而出現(xiàn)縮孔和氣泡 (3)寬底容器的底部應(yīng)設(shè)計成拱形面 (4)內(nèi)孔形狀應(yīng)利于抽出型芯 (5)與脫模方向平行的內(nèi)、外表面應(yīng)具有結(jié)構(gòu)斜度，以利于脫模和抽芯 (6) 側(cè)孔軸線應(yīng)與脫模方向一致，以簡化模具和便于抽出型芯7.復(fù)合材料組成物可分哪兩類？1）作為基體材料形成