金屬工藝學部分作業(yè)答案

1、金屬材料成形基礎,作業(yè),機械制造基礎作業(yè)（1）,1.材料的常用力學性能指標有那些？若某種材料的零件在使用過程中突然發(fā)生斷裂，是由于那些力學性能指標不足所造成的？,常用力學性能指標有: 強度、塑性、剛度、硬度、沖擊韌性、疲勞強度。,強度、塑性、沖擊韌性、疲勞強度。,2. （1）碳溶入fe中所形成的固溶體是鐵素體，其符號為f，性能特點是強度低，塑性高。 （2）碳溶入fe中所形成的固溶體是奧氏體，其符號為a，性能特點是強度低，塑性高。 （3）滲碳體是 fe 與 c 形成的金屬化合物，其分子式為fe3c ，性能特點是硬度高，脆性大。,2. 將下表中所列達到鋼種歸類,2. 合金的結構有（1）固溶體 ，（

2、2）金屬化合物，（3）機械混合物 三種；其中固溶體具有良好的塑性，金屬化合物具有高的硬度和脆性。,3. 鑄造合金從冷卻、凝固至室溫，起收縮要經(jīng)歷液態(tài)收縮、凝固收縮和固態(tài)收縮三個階段，其中固態(tài)收縮是產(chǎn)生應力和裂紋的根本原因，液態(tài)收縮和凝固收縮是產(chǎn)生縮孔和縮松的主要原因。,4影響鑄鐵組織和性能的因素是什么？現(xiàn)有三根直徑分別為10mm、30mm、60mm的灰口鑄鐵試棒，測得它們的抗拉強度均為200mpa，問這三根試棒的成分是否相同？牌號是否相同？為什么？,1)化學成分和冷卻速度。,2）牌號相同，成分不同。因為其強度相同。,3）因為影響鑄鐵組織和性能的因素是化學成分和冷卻速度兩個因素。試棒的直徑不同冷

3、卻速度不同，要獲得同一強度，必須調(diào)整其化學成分。,5有一測試鑄造應力用的應力框鑄件，如圖1-1所示，凝固冷卻后，用鋼鋸沿a-a線鋸斷，此時斷口間隙的大小會發(fā)生什么變化？為什么？,1）變大。,2）因為凝固冷卻后，鑄件30的粗桿處于拉應力狀態(tài)，鑄件10的細桿處于壓應力狀態(tài)。當沿a-a鋸斷后，粗桿給予細桿的壓力被釋放，所以斷口間隙會變大。,6. 灰口鑄鐵的組織和性能決定于什么因素？為什么在灰口鑄鐵中，碳硅含量越高，則其強度越低？,1）灰口鑄鐵的組織和性能決定于化學成分和冷卻速度。,2）因為碳、硅含量越高，鑄鐵中的石墨片就越粗大，石墨數(shù)量也越多，對基體的破壞就越嚴重。同時基體中鐵素體的量增加，珠光體的

4、量減少。所以鑄鐵的強度越低。,7用成分相當于牌號ht200的鐵水澆注成如圖1-2所示的鑄件，該鑄件最厚截面為60mm，最薄截面為15mm，試問最厚和最薄截面上的組織是否相同？為什么？,1）不同。,2）因為鑄件壁厚不同，即其冷卻速度不同。厚壁處鑄件的冷卻速度慢，鑄鐵中的石墨片就粗大，石墨數(shù)量也越多，對基體的破壞就越嚴重。同時基體中鐵素體的量增加，珠光體的量減少。薄壁處鑄件的冷卻速度快，鑄鐵中石墨片細小，石墨數(shù)量較少。同時基體中鐵素體的量減少，珠光體的量增多。,8. 某些鑄件如圖1-3所示，請回答下列問題： （1）選擇分型面并用符號“ ”表示； （2）確定澆注位置并用符號“ 上、下”表示； （3）

5、對鑄件結構不合理的地方作出修改。,9. 圖1-4所示為鑄鐵底座，在保證50的孔和h不變的前提下，請回答： （1）修改結構不合理之處；（2）在圖上標出最佳分型面和澆注位置。,10確定如圖1-5 所示鑄件的鑄造工藝方案。要求如下： （1）在單件、小批生產(chǎn)條件下，分析最佳工藝方案； （2）按所選最佳工藝方案繪制鑄造工藝圖（包括澆注位置、分型面、機械加工余量、起模斜度、鑄造圓角、型芯及芯頭等）,其余,上,下,材料：ht150,收縮率：1%,11確定如圖1-6 所示鑄件的鑄造工藝方案。要求如下： （1）在單件、小批生產(chǎn)條件下，分析并確定最佳工藝方案； （2）按所選最佳方案繪制鑄造工藝圖（包括澆注位置、分

6、型面、機械加工余量、起模斜度、鑄造圓角、型芯及芯頭等）,上,下,收縮率:1%,上,下,上,下,12. 圖2-1所示鑄件在單件、小批量生產(chǎn)中，應采用哪種造型方法？在原圖上用符號標出最佳的分型面與澆注位置。,下,上,鑄造收縮率：1%,13. 生產(chǎn)如圖2-3所示鑄件，材料為ht150，試回答下列問題（1）標出圖示零件幾種不同的分型方案；（2）在你認為最佳的分型方案上做鑄造工藝圖。,12鑄件結構工藝性： 判斷下列鑄件的結構工藝性，若不合理，請在原圖上進行修改。,1. 純鉛（t熔：327）的再結晶溫度為-33，它在常溫下的變形為 熱 變形。而鎢（ t熔：3380）在1000的變形為 冷 變形，這是因為

7、t再 = 11881000 。,t再 = 0.4t熔 = 0.4（327+273）= 240（k）,t再 = 240 273 = -33（）,t再 = 0.4t熔 = 0.4（3380+273）= 1461（k）,t再 = 1461 273 = 1188（）,機械制造基礎作業(yè)（2）,2. 壓力加工的基本生產(chǎn)方式有軋制、擠壓、拉拔、自由鍛、模鍛、板料沖壓，對于大型重要件，例如大型發(fā)電機中轉子的毛坯應采用自由鍛方法來生產(chǎn)。,3. 圖3-1所示墊圈擬采用簡單沖裁模生產(chǎn)，其沖壓工序為（1）落料、（2）沖孔，若模具的單面間隙為0.05mm，則（1）的凸模尺寸為49.9mm、凹模尺寸為50mm，（2）的凸

8、模尺寸為15mm、凹模尺寸為15.1mm。,4. 圖3-3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，其中以鍛造方法制得的拖鉤拖重能力最大。這是因為（1）細化晶粒、改善組織，提高力學性能；（2）壓合鑄造缺陷；（3）使纖維組織不被切斷，并沿制件外形合理分布。,拔長；切肩、拔長；切肩、拔長。,5對圖2-3和圖2-4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）。,（1）階梯軸（圖2-3）。坯料尺寸：150220 ；材料：45鋼 ；生產(chǎn)批量：10件。,（2）套筒（圖2-4）。坯料尺寸：150170 ；材料：45鋼 ；生產(chǎn)批量：20件。,鐓粗；沖孔；切肩；芯軸拔長。,拔長；局

9、部鐓粗；沖孔。,拔長；局部鐓粗；沖孔。,鐓粗；沖孔；切肩；芯軸拔長。,（3）壓蓋,6圖2-5所示零件大批量生產(chǎn)時，應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。,工序:1)鐓粗、2）預鍛、3）終鍛、4）切邊、5）沖孔、6）修整。,7下列自由鍛件、模鍛件及沖壓件的結構工藝性是否合理，若不合理，請修正。,設計模鍛斜度；,設計模鍛斜度；,模鍛件壁不能太??；,最小截面與最大截面之比應大于0.5。,1. 按照焊接過程的特點，可把焊接方法分為熔化焊、壓力焊和釬焊三大類。手工電弧焊屬于熔化焊，而點焊屬于壓力焊。,2. 手工電弧焊的焊條由（1）焊條芯和（2）藥皮兩部分組成；（1）的作用是導

10、電、填充；（2）的作用是機械保護作用、 冶金處理作用、穩(wěn)定電弧的作用。,機械制造基礎作業(yè)（3）,3焊接接頭由（1） 焊縫 和（2） 焊接熱影響區(qū) 組成，（2）又可分為 熔合區(qū) ， 過熱區(qū) ， 正火區(qū) 和 部分相變區(qū) 等四個區(qū)域，其中對焊接接頭性能影響最大的區(qū)域是熔合區(qū)和過熱區(qū) 。,4. 電弧焊的冶金過程特點是（1）熔池溫度高于一般冶金溫度，（2）熔池冷卻速度快、液態(tài)停留時間短，（3）空氣對焊縫的影響嚴重。,5. 生產(chǎn)中常見的焊接變形形式有：收縮變形、角變形、彎曲變形、扭曲變形、波浪形變形等五種。減小和預防焊接變形的工藝方法有：加裕量法、反變形法、剛性固定法、選擇合理的焊接次序等。矯正焊接變形的

11、方法有：機械矯正法和火焰矯正法。,6. 填表比較下例不同的焊接方法,4. 在焊接丁字形截面梁時（如圖4-1），由于焊縫位置分布不對稱，因此焊后易產(chǎn)生彎曲變形，請在原圖上用畫出彎曲后的焊件輪廓（即焊件的彎曲方向），現(xiàn)擬采用火焰加熱法矯正該變形，在原圖上標出加熱部位。,5. 現(xiàn)有厚4mm、長1200mm、寬800mm的鋼板3塊，需拼焊成一長1800mm、寬1600mm的矩形鋼板，問如圖所示的拼焊方法是否合理？為什么？若須改變，怎樣改變？為減小焊接應力與變形，其合理的焊接次序應如何安排？,6判斷下列各種焊件的結構是否合理？若不合理，請在原圖上修改。,機械制造基礎作業(yè)（4）,1. 切削用量三要素是 v

12、、f、ap 。車外圓時，已知工件轉速n=320r/min，車刀移動速度vf=64mm/min，其它條件如圖4-1所示，試求切削速度v、進給量f、切削深度ap。,v=,2. 繪圖表注下列刀具的幾何角度（0 、0 、kr 、kr） 1）外圓車刀（0 =100 、0 =80 、kr =600 、kr=100） 2）端面車刀（0 =150 、0 =100 、kr =450 、kr =300） 3）內(nèi)圓車刀（0 =100 、0 =80 、kr =600 、kr =100）,1）車外圓,n,f,切削平面,主剖面,0,0,kr,kr,切削平面,主剖面,0,0,kr,kr,(2) 端面車刀,0,0,kr,kr,n,(3) 內(nèi)圓車刀,3. 工件的基準包括（1） 設計 基準和（2）工藝 基準，其中（1）為 在零件圖上所使用的基準，（2）為 在零件的制造、裝配和測量過程中 所使用的基準。,4. 填表回答所列加工方法的主運動和進給運動的執(zhí)行者（工件或刀具）及運動形式（旋轉運動、直線運動或往復直線運動）,5. 選擇圖5-2所示零件內(nèi)孔的加工方法（材料：45）,6. 圖4-3所示為心軸體零件，數(shù)量28 件，毛坯為鍛件，請選擇加工方案。,7. 圖4-4所示為小架零件，數(shù)量50 件，毛坯為鑄件，請選擇加工方案。,1. 按零件要求，選擇加工方法