特種塑性成形技術(shù)考試試卷A答案

1、重慶理工大學(xué)考試試卷20102011 學(xué)年第1學(xué)期班級 學(xué)號 姓名 考試科目 特種塑性成形技術(shù)a理論 A卷 開卷 共 4 頁···································· 密··

2、83;·····················封························線····&

3、#183;···························學(xué)生答題不得超過此線題號一二三總分總分人分數(shù)一、名詞解釋（每題 4 分，共 12 分） 得分評卷人 1、金屬塑性成形中的“最小阻力定律”答： 2、正擠壓與反擠壓答：正擠壓：擠壓時，金屬的流動方向與凸模的運動方向一致。反擠壓：擠壓時，金屬的流動方向與凸模的運動方向相反

4、。3、金屬塑性成形中的“體積不變原理”答：在塑性成形中，由于物質(zhì)內(nèi)部質(zhì)點連續(xù)且致密，可以認為在塑性成形中體積不發(fā)生變化，即變形前的體積等于變形后的體積，稱為體積不變原理二、問答題（每題8分，共 48 分）得分評卷人1、 請闡述冷鍛工藝與溫鍛工藝的特點、異同及應(yīng)用范圍。答：冷鍛工藝的特點：（1）在回復(fù)溫度以下進行鍛造；（2）變形抗力大；（3）通過加工硬化，提高零件的強度；（4）表面質(zhì)量好，尺寸精度高，可以作為最終產(chǎn)品的制造方法；（5）生產(chǎn)率高和材料利用率高適合于大批量生產(chǎn)冷鍛工藝的應(yīng)用范圍：性能要求高但形狀較簡單的零件，如活塞銷、輪胎螺母、球頭銷、齒輪、輪套、連桿、軸等各種零部件。溫鍛工藝的特點

5、：（1）金屬塑性提高，變形抗力顯著下降；（2）溫鍛件的尺寸精度和表面質(zhì)量接近冷鍛件；（3）每道工步的變形量較冷鍛大，可減少工步數(shù)；（4）對模具的要求高。溫鍛工藝的應(yīng)用范圍：主要形狀較復(fù)雜用冷擠壓不能或難以實現(xiàn)的齒輪、輪套、連桿、軸等各種零部件。異同：（1）冷鍛不需要將毛坯加熱,而溫鍛需要將毛坯加熱。（2）冷鍛的變形阻力比溫鍛大。（3）對于塑性較差的金屬適合溫鍛，反之冷段。（4）冷鍛適合形狀簡單的鍛件，而溫鍛適合形狀比較復(fù)雜的。（5）冷鍛的工步比溫鍛少。重慶理工大學(xué)考試試卷20102011 學(xué)年第1學(xué)期班級 學(xué)號 姓名 考試科目 特種塑性成形技術(shù)a理論 B卷 開卷 共 4 頁·

6、3;·································· 密··············

7、83;·········封························線················&

8、#183;···············學(xué)生答題不得超過此線2、 計算擠壓力有何意義與作用？答：意義與作用：冷擠壓力即冷擠壓變形所需的作用力，它是設(shè)計冷擠壓模具、選擇設(shè)備的依據(jù)，并可衡量冷擠壓變形的難易程度。3為什么在閉式精密模鍛時，在凹模上必須設(shè)置分流降壓腔？答：在閉式模鍛時形成末時工作壓力極大，變形金屬不可能完全充滿模膛。如果在與鍛件非重要部位對應(yīng)的模膛設(shè)置一溢流口，當模膛完全充滿時，就可避免工作壓力急劇增高，這樣不僅有利于減輕模膛的負荷，提

9、高模具的使用壽命，而且還有利于降低下料精度的苛刻要求。4請闡述影響鍛件尺寸精度的主要因素及控制方法？答：影響鍛件尺寸精度的主要因素及控制方法：1）坯料體積的波動?？刂品椒ǎ壕芟铝希徊捎谜{(diào)節(jié)和補償?shù)姆椒ā?）模膛的尺寸精度和磨損?？刂品椒ǎ河嬎隳＞吣p的公差；進行表面處理提高其耐磨性；良好的潤滑。3）模具溫度和鍛件溫度的波動。控制方法：控制終鍛時的鍛件溫度；在模膛的適當位置設(shè)置余料分流腔。4）零件的結(jié)構(gòu)工藝性的影響?？刂品椒ǎ和ㄟ^模擬分析和工藝試驗逐一解決。5）模具和鍛件的彈性變形。控制方法：采用塑性有限元法來模擬分析，作出預(yù)測，進而作出修正和補償。5請闡述擺輾工藝的原理、特點和應(yīng)用？擺輾模具

10、與擠壓模具設(shè)計時有什么異同？答：原理：擺頭的中心線與擺輾機機身存在一個夾角，稱為擺角，在擺輾成形的過程中，擺頭帶動錐面上模沿毛坯表面連續(xù)擺動和滾動，液壓缸不斷推動滑塊把毛坯送進加壓。整個擺輾成形過程中，上模和毛坯只是局部接觸、局部成形。擺輾工藝的特點：（1）連續(xù)局部成形，省力；（2）產(chǎn)品尺寸精度高；（3）適薄盤類零件的成形；（4）工況好；（5）設(shè)備小，占地面積小；（6）生產(chǎn)效率高。應(yīng)用：適薄盤類零件的成形以及薄法蘭件的成形。異同：1.都采用組合凹模結(jié)構(gòu)；2.凸模結(jié)構(gòu)不同。3.擠壓模具需要有足夠的強度、硬度和韌性以及高溫下的耐疲勞性4.擺動輾壓工件時所需要的變形力小、金屬的流動也相對較小。6請簡

11、述冷擠壓組合凹模優(yōu)化設(shè)計的理論基礎(chǔ)是什么？當凹模模膛工作壓力小于1000 MPa時，如何設(shè)計凹模？當凹模模膛工作壓力為1000 MPa-1500 MPa時，如何設(shè)計凹模？答：厚壁筒理論。 整體凹模 雙層凹模 20092010 學(xué)年第1學(xué)期班級 學(xué)號 姓名 考試科目 特種塑性成形技術(shù)a理論 B卷 開卷 共 4 頁························

12、············ 密························封············

13、3;···········線································學(xué)生答題不得超過此線三、計算題(共24分)： 該題16分得分評卷人 1）如圖所

14、示為冷擠壓件，材料為20鋼材，b=400 N/mm2，請分別計算坯料尺寸，冷擠壓的變形程度、冷擠壓力，并給出冷擠壓工藝以及模具草圖（凸、凹模主要尺寸）。 正擠壓模具草圖冷擠壓件圖解：正擠壓：V1=R12H1=3.14×（10.2/2）2 ×（41.5-38）=285.853V2=（/3）×H2×（r2 +R12 +rR1）=（/3）×(tan300×3.1)×(4+26.01+10.2)=75.333V3=R32H3 =r2 H3 =3.14×（4/2）2×(38-tan300×3.1)=454

15、.803根據(jù)體積不變原理：V=V1+V2+V3=815.983 所以 H =V/R2=10.39故坯料的高度為10.39，直徑為10變形程度：斷面收縮率 =（A0 A1）/A0 ×100% =×（5.1）2 ×22/ (×5.12) =84.62%單位冷擠壓力：P =×n×b (經(jīng)驗公式)n = a ×ln(A0/A1) + b (查表得 a=2.8 b=0.75 )將A0 =×10.22/4；A1 =×42/4 代入上公式得：n =5.99則P =×n×b =1.0×5.9

16、9×400=2396 N/2 （=1.0）則擠壓力 F = CPA =1.3×2396××102/4 =24.45 （T）反擠壓：V =R2 H1 -r2 H2 =×152×20 ×122×(20-5) = 7347.63由V=R2 H 可知 H =V /R2 =10.4 R=15變形程度： 斷面收縮率 =（A0 A1）/A0 ×100% = ×122/ ×152 ×100% = 64%反擠壓模具草圖冷擠壓力：P =×n×b (經(jīng)驗公式)n = a 

17、15;ln(A0/A1) + b (查表得 a=2.8 b=0.75 )將A0 =×302/4=706.52 ；A1 =×302/4-×242/4 =254.34 2 代入上公式得：n = 3.61則P =×n×b =1.2×3.61×400 = 1732.8 N/2 （=1.2）則擠壓力 F = CPA =1.3×1732.8××242 /4=101.8 （T）正擠壓工藝：下料 軟化退火 磷化皂化 正擠壓成形反擠壓工藝：下料 軟化退火 磷化皂化 反擠壓成形重慶理工大學(xué)考試試卷20092010

18、學(xué)年第1學(xué)期班級 學(xué)號 姓名 考試科目 特種塑性成形技術(shù)a理論 B卷 開卷 共 4 頁···································· 密························封··&#