金屬加工工藝期末考試復(fù)習(xí)總結(jié)

1、金屬加工工藝期末考試復(fù)習(xí)總結(jié)題型：填空（20*0.5）判斷（10*1）名詞解釋（6*3）簡答（8*5）問答（18）實(shí)驗(yàn)分析（4）第1-2章：一、名詞解釋1、縮孔、縮松：液態(tài)金屬在凝固過程中，由于液態(tài)收縮和凝固收縮，往往在鑄件最后凝固的部位出現(xiàn)大而集中的孔洞，稱縮孔；細(xì)小而分散的孔洞稱分散性縮孔，簡稱為縮松。2、順序凝固和同時(shí)凝固：順序凝固是采用各種措施保證鑄件結(jié)構(gòu)上各部分，從遠(yuǎn)離冒口的部分到冒口之間建立一個(gè)逐漸遞增的溫度梯度，實(shí)現(xiàn)由遠(yuǎn)離冒口的部分最先凝固，向冒口的方向順序地凝固，使縮孔移至冒口中，切除冒口即可獲得合格的鑄件。同時(shí)凝固是指采取一些技術(shù)措施，使鑄件各部分溫差很小，幾乎同時(shí)進(jìn)行凝固。

2、因各部分溫差小，不易產(chǎn)生熱應(yīng)力和熱裂，鑄件變形小。3、宏觀偏析、微觀偏析：宏觀偏析也稱為區(qū)域偏析，其成分不均勻現(xiàn)象表現(xiàn)在較大尺寸范圍，主要包括正偏析和逆偏析。微觀偏析指微小范圍內(nèi)的化學(xué)成分不均勻現(xiàn)象，一般在一個(gè)晶粒尺寸范圍左右，包括晶內(nèi)偏析（枝晶偏析）和晶界偏析。4、流動(dòng)性、充型能力：流動(dòng)性指熔融金屬的流動(dòng)能力,它是影響充型能力的主要因素之一。液態(tài)合金充滿鑄型型腔,獲得形狀完整,輪廓清晰鑄件的能力,稱合金的充填鑄型能力，簡稱合金的充型能力。5、正偏析、逆偏析：如果是溶質(zhì)的分配系數(shù)k1的合金，固液界面的液相中溶質(zhì)減少，因此愈是后來結(jié)晶的固相，溶質(zhì)的濃度愈低，這種成分偏析稱之為正偏析。當(dāng)溶質(zhì)的分配

3、系數(shù)k1的合金進(jìn)行凝固時(shí)，凝固界面上將有一部分溶質(zhì)排向液相，隨著溫度的降低，溶質(zhì)的濃度在固濃界面處的液相中逐漸增加，愈是后來結(jié)晶的固相，溶質(zhì)濃度越高，這種成分偏析稱之為逆偏析。6、自由收縮、受阻收縮：鑄件在鑄型中的收縮僅受到金屬表面與鑄型表面之間的摩擦阻力時(shí)，為自由收縮。如果鑄件在鑄型中的收縮受到其他阻礙，則為受阻收縮。7、析出性氣孔、反應(yīng)性氣孔、侵入性氣孔：溶解于熔融金屬中的氣體在冷卻和凝固過程中，由于溶解度的下降而從合金中析出，當(dāng)鑄件表面已凝固，氣泡來不及排除而保留，在鑄件中形成的氣孔，稱析出氣孔。澆入鑄型的熔融金屬與鑄型材料、芯撐、冷鐵或熔渣之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的氣體在鑄件中形成的孔洞，

4、稱反應(yīng)氣孔。侵入氣孔是澆注過程中熔融金屬和鑄型之間的熱作用，使砂型或型芯中的揮發(fā)物（水分、粘結(jié)劑、附加物）揮發(fā)生成以及型腔中原有的空氣，在界面上超過一定臨界值時(shí)，氣體就會(huì)侵入金屬液而未上浮逸出所形成的氣孔。二、填空1、按照制造前后質(zhì)量變化情況，現(xiàn)代制造過程分類一般分為質(zhì)量不變過程，質(zhì)量減少過程，質(zhì)量增加過程。2、機(jī)械制造技術(shù)是以“設(shè)計(jì)”為中心的產(chǎn)品技術(shù)和以“工藝”為核心的過程技術(shù)構(gòu)成的。3、一般用液態(tài)金屬的流動(dòng)性來表征液態(tài)金屬的充型能力，用澆注流動(dòng)性來表征液態(tài)金屬的流動(dòng)性。4、影響液態(tài)金屬充型能力的因素有金屬的流動(dòng)性、鑄型性質(zhì)、澆注條件、鑄件結(jié)構(gòu)四個(gè)方面。5、液態(tài)金屬澆入鑄型后，從澆注溫度冷卻

5、到室溫都經(jīng)歷液態(tài)收縮，凝固收縮，固態(tài)收縮三個(gè)互相關(guān)聯(lián)的收縮階段。6、鑄造縮孔形成的基本條件是金屬在恒溫或很窄的溫度范圍內(nèi)結(jié)晶，鑄件由表及里逐層凝固，縮松形成的基本條件是金屬的結(jié)晶溫度范圍較寬，呈體積凝固方式（也稱為糊狀凝固方式。7、鑄件實(shí)際收縮過程中受到的阻力分為鑄型表面的摩擦阻力、熱阻力、機(jī)械阻力三種。8、鑄造應(yīng)力按形成原因不同分為熱應(yīng)力，相變應(yīng)力，機(jī)械阻礙應(yīng)力三種應(yīng)力。9、鑄件中往往存在各種氣體，其中主要是氫氣，其次是氮?dú)夂脱鯕狻?0、鑄件中可能存在的氣孔有侵入氣孔、析出氣孔、反應(yīng)氣孔三種。11、按照熔爐的特點(diǎn)，鑄造合金的熔煉可分為沖天爐熔煉、電弧爐熔煉、感應(yīng)電爐熔煉、坩堝熔煉等。12、一

6、般砂型鑄造技術(shù)的澆注系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要由澆口杯，直澆道，橫澆道，內(nèi)澆道組成。13、砂型鑄造常用的機(jī)器造型方法有震實(shí)造型、微震實(shí)造型、高壓造型、拋砂造型、氣沖造型等。14、鑄造生產(chǎn)中常用的機(jī)器制芯方法有震實(shí)、擠芯、射芯、吹芯。15、常用的特種鑄造方法有熔模鑄造、金屬型鑄造、壓力鑄造、低壓鑄造、離心鑄造、實(shí)型鑄造、陶瓷型鑄造等。三、簡答題1、影響液態(tài)金屬充型能力的因素有哪些？液態(tài)金屬的充型能力主要取決于金屬自身的流動(dòng)能力，還受外部條件，如鑄型性質(zhì)、澆注條件、鑄件結(jié)構(gòu)等因素的影響，是各種因素的綜合反映。2、簡述砂型鑄造和特種鑄造的技術(shù)特點(diǎn)。砂型鑄造的特點(diǎn)是：適應(yīng)性廣，技術(shù)靈活性大，不受零件的形狀、大小、復(fù)

7、雜程度及金屬合金種類的限制，生產(chǎn)準(zhǔn)備過程較簡單。但生產(chǎn)的鑄件其尺寸精度較差及表面粗糙度高；鑄件的內(nèi)部品質(zhì)也較低；在生產(chǎn)一些特殊零件（如管件、薄壁件）時(shí)，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)較低。特種鑄造的技術(shù)特點(diǎn)是：鑄件的尺寸精度較高，表面粗糙度低。在生產(chǎn)一些結(jié)構(gòu)特殊的鑄件時(shí)，具有較高的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，鑄件生產(chǎn)時(shí)可不用砂或少用砂，降低了材料消耗，改善了勞動(dòng)條件；生產(chǎn)過程易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化。但特種鑄造適應(yīng)性差，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大，需要復(fù)雜的技術(shù)裝備。因此，特種鑄造技術(shù)（陶瓷型鑄造除外）一般適用于大批量生產(chǎn)。3、簡述鑄件上冒口的作用和冒口設(shè)計(jì)必須滿足的基本原則。冒口的主要作用是補(bǔ)縮鑄件，此外還有集渣和通、排氣作用?；驹?/p>

8、則：凝固時(shí)間應(yīng)大于或等于鑄件（或鑄件上被補(bǔ)縮部分）的凝固時(shí)間；有足夠的金屬液補(bǔ)充鑄件（或鑄件上被補(bǔ)縮部分）的收縮；與鑄件被補(bǔ)縮部位之間必須存在補(bǔ)縮通道。應(yīng)指出的是：在設(shè)計(jì)冒口時(shí)，應(yīng)保證鑄件品質(zhì)，注意節(jié)約金屬液、提高補(bǔ)縮效率。4、鑄造成形的澆注系統(tǒng)由哪幾部分組成，其功能是什么？澆注系統(tǒng)主要由澆口杯、直澆道、橫澆道和內(nèi)澆道組成。澆注系統(tǒng)的主要功能：將鑄型型腔與澆包連接起來，平穩(wěn)地導(dǎo)入液態(tài)金屬；擋渣及排除鑄型型腔中的空氣及其他氣體；調(diào)節(jié)鑄型與鑄件各部分的溫度分布以控制鑄件的凝固順序；保證液態(tài)金屬在最合適的時(shí)間范圍內(nèi)充滿鑄型，不使金屬過度氧化，有足夠的壓力頭，并保證金屬液面在鑄型型腔內(nèi)有適當(dāng)?shù)纳仙俣?/p>

9、等。5、熔煉鑄造合金應(yīng)滿足的主要要求有哪些？熔煉出符合材質(zhì)性能要求的金屬液，而且化學(xué)成分的波動(dòng)應(yīng)盡量??；熔化并過熱金屬的高溫；有充足和適時(shí)的金屬液供應(yīng)；低的能耗和熔煉費(fèi)用；噪聲和排放的污染物嚴(yán)格控制在法定的范圍內(nèi)。6、試比較灰鑄鐵、鑄造碳鋼和鑄造鋁合金的鑄造性能特點(diǎn)，哪種金屬的鑄造性能好？哪種金屬的鑄造性能差？為什么？灰鑄鐵的鑄造性能優(yōu)良。由于灰鑄鐵接近共晶成分，凝固溫度范圍窄，鐵液流動(dòng)性好?；诣T鐵凝固過程中碳大部分以石墨形式析出，故收縮遠(yuǎn)小于鑄鋼。與其他各類鑄造合金相比，灰鑄鐵產(chǎn)生鑄造缺陷的可能性最小。鑄鋼的鑄造性能差。由于熔點(diǎn)高，鋼液易氧化和吸氣，且充型后冷卻速度較快，保持液態(tài)的時(shí)間較鑄鐵

10、短，故流動(dòng)性差，易產(chǎn)生冷隔、澆不足、夾雜、氣孔等缺陷。鑄鋼凝固時(shí)無石墨析出，故收縮遠(yuǎn)大于鑄鐵，易產(chǎn)生縮孔、裂紋等缺陷。鋁硅合金的鑄造性能好，流動(dòng)性好，收縮略大于鑄鐵。其他系列的鑄造合金均遠(yuǎn)離共晶成分，凝固溫度范圍寬，多呈糊狀凝固，流動(dòng)性差，且收縮較大，難以通過補(bǔ)縮獲得致密件，故鑄造性能差。此外，各類鑄造鋁合金均極易吸氣和氧化，易產(chǎn)生夾雜和氣孔缺陷。7、為什么鑄件的壁厚不能太薄，也不宜太厚，而是應(yīng)盡可能厚薄均勻？鑄件存在最小壁厚：在一定鑄造條件下，鑄造合金液能充滿鑄型的最小厚度稱為該鑄造合金的最小壁厚。為了避免鑄件的澆不足和冷隔等缺陷，鑄件的設(shè)計(jì)壁厚不應(yīng)小于最小壁厚。鑄件的臨界壁厚：由于厚壁鑄件

11、易產(chǎn)生縮孔、縮松、晶粒粗大、偏析等缺陷，使鑄件的力學(xué)性能下降，故對(duì)于各種鑄造合金來說，均存在一個(gè)臨界壁厚。如果鑄件的壁厚超過臨界壁厚，則鑄件的承載能力并不按比例隨鑄件厚度的增加而增加，而是顯著下降。四、分析題1、論述金屬的鑄造性能。金屬的鑄造性能不好會(huì)伴生哪些鑄造缺陷？液態(tài)金屬的充型能力：若液態(tài)金屬的充型能力弱，鑄件易產(chǎn)生澆不足、冷隔、氣孔、夾雜、縮孔、熱裂等缺陷；凝固性（結(jié)晶）；收縮性：是產(chǎn)生縮孔、縮松、應(yīng)力、變形、熱裂和冷裂等的基本原因；吸氣性：產(chǎn)生氣孔；化學(xué)成分不均勻:產(chǎn)生化學(xué)成分偏析。2、論述鑄件縮孔和縮松形成的原因和常用的防止措施?？s孔產(chǎn)生的基本原因是金屬的液態(tài)收縮和凝固收縮值大于固

12、態(tài)收縮值，且得不到補(bǔ)償?？s孔形成的基本條件是金屬在恒溫或很窄的溫度范圍內(nèi)結(jié)晶，鑄件由表及里逐層凝固。縮松形成的基本原因也是金屬的液態(tài)收縮和凝固收縮大于固態(tài)收縮。但形成縮松的基本條件是金屬的結(jié)晶溫度范圍較寬，呈體積凝固方式（也稱為糊狀凝固方式）?？s孔和縮松的防止：采用順序凝固原則，這是防止鑄件中產(chǎn)生縮孔和縮松的基本原則。為了實(shí)現(xiàn)順序凝固原則，采用的技術(shù)措施主要有：合理設(shè)計(jì)內(nèi)澆口位置及澆注技術(shù)；合理應(yīng)用冒口、冷鐵和補(bǔ)貼等技術(shù)措施。加壓補(bǔ)縮：將鑄型置于壓力罐中，澆注后使鑄件在壓力下凝固，可顯著消除或減輕顯微縮松。采用壓力鑄造、離心鑄造等特種鑄造方法使鑄件在壓力下凝固，可有效防止縮孔和縮松。此外，還可

13、采用懸浮澆注、機(jī)械振動(dòng)、電磁場、離心力消除一般技術(shù)措施難于消除的縮孔和縮松。3、試分析圖所示鑄造應(yīng)力框：(1)鑄造應(yīng)力框凝固過程屬于自由收縮還是受阻收縮?受阻收縮(2)鑄造應(yīng)力框在凝固過程中將形成哪幾類鑄造應(yīng)力?熱應(yīng)力，相變應(yīng)力，機(jī)械阻礙應(yīng)力(3)在凝固開始和凝固結(jié)束時(shí)鑄造應(yīng)力框中1、2部位應(yīng)力屬什么性質(zhì)(拉應(yīng)力、壓應(yīng)力)?開始凝固，截面2處受拉，1處受壓；結(jié)束凝固時(shí)，相反。(4)鑄造應(yīng)力框冷卻到常溫時(shí)，在1部位的C點(diǎn)將其鋸斷，AB兩點(diǎn)間的距離L將如何變化（變長、變短、不變）？變長4、試分析如下圖所示鑄件：(1)哪些是自由收縮，哪些是受阻收縮?(2)受阻收縮的鑄件形成哪一類鑄造應(yīng)力?(3)各部

14、分應(yīng)力屬什么性質(zhì)(拉應(yīng)力、壓應(yīng)力)?左邊上下為自由收縮，其余為受阻收縮（中間上下為機(jī)械阻礙應(yīng)力，右邊上下為熱應(yīng)力）中間均為拉應(yīng)力，右側(cè)上下兩個(gè)，尖端為壓應(yīng)力，其余為拉應(yīng)力5、根據(jù)確定鑄件澆注位置的一般原則，指出下圖中的哪一個(gè)是合理的，并說明其理由。（b）正確，符合：鑄件重要表面朝下避免氣孔、砂眼、縮孔、縮松；鑄件薄部分朝下，可保證鑄件易于充型，防止?jié)膊蛔?、冷隔（b）正確，遵循盡量減少分型面數(shù)目原則，保證鑄件精度，簡化造型操作第3章：一、名詞解釋：1、金屬塑性變形、加工硬化：金屬零件在外力作用下產(chǎn)生不可恢復(fù)的永久變形，稱為金屬塑性變形。金屬材料在再結(jié)晶溫度以下塑性變形時(shí)強(qiáng)度和硬度升高，而塑性和韌

15、性降低的現(xiàn)象，稱為加工硬化（又稱冷作硬化）。2、自由鍛、模鍛、胎模鍛：將加熱后的金屬坯料置于上下砧鐵間受沖擊力或壓力而變形的加工方法，稱為自由鍛。將加熱后的金屬坯料置于具有一定形狀的鍛模模膛內(nèi)受沖擊力或壓力而變形的加工方法，稱為模鍛。胎模鍛是在自由鍛造設(shè)備上使用不固定在設(shè)備上的各種稱為胎模的單膛模具，直接將已加熱的坯料（或用自由鍛方法預(yù)鍛成接近鍛件形狀），然后用胎模終鍛成形的鍛造方法。3、落料、沖孔：落料和沖孔又統(tǒng)稱為沖裁。落料和沖孔是使坯料按封閉輪廓分離。這兩個(gè)過程中坯料變形過程和模具結(jié)構(gòu)相同，只是用途不同。落料是被分離的部分為所需要的工件，而留下的周邊部分是廢料；沖孔則相反。4、固態(tài)金屬的

16、冷變形和熱變形：冷變形是指金屬在進(jìn)行塑性變形時(shí)的溫度低于該金屬的再結(jié)晶溫度。熱變形是指金屬材料在其再結(jié)晶溫度以上進(jìn)行的塑性變形。5、板料分離和成形：分離過程是使坯料一部分相對(duì)于另一部分產(chǎn)生分離而得到工件或者料坯，如落料、沖孔、切斷和修整等。成形過程是使坯料發(fā)生塑性變形而成一定形狀和尺寸的工件。主要有拉深、彎曲、翻邊和成形等。6、金屬的可鍛性：金屬塑性變形的能力又稱為金屬的可鍛性，它指金屬材料在塑性成形加工時(shí)獲得優(yōu)質(zhì)毛坯或零件的難易程度。二、填空1、工業(yè)上常用的金屬塑性成形方法有軋制、擠壓、拉拔、自由鍛造、模型鍛造、板料沖壓等。2、金屬材料的固態(tài)成形必須有兩個(gè)基本條件，它們是被成形的金屬材料應(yīng)具

17、備一定的塑性，要有外力作用于固態(tài)金屬材料上。3、按溫度將固態(tài)成形過程分為_冷變形_、_熱變形_兩大類，它們以金屬的再結(jié)晶溫度為分界限。4、金屬材料的可鍛性常用金屬的塑性指標(biāo)和變形抗力來綜合衡量。5、金屬塑性變形的基本規(guī)律是體積不變定理定律和最小阻力定律定律。6、繪制自由鍛零件的鍛件圖主要考慮的因素有敷料、加工余量、鍛件公差。7、繪制模鍛零件的鍛件圖主要考慮的因素有分模面、加工余量、模鍛斜度、模鍛件圓角半徑。8、自由鍛鍛件冷卻方式有直接在空氣中冷卻、在爐灰或干砂中緩冷、隨爐緩冷三種。9、模鍛的修整工序主要有切邊與沖孔、校正、熱處理、清理等。10、模鍛件的清理方法主要有滾筒打光、噴丸清理、酸洗等。

18、11、鍛模模膛按其功能可分為_制坯模膛_(tái)和模鍛模膛，模鍛模膛可分為_終鍛模膛_(tái)和_預(yù)鍛模膛_(tái)。12、模型鍛造過程中，拔長模膛的作用是減小坯料某部分的橫截面積，以增加該部分的長度，滾壓模膛的作用是減小坯料某部分的橫截面積，以增大另一部分的橫截面積。13、模鍛的制坯模膛有_拔長模膛_(tái)、_滾壓模膛_(tái)、_彎曲模膛_(tái)、_切斷模膛_(tái)等。14、模鍛時(shí)飛邊的作用是強(qiáng)迫充填，容納多余的金屬，減輕上模對(duì)下模的打擊，起緩沖作用。15、胎模的種類主要有_扣模_、_套筒模_、_合模_等。16、板料成形按特征分為分離和成形過程，分離過程主要有落料、沖孔、切斷、修整等，成形過程主要有拉深、彎曲、翻邊、成形等。17、沖模按基

19、本構(gòu)造可分為簡單模、連續(xù)模、復(fù)合模。18、在板料的拉深成形中，通常將拉深系數(shù)m（d/D）控制在0.5-0.8，為了防止起皺，當(dāng)板料厚度S與坯料直徑D之比2%時(shí)，必須應(yīng)用壓邊圈。三、簡答題1、簡述自由鍛成形過程的流程及繪制自由鍛件圖要考慮的主要因素。零件圖繪制鍛件圖加熱坯料、鍛打檢驗(yàn)鍛件繪制鍛件圖要考慮下列因素：敷料；加工余量；鍛件公差。2、在金屬的模鍛過程中，影響金屬充填模腔的因素有哪些？(1)金屬的塑性和變形抗力。顯然，塑性高、變形抗力低的金屬較易充滿模膛；(2)金屬模鍛時(shí)的溫度。金屬的溫度高，則其塑性好、變形抗力低，易于充滿模膛；(3)飛邊槽的形狀和位置。飛邊槽部寬度與高度之比b/h及槽部

20、高度h是主要因素。b/h越大，h越小，金屬在飛邊流動(dòng)阻力越大，強(qiáng)迫充填作用越大，但變形抗力也增大；(4)鍛件本身的形狀和尺寸。鍛件越復(fù)雜、越大、越是有空心、薄壁或凸起部分，越難鍛成；(5)設(shè)備的工作速度。一般而言，工作速度較大的設(shè)備充填性較好；(6)充填模膛方式。鐓粗比擠壓易充型；(7)其他，如鍛模有無潤滑、有無預(yù)熱等。3、請(qǐng)闡述金屬在模鍛模膛內(nèi)的變形過程及特點(diǎn)。將金屬坯料置于終鍛模膛內(nèi)，從鍛造開始到金屬充滿模膛鍛成鍛件為止，其變形過程可分為三個(gè)階段：1)充型階段：在最初的幾次鍛擊時(shí)，金屬在外力的作用下發(fā)生塑性變形，坯料高度減小，水平尺寸增大，并有部分金屬壓入模膛深處。這一階段直到金屬與模膛側(cè)

21、壁接觸達(dá)到飛邊槽橋口為止。模鍛所需的變形力不大；2)形成飛邊和充滿階段：繼續(xù)鍛造時(shí)，由于金屬充滿模膛圓角和深處的阻力較大，金屬向阻力較小的飛邊槽內(nèi)流動(dòng)，形成飛邊。此時(shí)，模鍛所需的變形力開始增大。隨后，金屬流入飛邊槽的阻力因飛邊變冷而急速增大，當(dāng)這個(gè)阻力一旦大于金屬充滿模膛圓角和深處的阻力時(shí)，金屬便改向模膛圓角和深處流動(dòng)，直到模膛各個(gè)角落都被充滿為止。這一階段的特點(diǎn)是飛邊進(jìn)行強(qiáng)迫充填。由于飛邊的出現(xiàn)，變形力迅速增大；3)鍛足階段：如果坯料的形狀、體積及飛邊槽的尺寸等工藝參數(shù)都設(shè)計(jì)得恰當(dāng)，當(dāng)整個(gè)模膛被充滿時(shí)，也正好鍛到鍛件所需高度。但是，由于坯料體積總是不夠準(zhǔn)確且往往都偏多，或者飛邊槽阻力偏大，導(dǎo)

22、致模膛已經(jīng)充滿，但上、下模還未合攏，需進(jìn)一步鍛足。這一階段的特點(diǎn)是變形僅發(fā)生在分模面附近區(qū)域，以便向飛邊槽擠出多余的金屬。此階段變形力急劇增大。4、簡述模鍛技術(shù)過程中確定分模面位置的原則。為保證模鍛件易于從模膛中取出，分模面通常選在模鍛件最大截面上。所選定的分模面應(yīng)使模膛的深度最淺。這樣有利于金屬充滿模膛，便于鍛件的取出和鍛模的制造。選定的分模面應(yīng)使上下兩模沿分模面的模膛輪廓一致。這樣在安裝鍛模和生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)錯(cuò)?，F(xiàn)象時(shí)，便于及時(shí)調(diào)整鍛模位置。分模面最好是平面，且上下鍛模的模膛深度盡可能一致，以便于鍛模制造。所選分模面盡可能使鍛件上所加的敷料最少。這樣既可提高材料的利用率，又減少了切削加工的工作量

23、。5、落料和沖孔用凹、凸模刃口尺寸是如何確定的？落料時(shí)，凹模刃口尺寸即為落料件尺寸，然后用縮小凸模刃口尺寸來保證間隙值。設(shè)計(jì)沖孔模時(shí)，凸模刃口尺寸為孔的尺寸，然后用擴(kuò)大凹模刃口尺寸來保證間隙值。沖模在工作過程中必有磨損，落料件尺寸會(huì)隨凹模刃口的磨損而增大，而沖孔件尺寸則隨凸模的磨損而減小。為保證零件的尺寸要求，提高模具的使用壽命，落料時(shí)凹模刃口的尺寸應(yīng)取靠近落料件公差范圍的最小尺寸；而沖孔時(shí)凸模刃口的尺寸則取靠近孔的公差范圍內(nèi)的最大尺寸。6、自由鍛件的設(shè)計(jì)原則。1)自由鍛件應(yīng)避免錐體、曲線或曲面交接以及橢圓形、工字形截面等結(jié)構(gòu)。因?yàn)殄懺爝@些結(jié)構(gòu)須制備專用工具，鍛件成形也比較困難，使鍛造過程復(fù)雜

24、，操作極不方便；2)自由鍛件應(yīng)避免加強(qiáng)筋、凸臺(tái)等結(jié)構(gòu)。因?yàn)檫@些結(jié)構(gòu)難以用自由鍛獲得。若采用特殊工具或技術(shù)措施來生產(chǎn)，必將增加成本，降低生產(chǎn)率；3)當(dāng)鍛件的橫截面有急劇變化或形狀較復(fù)雜時(shí)，可采用特別的技術(shù)措施或工具；或者將其設(shè)計(jì)成幾個(gè)簡單件構(gòu)成的組合件，鍛造后再用焊接或機(jī)械連接方法將其連成整體件。四、分析題1、下圖所示的軸類零件，批量為15件/月，材料為40Cr鋼，試：(1)根據(jù)生產(chǎn)批量選擇鍛造方法。(2)繪制該零件的鍛件圖。(3)分析該零件的鍛造生產(chǎn)工序并計(jì)算坯料的質(zhì)量和尺寸。答：1）：由于生產(chǎn)批量小，故選用自由鍛。2）鍛件圖見課本79頁圖3.143）生產(chǎn)工序：見課本82頁表3.5拔長壓肩拔長

25、，打圓壓肩拔長，打圓2、分析板料加工技術(shù)過程中沖裁過程和拉深過程的異同點(diǎn)以及沖裁凸、凹模和拉深凸、凹模結(jié)構(gòu)、間隙差異。答：落料和沖孔統(tǒng)稱為沖裁。落料和沖孔是使坯料按封閉輪廓分離。拉深是將平板坯料放在凹模上，沖頭推壓金屬料通過凹模形成杯形工件的過程。同：1）都是使坯料發(fā)生塑性變形而形成一定的形狀和尺寸的工件的成形過程；2）模具構(gòu)造相似；異：1）拉深屬一維成形，工件處于拉伸應(yīng)力狀態(tài)。坯料被拉成杯狀不分離。一般可獲得較好的精度(公差0.5%D)和接近原材料的表面品質(zhì)。沖裁是在工件處于剪切應(yīng)力作用下塑性變形到一定程度后產(chǎn)生裂紋而將坯料分離；2）拉深要求材料有足夠的塑性，沖裁則無此要求；3）拉深廣泛使用

26、的是液壓機(jī)，也可使用機(jī)械壓力機(jī)，沖裁所用設(shè)備為機(jī)械壓力機(jī)；4）拉深用的模具構(gòu)造與沖裁模相似，主要區(qū)別在于工作部分凸模與凹模的間隙不同，而且拉深的凸凹模上沒有鋒利的刃口。沖裁：凸凹模間隙不僅影響沖裁件斷面品質(zhì)，而且影響模具壽命、卸料力、沖裁力和沖裁件尺寸精度等。間隙過小，凸模刃口附近的剪裂紋較正常間隙時(shí)向外錯(cuò)開，上下裂紋不能很重合，導(dǎo)致毛刺增大。間隙過大，凸模刃口附近的剪裂紋較正常間隙時(shí)向內(nèi)錯(cuò)開，因此光亮帶小一些，剪裂帶和毛刺均較大。因此，當(dāng)沖裁件斷面品質(zhì)要求較高時(shí)，應(yīng)選取較小的間隙值。對(duì)沖裁件斷面品質(zhì)無嚴(yán)格要求時(shí)，應(yīng)盡可能加大間隙，以利于提高沖模壽命。拉深：凸模與凹模之間的間隙Z應(yīng)大于板料厚度

27、，一般Z=(1.11.3)。Z過小，模具與拉深件間的摩擦增大，易拉裂工件，擦傷工件表面，降低模具壽命；Z過大，又易使拉深件起皺，影響拉深件精度。凸凹模端部的邊緣都有適當(dāng)?shù)膱A角，r凹(0.61)r凸。圓角過小，則易拉裂產(chǎn)品。3、試分析下圖所示彈殼的沖壓過程答：落料拉深第二次拉深多次拉深成形收口4、試分析下圖所示零件的沖壓過程答：落料拉深第二次拉深沖孔翻邊5、模鍛分模面選取的原則是什么？請(qǐng)按照該原則在下圖所示的a-a、b-b、c-c、d-d、e-e五個(gè)面中選取符合條件的分模面。答：分模面即指上、下鍛模在鍛件上的分界面。鍛件分模面選擇的好壞將直接影響到鍛件的成形、鍛件出模、鍛模結(jié)構(gòu)及制造費(fèi)用、材料利

28、用率、切邊等一系列問題。確定分模面原則：保證模鍛件易于從模膛中取出，分模面通常選在模鍛件最大截面上。所選定的分模面應(yīng)使模膛的深度最淺。這樣有利于金屬充滿模膛，便于鍛件的取出和鍛模的制造。選定的分模面應(yīng)使上下兩模沿分模面的模膛輪廓一致。這樣在安裝鍛模和生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)錯(cuò)模現(xiàn)象時(shí)，便于及時(shí)調(diào)整鍛模位置。分模面最好是平面，且上下鍛模的模膛深度盡可能一致，以便于鍛模制造。所選分模面盡可能使鍛件上所加的敷料最少。這樣既可提高材料的利用率，又減少了切削加工的工作量。圖1中的cc面就滿足了上述原則。6、下圖所示雙聯(lián)齒輪，批量為10件/月，材料為45鋼，試：(1)根據(jù)生產(chǎn)批量選擇鍛造方法。(2)繪制該零件的鍛件圖。

29、(3)分析該零件的鍛造生產(chǎn)工序并計(jì)算坯料的質(zhì)量和尺寸。答：1）：由于生產(chǎn)批量小，故選用自由鍛。2）鍛件圖見課本79頁圖3.133）生產(chǎn)工序：見課本82頁表3.4鐓粗壓肩拔長，打圓第4章：一、名詞解釋：粉末冶金：制造金屬（或無機(jī)非金屬）粉末和利用金屬（或無機(jī)非金屬）粉末生產(chǎn)大塊材料和一定形狀零件的方法，稱為粉末冶金。電解法、霧化法金屬粉末制備方法：電解法：采用金屬鹽的水溶液電解析出或熔鹽電解析出金屬顆?；蚝＞d狀金屬塊，再用機(jī)械法進(jìn)行粉碎。霧化法：將熔化的金屬液通過噴射氣流、水蒸氣或水的機(jī)械力和急冷作用使金屬熔液霧化，而得到的金屬粉末。二、填空1、金屬粉末的制備方法主要有礦物還原法、霧化法、機(jī)械粉

30、碎法等。2、金屬粉末的基本性能包括成分、粒徑分布、顆粒形狀和大小以及技術(shù)特征等。3、粉末成形技術(shù)特征主要指松裝密度、流動(dòng)性、壓制性。4、粉末壓制生產(chǎn)技術(shù)流程為金屬粉末的制取，粉末配混，壓制成形，壓坯燒結(jié)，燒結(jié)后的其他處理或加工。5、粉末壓制成形時(shí)，主要控制的技術(shù)因素為壓坯密度、壓坯強(qiáng)度、壓坯精度。6、粉末燒結(jié)成形出現(xiàn)的主要缺陷有翹曲、過燒等。7、硬質(zhì)合金通常分為鎢鈷類、鎢鈷鈦類、鎢鉭類三大類。8、硬質(zhì)合金是由一些難熔的金屬碳化物和金屬粘結(jié)劑粉末混合，壓制成形，并經(jīng)燒結(jié)而形成的一類粉末壓制品。三、簡答1、硬質(zhì)合金的分類情況及其主要用途是什么？硬質(zhì)合金有三類：1、鎢鈷類：主要組成為碳化鎢和鈷，有較

31、好的強(qiáng)度和韌度，適宜制作切削脆性材料的刀具。含鈷越高，強(qiáng)度和韌度越好，而硬度、耐磨性降低，因此，一般多用作粗加工。2、鎢鈷鈦類：主要組成為碳化鎢、碳化鈦和鈷。此類硬質(zhì)合金含有比碳化鎢更硬的碳化鈦，因而硬度高，熱硬性也較好，故適宜制作切削高韌度鋼材的刀具。同樣含鈷量較高的用作粗加工。3、鎢鉭類：主要組成為碳化鎢、碳化鈦、碳化鉭和鈷。其特點(diǎn)是抗彎強(qiáng)度高。這類硬質(zhì)合金制作的刀具用于加工不銹鋼、耐熱鋼、高錳鋼等難加工的材料。2、請(qǐng)簡要介紹粉末壓制結(jié)構(gòu)零件設(shè)計(jì)的原則壓制件應(yīng)能順利地從壓模中取出；應(yīng)避免壓制件出現(xiàn)窄尖部分；零件的壁厚應(yīng)盡量均勻，臺(tái)肩盡可能少，高（長）、寬（直徑）比不超過2.5（厚壁零件不超

32、過4）；制品的尺寸精度及表面粗糙度。3、請(qǐng)簡要介紹金屬粉末的制備方法金屬粉末的制?。海?）礦物還原法：金屬礦石在一定冶金條件下被還原后，得到一定形狀和大小的金屬料，然后將金屬料經(jīng)粉碎等處理以獲得粉末；（2）電解法：采用金屬鹽的水溶液電解析出或熔鹽電解析出金屬顆?；蚝＞d狀金屬塊，再用機(jī)械法進(jìn)行粉碎；（3）霧化法：將熔化的金屬液通過噴射氣流、水蒸氣或水的機(jī)械力和急冷作用使金屬熔液霧化，而得到的金屬粉末；（4）機(jī)械粉碎法：鋼球或硬質(zhì)合金球?qū)饘賶K或粒原料進(jìn)行球磨，適宜于制備一些脆性的金屬粉末，或者經(jīng)過脆性化處理的金屬粉末。四、分析題分析以下粉末冶金零件的結(jié)構(gòu)是否合理，請(qǐng)圖示改善方案P122,123第

33、5章一、名詞解釋：焊接、熔化焊接：焊接是將分離的金屬（同種材料或異種材料）用局部加熱、加壓，或兩者并用，使它們產(chǎn)生原子（分子）間的結(jié)合，形成永久性連接的過程。在液態(tài)下進(jìn)行焊接時(shí)，母材接頭被加熱到熔化溫度以上，它們在液態(tài)下相互熔合，冷卻時(shí)便凝固在一起，這就是熔化焊接。壓力焊接、釬焊：在固態(tài)下進(jìn)行下進(jìn)行焊接時(shí)有兩種方式：第一種方式是利用壓力將母材接頭焊接，加熱只起著輔助作用，有時(shí)不加熱，有時(shí)加熱到接頭的高塑性狀態(tài)，甚至使接頭的表面薄層熔化，這便是壓力焊接；第二種方式是在接頭之間加入熔點(diǎn)遠(yuǎn)較母材低的合金，局部加熱使這些合金熔化，借助于液態(tài)合金與固態(tài)接頭的物理化學(xué)作用而達(dá)到焊接的目的，這便是釬焊。摩擦

34、焊、電阻焊：利用摩擦熱使接觸面加熱到高塑性狀態(tài)，然后施加壓力的焊接，由于摩擦?xí)r能夠去除焊接面上的氧化物，并且熱量集中在焊接表面，因而特別適用于導(dǎo)熱性好及易氧化的有色金屬的焊接。電阻焊：這是利用電阻加熱的方法，最常用的有點(diǎn)焊、縫焊及對(duì)焊3種。前兩者是將焊件加熱到局部熔化狀態(tài)并同時(shí)加壓；電阻對(duì)焊是將焊件局部加熱到高塑性狀態(tài)或表面熔化狀態(tài)，然后施加壓力。百度定義電阻焊：焊件組合后通過電極施加壓力，利用電流通過接頭的接觸面及鄰近區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱進(jìn)行焊接的方法。直流正接和直流反接：直流電弧焊機(jī)的輸出端有兩種不同的接線方法：將焊件接電焊機(jī)的正極，焊條接其負(fù)極稱為正接；將焊件接電焊機(jī)的負(fù)極、焊條接其正極稱為

35、反接。二、填空1、熔化焊的焊接接頭通常由焊縫，熔合區(qū)，熱影響區(qū)三部分組成。2、熔化焊接用焊條通常由焊芯和藥皮組成，其中焊芯的主要作用為作為電源的一個(gè)電極，傳導(dǎo)電流、產(chǎn)生電弧、熔化后作為填充金屬，與母材（基本金屬）一起形成焊縫金屬等。3、焊接應(yīng)力產(chǎn)生的根本原因是焊接過程中對(duì)焊件進(jìn)行了局部的不均勻的加熱，減少和消除焊接應(yīng)力的措施有選擇合理的焊接順序、焊前預(yù)熱、加熱“減應(yīng)區(qū)”、焊后熱處理。4、金屬的焊接性是指在一定的焊接技術(shù)條件下，獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度，即金屬材料對(duì)焊接加工的適應(yīng)性，其評(píng)定的方法有在一定的焊接技術(shù)條件下接頭產(chǎn)生缺陷，尤其是裂紋的傾向或敏感性、焊接接頭在使用中的可靠性。5、固態(tài)材

36、料的連接可分為永久性連接，非永久性連接兩種。6、焊接過程中對(duì)焊件進(jìn)行了局部的不均勻的加熱，是產(chǎn)生焊接應(yīng)力和變形的根本原因。7、電焊條一般由焊芯和藥皮組成。8、根據(jù)釬料熔點(diǎn)不同，釬焊可分為硬釬焊和軟釬焊兩大類，其溫度分界為450度。9、埋弧自動(dòng)焊與手工電弧焊相比較有生產(chǎn)率高、焊接品質(zhì)高而且穩(wěn)定、節(jié)省金屬材料、勞動(dòng)條件好等特點(diǎn)。三、簡答題1、焊接用焊條藥皮的作用是什么，由哪幾部分組成？藥皮的主要作用是：提高電弧燃燒的穩(wěn)定性，防止空氣對(duì)熔化金屬的有害作用，保證焊縫金屬的脫氧和加入合金元素，以提高焊縫金屬的力學(xué)性能。焊條藥皮主要由穩(wěn)弧劑、造渣劑、造氣劑、脫氧劑、合金劑、黏結(jié)劑等按一定比例混合而成，涂在

37、焊芯上，經(jīng)烘干后制成。2、簡述堿性焊條和酸性焊條的性能和用途。熔渣以酸性氧化物為主的焊條，稱為酸性焊條；熔渣以堿性氧化物為主的焊條，稱為堿性焊條。酸性焊條的氧化性強(qiáng)，焊接時(shí)具有優(yōu)良的焊接性能，如穩(wěn)弧性好，脫渣力強(qiáng)，飛濺小，焊縫成形美觀等，對(duì)鐵銹、油污和水分等容易導(dǎo)致氣孔的有害物質(zhì)敏感性較低。酸性焊條適合于焊接一般的結(jié)構(gòu)鋼，工藝性能好、機(jī)械性能差。堿性焊條有較強(qiáng)的脫氧、去氧、除硫和抗裂紋的能力，焊縫力學(xué)性能好，但焊接技術(shù)性能不如酸性焊條，如引弧較困難，電弧穩(wěn)定性較差等，一般要求用直流電源。而且藥皮熔點(diǎn)較高，還應(yīng)采用直流反接法。堿性焊條對(duì)油污、鐵銹和水分較敏感，焊接時(shí)容易生成氣孔。因此，采用堿性焊

38、條時(shí)，必須將焊件在焊縫處的油污、鐵銹清除干凈，并烘干焊條去除水分。堿性焊條焊成的焊縫金屬中有害元素（如S、P）含量低，抗裂性好、強(qiáng)度高。適合于焊重要的結(jié)構(gòu)鋼與合金鋼，但工藝性能差、抗氣孔的能力差。3、手工電弧焊用焊條的選用原則是什么？根據(jù)母材的化學(xué)成分和力學(xué)性能；根據(jù)焊件的工作條件與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；根據(jù)焊接設(shè)備、施工條件和焊接技術(shù)性能。4、什么是焊接熱影響區(qū)？它由哪幾部分組成，分別對(duì)焊接接頭有何影響？材料因受熱的影響而發(fā)生金相組織和力學(xué)性能變化的區(qū)域，稱為熱影響區(qū)。它包括：1)過熱區(qū)：生成過熱組織、晶粒粗大，使材料的塑性、韌性下降；2)正火區(qū)：金屬組織發(fā)生重結(jié)晶，組織細(xì)化，金屬的力學(xué)性能良好；3)部分相變區(qū)：部分組織發(fā)生相變，產(chǎn)生晶粒大小不一，力學(xué)性能不均勻。5、焊接應(yīng)力產(chǎn)生的根本原因是什么？減少和消除焊接應(yīng)力的措施有哪些？焊接應(yīng)力產(chǎn)生的根本原因是焊接過程中對(duì)焊件進(jìn)行了局部的不均勻的加熱，減少和消除焊接應(yīng)力的措施有選擇合理的焊接順序、焊前預(yù)熱、加熱“減應(yīng)區(qū)”、焊后熱處理。6、簡述金屬材料焊接性的概念。金屬的焊接性是指在一定的焊接技術(shù)條件下，獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度，即金屬材料對(duì)焊接加工的適應(yīng)性，其評(píng)定的方法有在一定的焊接技術(shù)條件下接頭產(chǎn)生缺陷，尤其是裂紋的傾向或敏感性、焊接接頭在使用中的可靠性。簡