產(chǎn)品造型設(shè)計材料與工藝設(shè)計

1、-. z.產(chǎn)品造型設(shè)計材料與工藝第一章1-1闡述材料與工業(yè)設(shè)計的關(guān)系。答：1材料是工業(yè)設(shè)計的物質(zhì)根底 2材料與工業(yè)設(shè)計互相促進 3材料科學是工業(yè)設(shè)計的根底。1-2產(chǎn)品設(shè)計選材及成形原則有哪些？答：1使用性原則 2工藝性原則 3性價比原則 4環(huán)保原則 5美學性原則1-3產(chǎn)品的美學性原則包括哪些方面？答：1功能美 2構(gòu)造美 3工藝美 4材料美 5舒適美第二章2-1簡述工程材料的分類及主要用途。答：分類：金屬材料、無機非金屬材料、有機高分子材料、復(fù)合材料。用途：金屬材料用于機械設(shè)備的加工與生產(chǎn)，無機非金屬材料用于制作瓷、玻璃、電子芯片及醫(yī)學上用的人造骨等。2-2什么是金屬材料的力學性能？其衡量指標主

2、要有哪些？答：金屬材料在各種載荷作用下表現(xiàn)出來的抵抗力。 指標：強度，塑性，硬度，韌性，疲勞強度等。2-3對自行車彈簧座進展設(shè)計和選材，應(yīng)設(shè)計到哪些性能指標？答：彈性極限、高的疲勞強度和足夠的塑性和韌性。2-4在零件設(shè)計與選材時，如何合理選擇材料的Gs/G b性能指標？各舉一例說明。答：緊固螺栓或汽車連桿、機床絲桿等，工作時不允許產(chǎn)生明顯塑性變形，應(yīng)選擇Gs較大的材料。鋼絲繩，建筑構(gòu)造件對塑性要求不嚴而僅要求不發(fā)生斷裂的零件應(yīng)選Gb較大的材料。2-5在實際生產(chǎn)中，為什么零件設(shè)計圖一般是提出硬度技術(shù)要求而不是強度或塑性值？答：硬度指材料的軟硬程度，包含了強度和塑性值。2-6常見的金屬晶體構(gòu)造有哪

3、幾種？他們的原子材料排列有什么特點？Fe 、Fe、Al、Cu、Ni、Pb、Cr、V、Mg、Zn。答：1答：1體立方構(gòu)造 Fe、V、Cr 2)面立方構(gòu)造 2Fe、Cu、Ni、Al 3密排立方構(gòu)造Mg、Zn。2-7如果其他條件一樣，試比擬在以下鑄造條件下，所得鑄件晶粒的大小：1金屬型澆注與砂型澆注 2高溫澆注和低溫澆注 3鑄成薄壁件和鑄成厚壁件3澆注時采用震動和不采用震動 5厚大部件的外表局部與中心局部答：略。2-8為自行車的以下零件選擇其適宜的材料：鏈條，座位彈簧，大梁，鏈條罩，前軸。答：略2-9試分析選擇模具材料時應(yīng)考慮的主要因素。答：力學性能、耐磨性、耐熱性、耐蝕性、熱變形、淬透性、機械加工

4、性，以及材料價格和供貨情況等。2-10有形狀和尺寸完全一樣的灰鑄鐵和低碳鋼棒材各一根，請用簡便方法區(qū)分。答：利用硬度。2-11機床的床身和箱體為什么宜采用灰鑄鐵鑄造？能否用鋼板焊接制造？答：鑄鐵具有耐磨、減震、缺口敏感性低等優(yōu)良性能。2-12簡述純銅及各類銅合金的牌號表示方法、性能特點及其應(yīng)用。答：略。第三章3-1確定以下鋼件的退火方法，并指出退火的目的：1 經(jīng)冷軋后的15鋼鋼板，要求降低硬度。2 ZG270500的鑄造齒輪。3 鍛造過熱的60鋼胚體。4 具有片狀滲碳體的鋼坯。答：1完全退火2去應(yīng)力退火3正火4正火3-2比擬45鋼分別加熱到700,、750和840水冷后硬度值得上下，并說明原因

5、。答：700750840,溫度越高硬度降低越明顯。3-3現(xiàn)有絲錐原定有T12鋼制成，要求硬度為6064HRC.但生產(chǎn)時材料中混入了45鋼，假設(shè)混入的45鋼在熱處理時：1仍按T12鋼進展處理，問能否到達要求，為什么？2按45鋼處理后能否到達要求，為什么？答：1不能，混入45鋼達不到要求，2不能，改變了T12鋼的力學性能。3-4*一用45鋼制的零件，其加工線路如下：備料-鍛造-正火-粗機械加工-調(diào)質(zhì)-精機械加工-高頻感應(yīng)淬火+低溫回火-磨削。請說明各熱處理工序的目的。答：回火：調(diào)整鋼件的硬度細化晶粒，高頻感應(yīng)淬火+低溫回火：調(diào)整硬度，降低脆性。3-5與材料整體改性技術(shù)相比，材料外表技術(shù)有哪些特點？

6、答：3-6試述外表工程的根本含義及其分類。答：外表工程是經(jīng)外表預(yù)處理后，通過外表涂覆金屬或非金屬，以改善外表性能的系統(tǒng)工程。分類：1)外表裝飾2防腐蝕3耐磨4熱功能5光、電、磁等特種工程。3-7為什么施工前要對工件外表進展預(yù)處理？如何選擇外表預(yù)處理方法？答：預(yù)處理是為了得到新鮮干凈的外表為最后獲得高質(zhì)量外表做準備。3-8什么是涂料？試述涂料的組成及其作用。答：涂裝用的有機涂料，是涂于材料或制件外表而能形成具有保護、裝飾或特殊性能固體涂膜的一類液體或固體材料之總稱。組成和作用：1成膜物質(zhì)：在涂敷與之間外表后在規(guī)定條件下固化成膜。2顏料：使涂膜呈現(xiàn)顏色和覆蓋力，還可以增加涂料的耐老性和耐磨性以及增

7、強膜的防蝕、防污等能力。3溶劑：使涂料保持溶解狀態(tài)，調(diào)整涂料的粘度，以符合施工要求，同時可使涂膜具有均衡的揮發(fā)速度，以打到涂膜的平整和光澤，還可以消除涂膜的針孔、刷痕等缺陷。4助劑：對涂料的儲存性、施工性以及對所形成涂膜的物理性質(zhì)有明顯作用。3-9試述涂料的主要工藝程序。答：一般工序:預(yù)處理涂布枯燥固化。3-10試述塑料電鍍的特點及其工藝過程。答：塑性電鍍具有塑料和金屬兩者的特性，它密度小，耐腐蝕性良好，成型簡便，具有金屬光澤和金屬感，還有導(dǎo)電、導(dǎo)磁和焊接等性能。它可以省去復(fù)雜的精加工，節(jié)省金屬材料，而且外表美觀，同時提高了塑性的強度。由于金屬鍍層對大氣等外界因素具有較高的穩(wěn)定性，因而塑料電鍍

8、金屬后可以防止塑料老化，延長塑料件的使用壽命。第四章4-1什么是液態(tài)合金的充型能力？它與合金的流動性有何關(guān)系？答：液態(tài)合金充滿型腔的能力，合金的流動性好充型能力強。4-2縮孔和縮松對鑄件質(zhì)量有何影響？答：會使鑄件不合格或質(zhì)量低。4-3分析以下情況產(chǎn)生氣孔的可能性。熔化鋁時鋁料油污過多 起模時刷水過多 春砂過緊 型芯撐有銹答：1可能性大 2小 3小 4大4-4分模造型、挖沙造型、活塊造型、三箱造型各適用于那種情況？答：1最大截面在中間的鑄件2用于單件或小批量生產(chǎn)分型面不是平面的鑄件，3主要用于單間小批量生產(chǎn)帶有凸出局部難以起模的鑄件，4用于成批生產(chǎn)分型面不是平面的鑄件。4-5什么是鑄件的構(gòu)造斜度

9、？它與起模斜度有何不同？圖4-61所示鑄件的構(gòu)造是否合理？答：鑄件的構(gòu)造斜度鑄件構(gòu)造所具有的斜度。鑄件上與分型面垂直的非加工面應(yīng)設(shè)計構(gòu)造斜度，以便于造型時易于取出模樣?？紤]到保持鑄件的壁厚均勻，、外壁應(yīng)相應(yīng)傾斜。鑄件的起模斜度是為方便起模而設(shè)定，其垂直于分型面，而加工后不一定存在；而構(gòu)造斜度是為鑄件的美觀度和構(gòu)造需要而做出的，沒有方向性。 不合理。 4-6何謂鑄造工藝圖？用途是什么？答：造工藝圖是在零件圖上以規(guī)定的紅、藍等色符號表示鑄造工藝容所得到的圖形，是鑄造行業(yè)所特有的一種圖樣。其主要容包括：澆注位置、分型面、鑄造工藝參數(shù)機械加工余量、起模斜度、鑄造圓角、收縮率、芯頭等。鑄造工藝圖是指導(dǎo)鑄

10、造生產(chǎn)的技術(shù)文件，也是驗收鑄件的主要依據(jù)。4-7圖4-62所示鑄件構(gòu)造有何缺點？該如何改良？答：4-8為什么鑄件要有構(gòu)造圓角？圖4-63鑄件上哪些圓角不夠合理，應(yīng)如何修改？答：首先是為了減少尖角處的應(yīng)力集中，防止機械性能下降；同時，圓角處不容易出現(xiàn)應(yīng)力拉扯造成的鑄造缺陷，如縮松等；第三，圓角能消除尖角砂，防止砂眼。4-9以下鑄件宜選用哪類鑄造合金？說明理由。坦克車履帶板 壓氣機曲軸 火車輪 摩托車發(fā)動機缸體 減速器渦輪 氣缸套答：略。4-10什么是熔模鑄造？試述其工藝過程。答：熔模鑄造也稱失蠟鑄造，因為熔模鑄件具有較高的尺寸精度和較好的外表質(zhì)量又稱為精細鑄造。工藝過程：1制造蠟?zāi)?制造型殼3脫

11、蠟4型殼的焙燒5澆注6脫殼和清理4-11什么是離心鑄造？它在圓筒件鑄造中有哪些優(yōu)越性？答：回轉(zhuǎn)體中心是轉(zhuǎn)動的使鑄造的液體離心形成一周轉(zhuǎn)體。優(yōu)越性：可以制造一些回轉(zhuǎn)體鑄件。4-12鑄剛和球墨鑄鐵相比力學性能和鑄造性能有哪些不同？為什么？答：略。4-13以下鑄件在大批量生產(chǎn)時宜采用什么方法？大口徑鐵鑄污水管 縫紉機頭 車床床身 鋁活塞 摩托車汽缸體 汽輪機葉片 氣缸套 汽車喇叭答：1離心鑄造2熔模鑄造3 4低壓鑄造5低壓鑄造6熔模鑄造7低壓鑄造8壓力鑄造4-14什么是最小阻力定律？答：最小阻力定律是指金屬在塑性變形過程中，金屬各質(zhì)點將向最小的方向移動。4-15將長度為75mm的圓管拔長到165mm

12、，鍛造比是多少？將直徑為50mm、高120mm的圓棒鍛到60mm高，其鍛造比是多少？能將直徑為50mm、高180mm的圓鋼墩到粗60mm高嗎？為什么？答：1Y鍛=S0/S分別表示拔長前后金屬胚體的橫截面積2Y鍛=H0/H(分別表示墩粗前后金屬的高度)3不能(鋼材鍛造比一般取1.1-1.3)。4-16鍛造為什么要進展加熱？如何選擇鍛造溫度圍答：熱變形可使金屬保持較低的變形抗力和良好的塑性，可以用較小的力和能量產(chǎn)生較大的塑性變形而不產(chǎn)生裂紋，同時還可以獲得具有較高力學性能的再結(jié)晶組織； 鍛造要在一定溫度圍下進展，碳鋼上限為液相線以下200攝氏度、下限為800攝氏度左右。4-17模鍛與自由鍛有何區(qū)別

13、？答：模鍛是使柸料在模堂受壓產(chǎn)生塑性變形，獲得所需形狀，尺寸以及部鍛件的加工方法；而自由鍛不需要模具，自由鍛利用沖擊力或壓力，使金屬在上下砧之間，產(chǎn)生塑性變形而獲得所需形狀、尺寸以及部質(zhì)量鍛件的一種加工方法。4-18預(yù)段磨膛與制坯模膛有何不同？答：自己總結(jié)。4-19改正圖4-64模鍛零件構(gòu)造的不合理處？答：略4-20材料沖壓有哪些特點？主要的沖壓工序有哪些？答：特點1、沖壓生產(chǎn)操作簡單，生產(chǎn)率高，易于實現(xiàn)機械化和自動化。2、沖壓件尺寸準確，外表光潔，質(zhì)量穩(wěn)定，互換性好，可作為零件使用。3、沖壓塑性變產(chǎn)生冷變形強化，是沖壓件具有質(zhì)量輕、強度高和剛性好的優(yōu)點。4、沖模構(gòu)造復(fù)雜，精度要求高，制造費用

14、相對較高，故沖壓適合在大批量生產(chǎn)條件下采用。； 沖壓根本工序包括別離工序和變形兩大工序。別離工序包括落料、沖孔。切斷等；變形工序包括拉深、彎曲。翻邊和漲形等。4-21圖4-65所示鋼圓筒形拉深件，壁厚1.5毫米能否一次拉伸？如不能一次拉伸，確定拉深次數(shù)，并畫出相應(yīng)工序圖。答：略。4-22電弧焊時，假設(shè)焊接區(qū)暴露在大氣中，會有什么結(jié)果為保證焊縫質(zhì)量采取的主要措施是什么？答：結(jié)果是空氣與熔化金屬發(fā)生冶金反響，容易形成夾層；4-23試說明焊條牌號J422中字母和數(shù)字的含義。答：略。4-24焊接變形的根本形式有哪些如何預(yù)防和矯正焊接變形？答：根本形式包括氣孔、裂紋、夾渣、咬邊、焊瘤和未焊透等。 預(yù)防：

15、在焊接前，應(yīng)對影響焊接質(zhì)量的因素進展認真檢查，去除工件外表的氧化膜、油污、水分，便于焊接時的融合，防止氣孔，夾渣等缺陷的產(chǎn)生。4-25為什么存在焊接剩余應(yīng)力的工件在經(jīng)過切削加工后往往會產(chǎn)生變形？如何防止？答：因為存在焊接剩余應(yīng)力的工件在冷卻是會產(chǎn)生焊接應(yīng)力，切削加工后受力不平衡，所以就會變形。 為了防治這一點在焊接前應(yīng)該預(yù)熱來彌補熱量損失，改善應(yīng)力分布。焊接后錘擊焊縫，減少剩余應(yīng)力。焊后進展再結(jié)晶退火，以細化結(jié)晶。4-26制造以下工件，應(yīng)分別采用那些焊接方法？應(yīng)采取哪些工藝措施？1壁厚50mm，材料為Q35的壓力容器。2) 壁厚20mm，材料為ZG270500的大型柴油機缸體.3) 壁厚10m

16、m，材料為1Gr18Ni9Ti的管道。4) 壁厚1mm，材料為20鋼的容器。答：P96.4-27為以下構(gòu)造選擇最正確的焊接方法：1壁厚小于30mm的Q345鍋爐筒體的批量生產(chǎn)。2)采用低碳鋼的廠房屋架3絲錐柄部接一45鋼鋼桿以增加柄長。4)對接30mm的45鋼軸5)自行車車架6汽車油箱。答：P96.4-28討論圖466所示焊接接頭是否滿足工藝性要求，為什么？答：略4-29膠接為什么要對工件進展外表處理？膠接過程中有哪些重要參數(shù)需要控制答：外表處理的目的是為了獲得最正確外表狀態(tài)，有助于形成足夠的粘附力，提高交接強度和使用壽命。第五章5-1試述塑料成形的主要方法。答：注射成型 擠出成型 壓制成型

17、吹塑成型 壓鑄成型 發(fā)泡成型 注塑成型 真空成型。5-2試述常用塑料的特性和用途。答：特性 a易成型本錢低b有一定的強度質(zhì)量輕c耐蝕性穩(wěn)定d透明性好著色性強e絕緣性強耐磨性高f減震消聲透光保溫； 用途實例：硅樹脂燈 列架 托盤 令人驚異的花瓶等 或列舉生活常例。5-3論述塑料制品的加工性。答：a塑料的機械加工 b外表裝飾c塑料件的連接。5-4舉例說明塑料在工業(yè)設(shè)計中的應(yīng)用。答：硅樹脂燈、列架、托盤、令人驚異的花瓶、海騰桌椅、便攜式電燈、Speedo劃水監(jiān)測器、圓桌等。5-5橡膠成形工藝主要有哪些？答：注射成型 擠出成型 壓制成型 壓鑄成型。5-6試述常用橡膠的特性和用途。答：特性：高彈性、粘彈

18、性、電絕緣性、導(dǎo)熱性、可燃性、溫度依賴性、具有老化現(xiàn)象、必須硫化。用途： 自己舉例5-7舉例說明橡膠在工業(yè)設(shè)計中的應(yīng)用。答：Molle臺燈、Artergo 1寫字筆、圣色羅椅、啄木鳥冰斧、索尼數(shù)碼相機、輪胎等第六章6-1試述瓷成形的主要方法。答：注漿成形、可塑成形、壓制成形。6-2舉例說明瓷在工業(yè)設(shè)計中的應(yīng)用。答：日用瓷、建筑瓷、電工瓷、化工瓷、電子瓷、超導(dǎo)瓷、光學瓷、磁性瓷等。6-3試述常用玻璃的特性和用途。答：P137.6-4試述日常玻璃成形的主要方法。答：人工成形、機械成形。6-5木材常用的成型工藝有哪些？答：1木材的加工流程：a配料b構(gòu)件加工c裝配d木制品外表涂飾；2：木材的加工方法：

19、a木材的鋸割b木材的刨削c木材的鑿削d木材的銑削。6-6舉例說明木材在工業(yè)設(shè)計中的應(yīng)用。答：拜倫扶手椅、蒸汽彎曲椅、Dasco鞋楦、TRIBU戶外家具等。第七章7-1試述熱固性樹脂基復(fù)合材料成形的主要方法。答：主要方法有：手糊成型、噴射成型、成壓成型、鋪成法成型、纏繞法成型、模壓成型。7-2試述金屬基復(fù)合材料成形的主要方法。答：主要方法有：粉末冶金法、鑄造法、加壓浸漬法、擠壓或壓延成形法。7-3瓷基復(fù)合材料成形的方法主要有哪些？答：主要方法有：粉末冶金法、料漿浸漬法、料漿浸漬熱壓成型法、化學氣相滲透工藝。7-4舉例說明復(fù)合材料在工業(yè)設(shè)計中的應(yīng)用。答：隱者螺形小桌、自行車把手包帶、飛船旋轉(zhuǎn)扶手椅

20、、座椅和長條凳等。第八章8-1什么叫生產(chǎn)工藝流程？答：生產(chǎn)過程中，直接改變原材料或毛坯形狀、尺寸和性能，使之變成成品的過程，被稱為工藝過程，它是生產(chǎn)過程中的主要環(huán)節(jié)。8-2銑削加工的特點是什么？答：銑削是平面加工的主要方法之一，他可以加工水平面、垂直面、斜面、溝槽、成型外表、螺紋和齒形等，也可以用來切斷材料，加工圍相當廣。8-3數(shù)控機床有哪些不同的分類？答：1、按機床運動軌跡分類 分為點位控制、點位直線控制和輪廓控制數(shù)控機床。2、按數(shù)控系統(tǒng)有無檢測和反響裝置分類 分為開環(huán)控制、半閉環(huán)控制和閉環(huán)控制數(shù)控機床。3、按工藝用途分類 分為技術(shù)切削類、成形類和特種加工類數(shù)控機床。8-4數(shù)控加工中心與普通

21、數(shù)控機床的差異是什么？答：穩(wěn)定性高，精度高。自動化程度高，人工勞動強度小。便于實現(xiàn)計算機輔助制造。8-5特種加工與切削加工相比有何特點？答：特種加工工藝是直接利用各種能量，如電能、光能、化學能、電化學能、聲能、熱能及機械能等進展加工的方法。 1、以柔克剛，特種加工的工具與被加工零件根本不接觸，加工時不受工件的強度和硬度的制約，故可加工超硬脆材料和精細微細零件，甚至工具材料的硬度可低于工件材料的硬度。2、加工時主要用電、化學、電化學、聲、光、熱等能量去除多余材料，而不是主要靠機械能量切除多余材料。3、加工機理不同于一般金屬切削加工，不產(chǎn)生宏觀切屑，不產(chǎn)生強烈的彈、塑性變形，故可獲得很低的外表粗糙

22、度，其剩余應(yīng)力、冷作硬化、熱影響度等也遠比一般金屬切削加工小。4、加工能量易于控制和轉(zhuǎn)換，故加工圍廣，適應(yīng)性強。8-6激光加工在現(xiàn)代產(chǎn)品中的應(yīng)用有哪些？答：激光打孔 、 激光切削。第九章9-1試述逆向工程技術(shù)的方法。答：1、快速準確測量出實物零件或模型的三位輪廓坐標數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)采集；2、根據(jù)三維輪廓數(shù)據(jù)重構(gòu)曲面并建立CAD模型重構(gòu)曲面模型；9-2逆向工程技術(shù)與傳統(tǒng)的復(fù)制方法相比有哪些優(yōu)點？答：提高了效率和精度，對設(shè)計人員的要求降低。9-3試述逆向工程在工業(yè)設(shè)計中的應(yīng)用。答：產(chǎn)品仿制、新產(chǎn)品設(shè)計、舊產(chǎn)品改造、損壞或磨損產(chǎn)品的復(fù)原、數(shù)字化模型的檢測等。9-4快速成型制造的根本原理。答：根據(jù)計算機輔助設(shè)計所生產(chǎn)的零件三維數(shù)據(jù)進展處理，按高度方向離散化即分層，用每一程的層面信息來控制成形機對層面進展加工，當一層制作完后，再制作新的一層，這樣層層堆積，重復(fù)進展，體積不斷增加，直至整個零件加工完畢。9-5快速成型制造與傳統(tǒng)的機械加工相比有哪些優(yōu)點？答：1 數(shù)字化制造；2 高度柔性和適應(yīng)性，可