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1、機(jī)械制造基礎(chǔ)第十一章鍛壓習(xí)題解答第十一章鍛壓習(xí)題解答11-1多晶體塑性變形有何特點(diǎn)?答:多晶體塑性變形有的特點(diǎn):變形分為晶內(nèi)變形和晶間變形兩種。多晶體塑性變形首先在那些最有利于變形位向的晶粒中進(jìn)行。各晶粒變形不均勻,每個(gè)晶粒內(nèi)變形也不一致。11-2何謂冷變形強(qiáng)化?冷變形強(qiáng)化對(duì)金屬組織性能及加工過(guò)程有何影也答:金屬在低溫下進(jìn)行塑性變形時(shí),隨著變形程度的增加,金屬的硬度和強(qiáng)度升高,而塑性、韌性下降,這種現(xiàn)象稱為金屬的冷變形強(qiáng)化或加工硬化。冷變形強(qiáng)化時(shí),金屬內(nèi)對(duì)稱面附近的晶格發(fā)生畸變,甚至產(chǎn)生晶粒破碎現(xiàn)象,金屬的強(qiáng)度和硬度越來(lái)越高,而塑性和韌性越來(lái)越低,變形抗力越來(lái)越大,變形也越困難,需要更大的變形

2、力。11-3何謂金屬的再結(jié)晶?再結(jié)晶對(duì)金屬組織和性能有何影Q響?答:將變形金屬加熱到該金屬熔化溫度的14倍時(shí),金屬原子具有更強(qiáng)的的擴(kuò)散能力,以碎晶塊或其它質(zhì)點(diǎn)為晶核,成長(zhǎng)出與變形前晶格結(jié)構(gòu)相同的新的等細(xì)晶粒,這個(gè)過(guò)程稱為再結(jié)晶。再結(jié)晶可以完全消除塑性變形變形所引起的硬化現(xiàn)象,并使晶粒得到細(xì)化,力學(xué)性能甚至比塑性變形前更好。11-4冷變形和熱變形的區(qū)別是什么?試述它們各自在生產(chǎn)中的應(yīng)用。答:據(jù)變形溫度和變形后的組織不同,通常把在再結(jié)晶溫度以下進(jìn)行的變形稱為冷變形,在再結(jié)晶溫度以上進(jìn)行的變形稱為熱變形,冷變形的金屬表現(xiàn)出加工硬化現(xiàn)象,熱變形金屬的加工硬化隨即被再結(jié)晶所消除。冷變形如冷軋、冷擠、冷拔

3、、冷沖壓。冷變形后金屬得到強(qiáng)化,并且獲得的毛坯和零件尺寸精度、表面質(zhì)量都很好。熱變形如熱模鍛、熱軋、熱擠壓等。熱變形后獲得的毛坯和零件的力學(xué)性能特別是塑性和沖擊韌度)很好。11-5何謂金屬的可鍛性?影響可鍛性的因素有哪些?答:可鍛性指金屬材料在壓力加工時(shí),獲得優(yōu)質(zhì)零件難易程度的性能??慑懶允懿牧媳旧淼男再|(zhì)(如化學(xué)成分、組織狀態(tài))和外界加工條件(如變形溫度、變形速度、應(yīng)力狀態(tài))等因素的影響。11-6鋼的鍛造溫度是如何確定的?始鍛溫度和終鍛溫度過(guò)高或過(guò)低對(duì)鍛件質(zhì)量有何影響?答:1、始鍛溫度一般控制在固相線以下150250七。亞共析鋼的終鍛溫度一般控制在GS線以下兩相區(qū)(A+F);而過(guò)共析鋼終鍛溫度

4、控制在PSK線以上5070七,以便通過(guò)反復(fù)鍛打擊碎網(wǎng)狀二次滲碳體。2、始鍛溫度過(guò)高會(huì)出現(xiàn)過(guò)熱、過(guò)燒等加熱缺陷;始鍛溫度過(guò)低不利于提高金屬可鍛性。終鍛溫度過(guò)高,停止鍛造后金屬的晶粒還會(huì)繼續(xù)長(zhǎng)大,鍛件的力學(xué)性能也隨之下降;終鍛溫度過(guò)低,金屬再結(jié)晶進(jìn)行得不充分,加工硬化現(xiàn)象嚴(yán)重,內(nèi)應(yīng)力增大,甚至導(dǎo)致鍛件產(chǎn)生裂紋。11-7自由鍛造有哪些主要工序?并說(shuō)明其工藝要求及應(yīng)用。答:自由鍛造主要工序有鐓粗、撥長(zhǎng)和沖孔。i.:;i陰脳鍍應(yīng)疏討撮超度計(jì)2、技爐驅(qū)冊(cè)jj倡;11-8自由鍛造工藝規(guī)程的制定包括哪些內(nèi)容?,:鍛造工藝規(guī)程包括:繪制鍛件圖;計(jì)算坯料質(zhì)量:膛分換1各起什么作用?P子:廿良加:碰模膛可分為單模膛

5、和多模膛。2、單模膛一次成形,用于形狀;二二二:,二二二二二橫截面積;彎曲模膛用于彎曲坯料;預(yù)鍛模膛用于將坯料變形到接答:自由叩;模答:1、:鍛造工序;選用鍛造設(shè)備及噸位;確定鍛造溫度范圍;填寫工藝卡片。?狀較簡(jiǎn)單的鍛件;多模膛分拔長(zhǎng)、滾壓、彎曲、預(yù)鍛、終鍛模膛。拔長(zhǎng)模膛用于減小某部分橫截面積,增大長(zhǎng)度;滾壓模膛用于減小坯料某部分的橫截面積,增大另一部分的近于鍛件形狀及尺寸;終鍛模膛使坯料最后變形到鍛件要求的尺寸及形狀。11-10哪一類模膛設(shè)飛邊槽?其作用是什么?答:在單模膛的四周設(shè)有飛邊槽。飛邊槽的作用有三個(gè):容納多余的金屬;有利于金屬充滿模膛;緩和上、下模間的沖擊,延長(zhǎng)模具的壽命。11-1

6、1摩擦壓力機(jī)、平鍛機(jī)、曲柄壓力機(jī)上模鍛有何特點(diǎn)?答:1、摩擦壓力機(jī)模鍛的特點(diǎn):工藝適應(yīng)性強(qiáng),可滿足不同變形要求的鍛件;滑塊速度低,鍛擊頻率低,易于鍛造低塑性材料,有利于金屬再結(jié)晶的充分進(jìn)行,但生產(chǎn)效率低,適用于單模膛模鍛;摩擦壓力機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,造價(jià)低,維護(hù)方便,勞動(dòng)條件好。2、平鍛機(jī)模鍛的特點(diǎn)是:平鍛機(jī)具有兩個(gè)分型面,可鍛出其它設(shè)備難以完成的兩個(gè)方向上帶有凹孔或凹槽的鍛件;可鍛出長(zhǎng)桿類鍛件和進(jìn)行深沖孔及深穿孔,也可用長(zhǎng)棒進(jìn)行連續(xù)鍛造多個(gè)鍛件;生產(chǎn)效率高,鍛件尺寸精確,表面光潔,節(jié)約金屬:模鍛斜度小或沒有斜度);平鍛機(jī)可完成切邊、剪料、彎曲、熱精壓等聯(lián)合工序不需另外配壓力機(jī)。3、曲柄壓力機(jī)模鍛的特

7、點(diǎn):金屬坯料是在靜壓力下變形的,無(wú)振動(dòng),噪聲小,勞動(dòng)條件好;鍛造時(shí)滑塊行程固定不變,鍛件一次成形,易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化,生產(chǎn)效率高;壓力機(jī)上有推桿裝置能把鍛件推出模鏜,因此減小了模膛斜度;設(shè)備的剛度大,導(dǎo)軌與滑塊間隙小,裝配精度高,保證上下模面精確對(duì)準(zhǔn),故鍛件精度高;由于滑塊行程固定不變,因此不能進(jìn)行拔長(zhǎng)、滾擠等工序操作。11-12簡(jiǎn)述胎模鍛的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍。答:胎模鍛與自由鍛相比可獲得形狀較為復(fù)雜、尺寸較為精確的鍛件,可節(jié)約金屬,提高生產(chǎn)效率。與其它模鍛相比,胎模鍛具有模具簡(jiǎn)單、便于制造、不需要昂貴的模鍛設(shè)備等優(yōu)點(diǎn)。胎膜鍛生產(chǎn)效率低,鍛件質(zhì)量也不如其它的模鍛,工人勞動(dòng)強(qiáng)度大,鍛模的壽命低,因

8、此這種模鍛方法適用于中、小批量生產(chǎn),它在沒有模鍛設(shè)備的工廠中應(yīng)用較為普遍。11-13模鍛與自由鍛相比有哪些特點(diǎn)?為什么不能取代自由鍛造?答:1、模鍛的特點(diǎn):生產(chǎn)效率高,一般比自由鍛高數(shù)倍;鍛件尺寸精度高,加工余量小,從而節(jié)約金屬材料和切削加工的工時(shí);能鍛造形狀復(fù)雜的鍛件;熱加工流線較合理,大大提高了零件的力學(xué)性能和使用壽命;操作過(guò)程簡(jiǎn)單,易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化,工人勞動(dòng)強(qiáng)度低。由于鍛模成本高,加工工藝復(fù)雜,生產(chǎn)周期長(zhǎng),設(shè)備噸位大,鍛件150kg,只適用于中、小鍛件的大批生產(chǎn)。2、自由鍛造的特點(diǎn):改善組織結(jié)構(gòu),提高力學(xué)性能。自由鍛成本低,經(jīng)濟(jì)性合理。其所用設(shè)備、工具通用性好,生產(chǎn)準(zhǔn)備周期短,便于更換產(chǎn)品

9、。自由鍛工藝靈活,適用性強(qiáng)。鍛件質(zhì)量可以從1kg300t不等,是鍛造大型鍛件的唯一方法。自由鍛件的形狀、尺寸精度取決于技術(shù)工人的水平。所以模鍛不能取代自由鍛造。11-14圖11-53所示為三種形狀不同的連桿,試選擇錘上模鍛時(shí)分模面的位置。/Aon甘仝戶竝50圖11-54題11-15圖答:模鍛制坯,要求鍛件的結(jié)構(gòu)最好為沿分模面均勻?qū)ΨQ原設(shè)計(jì)恰好違反此原則。該圖在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上存在的錯(cuò)誤有四:1、分模面應(yīng)為250水平平面中心,因此其輪轂應(yīng)設(shè)計(jì)成沿分模面對(duì)稱結(jié)構(gòu)。2、且輪轂與輪輻的轉(zhuǎn)接處應(yīng)為圓角過(guò)渡(例如R5或R10)。3、輻板厚度6mm過(guò)于單薄,此處應(yīng)加厚。4、為便于金屬充滿模膛及從模膛中取出鍛件,鍛

10、件上與分模面垂直的表面均應(yīng)增設(shè)一定斜度,此斜度稱為模鍛斜度。據(jù)此,該零件的改進(jìn)圖見下(紅色表示改進(jìn)部位)改為圓觸滅Rio)J090改凰血由于徑向和兩齒圈和輪轂尺寸差別不大,軸向齒寬和輪轂寬度差別也不大。為簡(jiǎn)化鍛造工藝,采用整體制坯方式。其鍛件圖見下:答:a)圖:雙聯(lián)齒輪在單件、小批量生產(chǎn)時(shí),采用自由鍛工藝。a)c)取聯(lián)齒輪單件主產(chǎn)雙聯(lián)齒輪單件、小批量生產(chǎn)時(shí)的自由鍛工序安排:雙聯(lián)齒輪人批量生丿采用平鍛機(jī)鍛造,mi齒輪單件、小批量生產(chǎn)時(shí)采膚自:工藝,輪輻凹腔作余塊處理以簡(jiǎn)化鍛造工藝,其鍛件圖見下:1hTS2燼聯(lián)趣3.塾環(huán)局側(cè)該齒輪大批量生產(chǎn)時(shí)采用錘上模鍛方式,分型面取在最大平面,4、楓齒輪大批量生產(chǎn)C)圖:套圈單件、小批量生產(chǎn)時(shí),采用自由鍛工藝。鍛件圖見下:套圈大量生產(chǎn)時(shí),采用模鍛工藝,模鍛工藝安排為鐓粗一預(yù)鍛一終鍛一修11-17沖孔和落料冇何異同?保證沖裁量的措施有哪些?答:1、二者的變形過(guò)程和鍛件圖模具結(jié)構(gòu)都是相

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