先進材料成形技術與理論部分試題總結

1、- 1-先進材料成形技術與理論局部試題總結簡答題1簡述金屬塑性成形的原理。1簡述金屬塑性成形的原理。屬工件。通常也稱為金屬壓力加工或金屬塑性加工。2簡述金屬塑性成形的種類及特點。2簡述金屬塑性成形的種類及特點。改善組織、提高性能。材料利用率高。可以到達較高的成形精度。具有很高的生產(chǎn)率。體積成形體積成形所用的坯料一般為棒材或扁坯。化。根本上不發(fā)生彈性恢復現(xiàn)象。典型的工藝有擠壓、軋制、拉拔、鍛造等。板料成形板料成形所用坯料是各種板材或用板材預先加工成的中間坯料。板坯的外形發(fā)生顯著變化，但其橫截面外形根本上不變。典型工藝有拉延、沖裁、彎曲。金屬塑性成形技術的現(xiàn)狀：塑性成形的根底理論已根本形成。彈塑性

2、和剛塑性有限元理論等。計算機關心技術(CADCAECAM)在塑性成形領域的應用不斷深入，使制件質量提高，制造周期下降。的成形方法不斷消滅并得到成功應用，如超塑性成形、爆炸成形等。金屬塑性成形技術的最進展：金屬塑性成形技術的最進展：微成形100 m醫(yī)療器械、傳感器、電子器件等內高壓成形可變輪廓模具柔性模具成形粘性介質壓力成形 Viscous Pressure Forming ，VPF壓力介質不再是液體或固體，而是如熔融的玻璃等物質金屬塑性成形技術的進展方向：金屬塑性成形技術的進展方向：數(shù)字化技術貫穿塑性成形全過程產(chǎn)品設計、分析和制造過程技術體系，實現(xiàn)優(yōu)質、高效、低耗、清潔生產(chǎn)。設計數(shù)字化技術：5

3、%15%70%75%左右的產(chǎn)品質量和性能。上游設計失誤將以 110 的比例向下游逐級放大。可見設計、尤其是早期概念設計是產(chǎn)品開發(fā)過程中最為重要的一環(huán)。基于學問的工程設計，KBE法。處理多領域學問和多種描述形式的學問，是集成化的大規(guī)模學問處理環(huán)境。構造。涉及多領域、多學科學問范疇，模擬和幫助專家群體的推理決策活動，具有分布、分層、并行特點。KBE(1)基于學問的產(chǎn)品建模:智能化、自動化供給有力的信息。(2)工程學問的融合和繁衍技術:用數(shù)據(jù)庫治理系統(tǒng)存儲數(shù)據(jù)用機器學習的方法來分析數(shù)據(jù)，挖掘大量數(shù)據(jù)背后的學問反求工程的先進技術，提高我國的模具設計水平具有重要的意義。分析數(shù)字化技術數(shù)字化模擬開發(fā)周期長

4、，本錢高。為了滿足快速的市場響應，實施塑性成形過程數(shù)值模擬行之有效。 5.分析數(shù)字化技術虛擬現(xiàn)實實際制造過程在計算機上的本質實現(xiàn)。從根本上轉變了設計、試制、修改設計和規(guī)模生產(chǎn)的傳統(tǒng)制造模式。制造數(shù)字化技術高速加工和高質量。制造數(shù)字化技術快速原型無需任何工裝夾具和模具，快速制造任意簡單構造制件。4.4.消逝模周密鑄造技術；半固態(tài)鑄造；鋁鎂合金材料及周密成形技術；計算機模擬仿真技術；大型裝備及零部件制造技術；超塑性成形；嚴密模鍛技術與裝備；周密沖裁；板料成形；快 鑄焊鍛一體化、快速凝固成形噴射沉積、電渣熔鑄、粉末注射成形5.5.密度的增加，金屬蒸氣量增多，液態(tài)金屬被壓凹的程度也增加，并形成一個通道

5、。在穩(wěn)定的電子束焊接過程輸人參數(shù)和焊接條件不變中，一般認為小孔根本上保持穩(wěn)定，處于一個近似準穩(wěn)態(tài)狀態(tài)。這種狀態(tài)是小孔內的幾種力作用平衡的結果。當電子束加熱時作用于液態(tài)金屬的力為：電子束的壓力和金屬蒸氣反作用壓力，這些力使液態(tài)金屬下凹；熔化金屬外表張力和凹陷底部的流體靜壓力力圖拉平液體外表，其中電子束的壓力值很小，因而可無視不計。依據(jù)力的平衡條件最終推導出力學平衡方程式為：6.6. 列舉 8逆向思維：有模無模形自由成形軟模硬模生長去除高效/短流程成型漸進成型多孔材單晶體細晶非晶組合制造：有模與無模 軟模與硬模去除造型與空間運動 能量復合材料功能復合發(fā)散思維：軋制板型把握中軋輥的配置類比：仿生制造

6、移植：組織工程主體附加：非勻質材料添加成型變形/演繹：快速原型技術的派生、零件/型材軋制模擬：智能制造、仿生氣械精簡：鑄軋、半固態(tài)成形回歸原點法：快速原型、無模板金、微生物制造生產(chǎn)的連續(xù)化，產(chǎn)品多樣化，材料制備與成形的一體化，成形與周密加工復合化，資源合理1.請分析如下三種構造特點，并設計合理的金屬零件塑性成形工藝。-3-利用沒有找到相關答案1.請分析如下三種構造特點，并設計合理的金屬零件塑性成形工藝。-3- 5-關于中心軸對稱的空心零件，承受正擠壓，正擠壓時，金屬的流淌方向與凸模的運動方向全都。正擠壓可以制造各種外形的實心件和空心件。大型閥體，承受多向模鍛，多向模鍛是在幾個方面同時對坯料進展

7、鍛造的一種工藝，主要用于生產(chǎn)外形簡單的中空鍛件。IIIIII2-3III此時坯料已極少變形，只是在極大的模壓力作用下，沖頭四周的金屬有少量變形，并逆面處形成橫向飛邊。此階段的變形力急劇增大。變化圓截面實心軸，承受徑向鍛造，徑向鍛造是在自由鍛拔長的根底上進展起來的，用于長軸類件鍛造。利用分布于坯料橫截面四周的兩個或兩個以上的錘頭，對坯料進展高頻率同步鍛打。在鍛造圓截面工件時，坯料與錘頭既有相對的軸向運動，又有相對的旋轉運動。2.航空發(fā)動機葉片，要求葉片單向力學性能好，外表與尺寸精度高，通常利用哪些鑄造方法2.航空發(fā)動機葉片，要求葉片單向力學性能好，外表與尺寸精度高，通常利用哪些鑄造方法 與工藝成

8、形？簡述其原理與特點。定向凝固技術：在熔模鑄造型殼中建立特定方向的溫度梯度，使熔融合金沿著與熱流相反的方向依據(jù)要求的結晶取向凝固的一種鑄造工藝。鑄件定向凝固需要兩個條件：首先，熱流向單一方向流淌并垂直于生長中的固-液界面；其次,晶體生長前方的熔液中沒有穩(wěn)定的結晶核心。傳統(tǒng)定向凝固技術：功率降低法；高速凝固法；液態(tài)金屬冷卻法。型定向凝固技術： 區(qū)域熔化液態(tài)金屬冷卻法；深過冷定向凝固；電磁約束成形定向凝固技術；激光超高溫溫度梯度快速定向凝固。真空熔煉技術：金屬在真空狀態(tài)下的熔煉工藝叫真空熔煉，由真空爐、抽真空設備組質和氣體含量，而且可以準確把握合金成分，使合金性能穩(wěn)定。熔模鑄造工藝：熔模鑄造又稱失

9、臘法。失臘法是用臘制作所要鑄成器物的模子，然后在臘模上涂以泥漿，這就是泥模。泥模晾干后，在焙燒成陶模。一經(jīng)焙燒，臘模全部熔化流失，只剩陶模。一般制泥模時就留下了澆注口，再從澆注口灌入銅液，冷卻后，所需的器物就制成了。國內外熔模鑄造技術的進展使鑄造葉片不斷進步，從最初的實心葉片到空心葉片，從有加工余量葉片到無余量葉片，再到定向(單晶)空心無余量葉片，葉片的外形和內腔也越來越簡單；空心氣冷葉片的消滅既減輕了葉片重量，又提高了葉片的承溫力量。超塑性成形技術制造，并承受集中連接組裝如晶粒外形及尺寸、相變等和外部條件如溫度、應變速率等下，呈現(xiàn)出特別低的變形抗力、超常高的流變性能如大的延長率的現(xiàn)象。超塑性

10、成形的根本特點：超塑性合金的流淌性和填充性好，簡潔成形。3.與熔化焊相比，分析鋁合金的攪拌摩擦焊的優(yōu)點。3.與熔化焊相比，分析鋁合金的攪拌摩擦焊的優(yōu)點。摩擦焊可以降低制造本錢-攪拌摩擦焊是一種簡潔、高效、節(jié)能、沒有焊接消耗的如銑床技術來實現(xiàn)焊接；攪拌摩置焊接。攪拌摩擦焊為產(chǎn)品、構造的設計供給了可能-對于鋁合金材料，優(yōu)良的攪拌摩擦焊固相接頭和高牢靠性和重復性的焊接過程可以促進現(xiàn)有工業(yè)產(chǎn)品的改進以及鋁合金熱處理鋁合金的接頭強/鍛壓以及鑄造/擠壓等不同材料狀態(tài)的焊的連接，可以用來制造大尺寸的船舶夾板、列車壁板、卡車箱體等。攪拌摩擦焊具有牢靠的質量保證-攪拌摩擦焊是一種完全機械化的連接技術，可以嚴密的

11、接觸。的一般機床設備操作防護。與熔焊方法相比，攪拌摩擦焊過程沒有飛濺、煙塵、以及弧光輻射等對人體的危害；焊接過程不需要電流、電壓的參與，沒有高的觸電危急等。4.結合自己的爭辯課題論述成形加工復合化方法的創(chuàng)治理，根本工藝要點，應用領域。4.結合自己的爭辯課題論述成形加工復合化方法的創(chuàng)治理，根本工藝要點，應用領域。半固態(tài)鑄造技術：半固態(tài)鑄造技術是由傳統(tǒng)的金屬液態(tài)鑄造技術及固態(tài)鍛壓技術融一體化技術。在液態(tài)金屬的凝固過織形態(tài)，從而制得半固態(tài)金屬液，然后將其壓鑄成坯料或鑄件。與傳統(tǒng)壓力鑄造成形相比，具有以下優(yōu)點：成形溫度低Al120，延長模具的壽命，節(jié)約能源，改善生產(chǎn)條件和環(huán)境，提高鑄件質量削減氣孔和凝

12、固收縮組織性能優(yōu)越，等等存在的問題主要是：半固態(tài)金屬坯料本錢高50%簡單，固相率不易把握，性能優(yōu)越不明顯，等等 。應用：航空航天、汽車、計算機及通訊設備由于未能根本解決流變鑄造中的關鍵技術問題半固態(tài)漿料的保存、輸送問題用較少。在國外，目前普遍應用的是觸變鑄造5.請論述管材液壓成形及板材液壓成形的工藝過程、特點及適用范圍。5.請論述管材液壓成形及板材液壓成形的工藝過程、特點及適用范圍。管材液壓成形工藝過程：向內推動管件,管壁漸漸貼近模具變形,最終得到所需外形的產(chǎn)品。假設零件較為簡單，還需在成形前進展預成形將管坯彎曲或沖壓成與最終零件較需要進展一些后處理，如切除廢料或外表處理等。板材液壓成形工藝過程：在板材液壓成形中，應用最為廣泛、也最為成熟的是對向液壓拉深技術。將板料放置于凹模受到壓縮而產(chǎn)生高壓，最終使毛坯緊緊貼向凸模而成形。特點：特點