《材料成形技術(shù)基礎(chǔ)》習(xí)題集答案

《材料成形技術(shù)基礎(chǔ)》習(xí)題集答案《材料成形技術(shù)基礎(chǔ)》習(xí)題集答案/NUMPAGES35《材料成形技術(shù)基礎(chǔ)》習(xí)題集答案《材料成形技術(shù)基礎(chǔ)》習(xí)題集答案作業(yè)2鑄造工藝基礎(chǔ)專業(yè)_________班級(jí)________學(xué)號(hào)_______姓名___________2-1判斷題（正確的畫O，錯(cuò)誤的畫×）1．澆注溫度是影響鑄造合金充型能力和鑄件質(zhì)量的重要因素。提高澆注溫度有利于獲得形狀完整、輪廓清晰、薄而復(fù)雜的鑄件。因此，澆注溫度越高越好。（×）2．合金收縮經(jīng)歷三個(gè)階段。其中，液態(tài)收縮和凝固收縮是鑄件產(chǎn)生縮孔、縮松的基本原因，而固態(tài)收縮是鑄件產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力、變形和裂紋的主要原因。（O）3．結(jié)晶溫度范圍的大小對(duì)合金結(jié)晶過程有重要影響。鑄造生產(chǎn)都希望采用結(jié)晶溫度范圍小的合金或共晶成分合金，原因是這些合金的流動(dòng)性好，且易形成集中縮孔，從而可以通過設(shè)置冒口，將縮孔轉(zhuǎn)移到冒口中，得到合格的鑄件。（O）4．為了防止鑄件產(chǎn)生裂紋，在零件設(shè)計(jì)時(shí)，力求壁厚均勻；在合金成分上應(yīng)嚴(yán)格限制鋼和鑄鐵中的硫、磷含量；在工藝上應(yīng)提高型砂及型芯砂的退讓性。（O）5．鑄造合金的充型能力主要取決于合金的流動(dòng)性、澆注條件和鑄型性質(zhì)。所以當(dāng)合金的成分和鑄件結(jié)構(gòu)一定時(shí)；控制合金充型能力的唯一因素是澆注溫度。（×）6．鑄造合金在冷卻過程中產(chǎn)生的收縮分為液態(tài)收縮、凝固收縮和固態(tài)收縮。共晶成分合金由于在恒溫下凝固，即開始凝固溫度等于凝固終止溫度，結(jié)晶溫度范圍為零。因此，共晶成分合金不產(chǎn)生凝固收縮，只產(chǎn)生液態(tài)收縮和固態(tài)收縮，具有很好的鑄造性能。（×）7．氣孔是氣體在鑄件內(nèi)形成的孔洞。氣孔不僅降低了鑄件的力學(xué)性能，而且還降低了鑄件的氣密性。（O）8．采用順序凝固原則，可以防止鑄件產(chǎn)生縮孔缺陷，但它也增加了造型的復(fù)雜程度，并耗費(fèi)許多合金液體，同時(shí)增大了鑄件產(chǎn)生變形、裂紋的傾向。（O）2-2選擇題1．為了防止鑄件產(chǎn)生澆不足、冷隔等缺陷，可以采用的措施有（D）。A．減弱鑄型的冷卻能力；B．增加鑄型的直澆口高度；C．提高合金的澆注溫度；D．A、B和C；E．A和C。2．順序凝固和同時(shí)凝固均有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。為保證鑄件質(zhì)量，通常順序凝固適合于（D），而同時(shí)凝固適合于（B）。A．吸氣傾向大的鑄造合金；B．產(chǎn)生變形和裂紋傾向大的鑄造合金；C．流動(dòng)性差的鑄造合金；D．產(chǎn)生縮孔傾向大的鑄造合金。3．鑄造應(yīng)力過大將導(dǎo)致鑄件產(chǎn)生變形或裂紋。消除鑄件中殘余應(yīng)力的方法是（D）；消除鑄件中機(jī)械應(yīng)力的方法是（C）。A．采用同時(shí)凝固原則；B．提高型、芯砂的退讓性；C．及時(shí)落砂；D．去應(yīng)力退火。4．合金的鑄造性能主要是指合金的（B）、（C）和（G）。A．充型能力；B．流動(dòng)性；C．收縮；D．縮孔傾向；E．鑄造應(yīng)力；F．裂紋；G.偏析；H.氣孔。5．如圖2-1所示的A、B、C、D四種成分的鐵碳合金中，流動(dòng)性最好的合金是（D）；形成縮孔傾向最大的合金是（D）；形成縮松傾向最大的合金是（B）。圖2-1圖2-26．如圖2-2所示應(yīng)力框鑄件。澆注并冷卻到室溫后，各桿的應(yīng)力狀態(tài)為（H）。若用鋼鋸沿A-A線將φ30桿鋸斷，此時(shí)斷口間隙將（A）。斷口間隙變化的原因是各桿的應(yīng)力（C），導(dǎo)致φ30桿（E），φ10桿（D）。A．增大；B．減??；C．消失；D．伸長；E．縮短；F．不變；G．φ30桿受壓，φ10桿受拉；Ｈ．φ30桿受拉，φ10桿受壓。7．常溫下落砂之前，在圖2-3所示的套筒鑄件中（F）。常溫下落砂以后，在該鑄件中（C）。A．不存在鑄造應(yīng)力；B．只存在拉應(yīng)力；C．存在殘余熱應(yīng)力；D．只存在壓應(yīng)力；E．存在機(jī)械應(yīng)力；F．C和E。圖2-3作業(yè)3常用合金鑄件的生產(chǎn)專業(yè)_________班級(jí)________學(xué)號(hào)_______姓名___________3-1判斷題（正確的畫O，錯(cuò)誤的畫×）1．用某成分鐵水澆注的鑄件為鐵素體灰口鑄鐵件。如果對(duì)該成分鐵水進(jìn)行孕育處理，可以獲得珠光體灰口鑄鐵，從而提高鑄件的強(qiáng)度和硬度。（×）2．就HT100、HT150、HT200而言，隨著牌號(hào)的提高，C、Si和Mn含量逐漸增多，以減少片狀石墨的數(shù)量，增加珠光體的數(shù)量。（×）3．可鍛鑄鐵的強(qiáng)度和塑性都高于灰口鑄鐵，所以適合于生產(chǎn)厚壁的重要鑄件。（×）4．孕育處理是生產(chǎn)孕育鑄鐵和球墨鑄鐵的必要工序，一般采用硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（含硅量）為75％的硅鐵合金作孕育劑。孕育處理的主要目的是促進(jìn)石墨化，防止產(chǎn)生白口，并細(xì)化石墨。但由于兩種鑄鐵的石墨形態(tài)不同，致使孕育鑄鐵的強(qiáng)度和塑性均低于球墨鑄鐵。（O）5．灰口鑄鐵由于組織中存在著大量片狀石墨，因而抗拉強(qiáng)度和塑性遠(yuǎn)低于鑄鋼。但是片狀石墨的存在，對(duì)灰口鑄鐵的抗壓強(qiáng)度影響較小，所以灰口鑄鐵適合于生產(chǎn)承受壓應(yīng)力的鑄件。（O）3-2選擇題1．鑄鐵生產(chǎn)中，為了獲得珠光體灰口鑄鐵，可以采用的方法有（D）。A．孕育處理；B．適當(dāng)降低碳、硅含量；C．提高冷卻速度；D．A、B和C；E．A和C。2．HTl00、KTH300-06、QT400-18的力學(xué)性能各不相同，主要原因是它們的（C）不同。A．基體組織；B．碳的存在形式；C．石墨形態(tài)；D．鑄造性能。3．灰口鑄鐵（HT）、球墨鑄鐵（QT）、鑄鋼（ZG）三者鑄造性能的優(yōu)劣順序（B）；塑性的高低順序?yàn)椋ˋ）。A．ZG＞QT＞HT；B．HT＞QT＞ZG；C．HT＞ZG＞QT；D．QT＞ZG＞HT。（注：符號(hào)“＞”表示“優(yōu)于”或“高于”；）4．冷卻速度對(duì)各種鑄鐵的組織、性能均有影響，其中，對(duì)（B）影響最小，所以它適于生產(chǎn)厚壁或壁厚不均勻的較大型鑄件。A．灰鑄鐵；B．孕育鑄鐵；C．可鍛鑄鐵；D．球墨鑄鐵。5．牌號(hào)HT150中的“150”表示(A)。A．該牌號(hào)鑄鐵標(biāo)準(zhǔn)試樣的最低抗拉強(qiáng)度不低于150MPa；B．該牌號(hào)鑄鐵的含碳量為1.50%；C．該牌號(hào)鑄鐵標(biāo)準(zhǔn)試樣的最低屈服強(qiáng)度不低于150MPa；D．該牌號(hào)鑄鐵件的最低抗拉強(qiáng)度不低于150MPa；E．該牌號(hào)鑄鐵的含碳量為15.0%。3-3應(yīng)用題1．用碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（含碳量）為3.0％，硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（含硅量）為2.0％的鐵水澆注如圖3-1所示的階梯形鑄件。試問在五個(gè)不同厚度截面上各應(yīng)得到何種組織？鐵水成分不變，欲在壁厚40mm的截面上獲得珠光體灰口鑄鐵，需采取什么措施（在圖中表明應(yīng)采取的措施）?圖3-1鐵素體灰口鑄鐵鐵素體+珠光體灰口鑄鐵珠光體灰口鑄鐵珠光體灰口鑄鐵麻口鑄鐵F+GF+P+GP+GP+GP+G+Fe3C采取的措施：壁厚40mm處加冷鐵2．一批鑄件，經(jīng)生產(chǎn)廠家檢驗(yàn)，力學(xué)性能符合圖紙?zhí)岢龅腍T200的要求。用戶驗(yàn)收時(shí)，在同一鑄件上壁厚為18、26、34mm處分別取樣檢測。測得18mm處σb＝196MPa；26mm處σb＝171MPa；35mm處σb＝162MPa。據(jù)此，用戶認(rèn)為該鑄件不合格，理由是：1）鑄件力學(xué)性能σb低于200Mpa，不符合HT200要求；2）鑄件整體強(qiáng)度不均勻。試判斷用戶的意見是否正確。為什么鑄件上18mm處的抗拉強(qiáng)度比26、35mm處高？鑄鐵牌號(hào)是否為HT200？用戶的意見不正確，鑄件上18mm處的抗拉強(qiáng)度比26、35mm處高，是由于鑄件上18mm處的冷卻速度快，根據(jù)各壁厚處的性能與國家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比，鑄鐵牌號(hào)是為HT200。3．用不同成分鐵水分別澆注Φ20mm、Φ30mm、Φ40mm三組試棒，測得它們的抗拉強(qiáng)度均為200Mpa，試分析各組試棒的牌號(hào)和定性確定C、Si的含量高低，將結(jié)果填入表作2－1。表2－1試棒Φ20mmΦ30mmΦ40mm牌號(hào)HT150HT200HT250C、Si的含量高中低作業(yè)4砂型鑄造工藝專業(yè)_________班級(jí)________學(xué)號(hào)________姓名____________4-1判斷題（正確的畫O，錯(cuò)誤的畫×）1．芯頭是砂芯的一個(gè)組成部分，它不僅能使砂芯定位、排氣，還能形成鑄件內(nèi)腔。（×）2．機(jī)器造型時(shí)，如零件圖上的凸臺(tái)或筋妨礙起模，則繪制鑄造工藝圖時(shí)應(yīng)用活塊或外砂芯予以解決。（×）3．若砂芯安放不牢固或定位不準(zhǔn)確，則產(chǎn)生偏芯；若砂芯排氣不暢，則易產(chǎn)生氣孔；若砂芯阻礙鑄件收縮，則減少鑄件的機(jī)械應(yīng)力和熱裂傾向。（×）4．制定鑄造工藝圖時(shí)，選擇澆注位置的主要目的是保證鑄件的質(zhì)量，而選擇分型面的主要目的是在是保證鑄件的質(zhì)量的前提下簡化造型工藝。（O）5．澆注位置選擇的原則之一是將鑄件的大平面朝下，主要目的是防止產(chǎn)生縮孔缺陷。（×）4-2選擇題1．如圖4-1所示的零件采用砂型鑄造生產(chǎn)毛坯。與圖中所示的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分型方案相適應(yīng)的造型方法分別為（C）、（D）、（B）、（B）。其中較合理的分型方案是（Ⅳ）。整模造型；B．分模造型；C．活塊造型；D．挖砂造型；E．三箱造型。圖4-12．如圖4-2所示的具有大平面鑄件的幾種分型面和澆注位置方案中，合理的是（A）。圖4-24-3填空題1．零件與鑄件在形狀和尺寸上有很大區(qū)別，尺寸上鑄件比零件多加工余量和（斜度），形狀上零件上一些尺寸小的孔或槽，鑄件上（可不鑄出）。2．造型用的模型與鑄件在形狀和尺寸上有很大區(qū)別，尺寸上模型比鑄件多（收縮率），形狀上鑄件上有孔的地方，模型上（設(shè)有芯頭）。4-4應(yīng)用題1．繩輪（圖4-3），材料為HT200，批量生產(chǎn)。繪制零件的鑄造工藝圖。圖4-32．襯套（圖4-4），材料為HT200，批量生產(chǎn)。繪制零件的鑄造工藝圖，并在用雙點(diǎn)劃線繪制的零件輪廓圖上定性畫出模型圖和鑄件圖。圖4-4模型圖鑄件圖3．軸承座，如圖4-5（a）所示，材料為HTl50，批量生產(chǎn)。圖4-5（b）為零件圖的右視圖，請(qǐng)?jiān)诖藞D上定性繪制出零件的鑄造工藝圖。(a)（b）圖4-5上下垂直于分模面的平面應(yīng)加起模斜度。作業(yè)7自由鍛專業(yè)_________班級(jí)_______學(xué)號(hào)________姓名___________判斷題（正確的畫O，錯(cuò)誤的畫×）１．自由鍛是單件、小批量生產(chǎn)鍛件最經(jīng)濟(jì)的方法，也是生產(chǎn)重型、大型鍛件的唯一方法。因此，自由鍛在重型機(jī)械制造中具有特別重要的作用。（O）2．繪制自由鍛件圖時(shí)，應(yīng)考慮填加敷料和加工余量，并標(biāo)出鍛件公差。也就是說，在零件的所有表面上，都應(yīng)給出加工余量。（×）3．自由鍛沖孔前，通常先要鐓粗，以使沖孔面平整和減少?zèng)_孔深度。（O）選擇題1．鐓粗、拔長、沖孔工序都屬于（C）。A．精整工序；B．輔助工序；C．基本工序。2．圖7-1所示鍛件，用自由鍛鍛造，坯料的直徑為φ140mm，長度為220mm，其基本工序是（A）。A．拔長φ100→局部鐓粗→拔長φ60→切斷；B．整體鐓粗→拔長φ100→拔長φ60→切斷；C．拔長φ100→拔長φ60→局部鐓粗→切斷；D．局部鐓粗→拔長φ100→拔長φ60→切斷。圖7-1應(yīng)用題1．試分析如圖7-2所示的幾種鐓粗缺陷產(chǎn)生的原因（設(shè)坯料加熱均勻）。雙腰鼓形鐓彎鐓歪鍛錘噸位小，高徑比過大（＞2.5)，端面不平行與軸線不垂直（a）（b）（c）圖7-22．如圖7-3所示的整體活塞采用自由鍛制坯。試在右側(cè)雙點(diǎn)劃線繪制的零件輪廓圖上定性繪出鍛件圖，選擇合理的坯料直徑（現(xiàn)有圓鋼直徑有：φ120、φ110、φ100、φ90、φ80、φ70），并說明理由，擬定鍛造基本工序，在表7-1中畫出工序簡圖。坯料直徑：φ100選擇原因：局部鐓粗時(shí)保證高徑比＜2.5圖7-3表7-1序號(hào)工序名稱工序簡圖123下料局部鐓粗拔長3．為修復(fù)一臺(tái)大型設(shè)備，需制造一個(gè)圓錐齒輪，如圖7-4所示。試選擇鍛造方法，定性繪出鍛件圖，并制定鍛造基本工序，在表7-2中畫出工序簡圖。圖7-4表7-2序號(hào)工序名稱工序簡圖123下料鐓粗沖孔4．如圖7-5所示，通常碳鋼采用平砧拔長，高合金鋼采用V型砧拔長，試分析砧型對(duì)鋼的變形有何影響?V型砧使壓應(yīng)力數(shù)目增多，提高金屬的可鍛性，適合于拔長塑性較差的高合金鋼。圖7-55．如圖7-6所示支座零件，采用自由鍛制坯，試修改零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理之處。圖7-66．圖7-7所示零件，采用自由鍛制坯，試修改零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理之處。圖7-7作業(yè)8模鍛與板料沖壓專業(yè)_________班級(jí)________學(xué)號(hào)_______姓名___________8-1判斷題（正確的畫O，錯(cuò)誤的畫×）1．如圖8-l所示鍛件，采用錘上模鍛生產(chǎn)。從便于鍛模制造，鍛件容易出模的角度考慮分模面應(yīng)選在a-a。（×）圖8-12．鍛模中預(yù)鍛模膛的作用是減少終鍛模膛的磨損，提高終鍛模膛的壽命。因此預(yù)鍛模膛不設(shè)飛邊槽，模膛容積稍大于終鍛模膛，模膛圓角也較大，而模膛斜度通常與終鍛模膛相同。（O）3．板料沖壓落料工序中的凸、凹模的間隙是影響沖壓件剪斷面質(zhì)量的關(guān)鍵。凸、凹模間隙越小，則沖壓件毛刺越小，精度越高。（×）4．板料彎曲時(shí)，彎曲后兩邊所夾的角度越小，則彎曲部分的變形程度越大。（×）5．拉深過程中坯料的側(cè)壁受拉應(yīng)力。拉應(yīng)力的大小與拉深系數(shù)有關(guān)，拉深系數(shù)越大，則側(cè)壁所受的拉應(yīng)力越大。（×）6．受翻邊系數(shù)的限制，一次翻邊達(dá)不到零件凸緣高度要求時(shí)，則可以進(jìn)行多次翻邊。（×）7．沖床的一次沖程中，在模具的不同工位上同時(shí)完成兩道以上工序的沖壓模具，稱為連續(xù)模。（O）8-2選擇題1．鍛造圓柱齒輪坯100件，為提高生產(chǎn)率決定采用胎模鍛。應(yīng)選用（C）。A．扣模；B．合模；C．筒模。2．平鍛機(jī)上模鍛所使用的鍛模由三部分組成，具有兩個(gè)相互垂直的分模面，因此平鍛機(jī)最適于鍛造（C）。A．連桿類鍛件；B．無孔盤類鍛件；C．帶頭部桿類鍛件；D．A和C。3．拉深變形在沒有壓板的