機(jī)械制造工藝答案

1.1.41-59所示的明縮施可以防止，并使鑄件的清理工作量最??？冒口冷鐵凸臺(tái)反而最先凝固，從而實(shí)現(xiàn)自下而上的順序凝固。如圖所示1.1.5某廠自行設(shè)計(jì)了一批如圖所示的鑄鐵鐵槽型梁。鑄后立即進(jìn)行了機(jī)械加工使用一段時(shí)間后，在梁的長(zhǎng)度方向上發(fā)生了彎曲變形。（1）該梁壁厚均勻，為什么還會(huì)變形？判斷梁的變形方向。（2）有何鑄造工藝措施能減少變形?（3）為防止鑄件變形，請(qǐng)改進(jìn)槽型梁結(jié)構(gòu)1.因?yàn)樵撹T件有應(yīng)力是不穩(wěn)定的，將自發(fā)的通過(guò)變形來(lái)減小內(nèi)應(yīng)力，趨于穩(wěn)定狀態(tài)。向下凹。2.采用同時(shí)凝固以便冷卻均勻，或用反變形工藝。3.采用如下圖所示結(jié)構(gòu)。或增加外圓角，減小熱節(jié)。1.1.11些方面尋找原因？熱裂常發(fā)生在鑄件的拐角處，截面厚度突變處等應(yīng)力集中的部位或鑄件最后凝固區(qū)的縮孔附近或尾部。裂紋往往沿晶界產(chǎn)生和發(fā)展，外形曲折，不規(guī)則，裂縫較寬，裂口表面氧化較嚴(yán)重。冷裂外形常穿過(guò)晶粒，呈連續(xù)直線(xiàn)狀。裂縫細(xì)小，寬度均勻，斷口表面干凈光滑，具有金屬光澤或微氧化色。（2）鑄件結(jié)構(gòu)不合理，合金的收縮大，型（芯）砂退讓性差以及鑄造工藝不合提高。1.2.2確定如圖所示鑄件的鑄造工藝方案，要求如下：（1）按單件小批生產(chǎn)條件分析最佳方案;（2）按所選方案繪制澆注位置，分型面，分模面。采用型芯三箱造型，或使用型芯二箱造型造型方法為手工造型，方案如圖：上下1.3.2試比較壓力鑄造，低壓鑄造，擠壓鑄造三種方法的異同點(diǎn)及應(yīng)用范圍。?異同點(diǎn)：壓力鑄造是動(dòng)型提供壓力，最后從動(dòng)型中頂出鑄件；低壓鑄造是壓縮空氣提供壓力，鑄件由澆口進(jìn)行補(bǔ)縮，不要冒口；擠壓鑄造的壓力很小，外力不直接作用在工件上，沒(méi)有塑性變形組織。?應(yīng)用范圍：壓力鑄造廣泛應(yīng)用于汽車(chē)，拖拉機(jī)，儀器儀表，醫(yī)療器械等制造行業(yè)中；低壓鑄造常用來(lái)生產(chǎn)汽缸體，汽缸蓋，活塞，曲軸箱，殼體等高質(zhì)量鋁合金，鎂合金鑄件，有時(shí)用于生產(chǎn)銅合金，鑄鐵件。擠壓鑄造適合于生產(chǎn)各種力學(xué)性能要求高，氣密性好的后壁鑄件，如汽車(chē)鋁輪轂，發(fā)動(dòng)機(jī)鋁活塞，鋁缸體，制動(dòng)器鋁鑄件等，不適合生產(chǎn)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鑄件。1.4.2在方便鑄造和易于獲得合格鑄件的條件下，圖1-62所示鑄件構(gòu)造有何值得改進(jìn)之處？怎樣改進(jìn)？1.5.4某鑄件壁厚有5mm20mm,52mm到150MPa，若選用HT150牌號(hào)的灰鑄鐵澆注，能否滿(mǎn)足其性能要求？答：由表中數(shù)據(jù)可得：HT150175（2.5~10mm）145(10~20mm)130(20~30mm)120(30~50mm)因鑄件在壁厚20mm,52mm處無(wú)法承受150MPa2.1.1錫在20℃、鎢在1100℃變形，各屬于哪種變形？為什么(錫的熔點(diǎn)為232℃，鎢的熔點(diǎn)為3380℃？答：按照絕對(duì)溫度計(jì)算。絕對(duì)溫度零點(diǎn)是-237℃。錫在20T再=0.4232+237K（237+20；鎢在1100℃變形屬于冷變形，其T再=0.4×。2.2.3如何確定模鍛件分模面的位置？答：按照以下原則確定分模面的位置1)要保證模鍛件能從模膛中取出。2)以便在安裝鍛模和生產(chǎn)中容易發(fā)現(xiàn)錯(cuò)?，F(xiàn)象，及時(shí)調(diào)整鍛模的位置。3)取出鍛件，有利于鍛模的制造。4)選定的分模面應(yīng)使零件上所加的敷料最少。5)大，以便于制造鍛模。2.2.5圖2-55所示的零件的模鍛工藝性如何？為什么？應(yīng)如何修改使其便于模鍛？答：工藝性不好，原因在于有突出物，不便于取模，存在著薄壁，而且沒(méi)有一定的拔模斜度。修改后的圖形見(jiàn)教材P70，如圖2-26。2.2.6圖2-56所示的兩個(gè)零件采用錘上模鍛工藝成形,試選擇合適的分模面。2.2.7圖2-57所示零件若批量分別為單件、小批、大批量生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)選用哪種方法制造？定性的畫(huà)出各種方法所需的鍛件圖。(1)其生產(chǎn)為單件，宜采用自由鍛，鍛件圖如下。(2)小批量生產(chǎn)的齒輪，宜采用摩擦壓力機(jī)上模鍛，鍛件圖如下。(3)大批量生產(chǎn)的通孔回轉(zhuǎn)體零件，宜采用平鍛機(jī)上模鍛，鍛件如下。圖2-57不同的零件2.2.9圖2-58么？不合理的地方如圖：1.應(yīng)設(shè)計(jì)為圓角，減小金屬流動(dòng)時(shí)的摩擦阻力和使金屬液充分的填滿(mǎn)模膛；2.應(yīng)有一定的拔模斜度,便于拔模；3.應(yīng)設(shè)計(jì)得更厚，不然金屬容易冷卻，不易充滿(mǎn)模膛；4.應(yīng)為非機(jī)械加工面，模鍛的尺寸精度高和表面粗糙度底，所示處不用于配合2.4.4用Φ50沖孔模具來(lái)生產(chǎn)Φ50落料件能否保證沖壓件的精度？為什么？答：不能。沖孔模的設(shè)計(jì)以凸模為基準(zhǔn)，考慮到磨損，凸模取合乎公差要求的最大值，因而，使用沖孔模，來(lái)生產(chǎn)落料件，尺寸偏大。2.4.5用Φ250×1.5板料能否一次拉深成直徑為Φ50的拉深件？應(yīng)采取哪些措施才能保證正常生產(chǎn)？如果為多次拉深，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)每次拉深系數(shù)。比一次大。各次拉深系數(shù)，m1=0.5m2=0.625m3=0.64(m=m1×m2×m3=0.2)。2.4.9試述圖2-60所示沖壓件的生產(chǎn)過(guò)程。1.先從板材上沖裁出上圖形狀。2.再在圖示位置沖掉兩個(gè)圓孔。3.最后沿著圖示虛線(xiàn)位置折彎3.2.6常見(jiàn)焊接缺陷有哪幾種？其中對(duì)焊接接頭性能危害最大的為哪幾種？答：焊接接頭的不完整性稱(chēng)為焊接缺陷，主要有焊接裂紋，未焊透，夾渣，氣孔和焊縫外觀缺陷等。其中危害最大的是焊接裂縫和氣孔。3.2.11產(chǎn)生焊接應(yīng)力與變形的原因是什么？焊接過(guò)程中和焊后，焊縫區(qū)縱向受力是否一樣？清除和防止焊接應(yīng)力有哪些措施？束很大時(shí)，則會(huì)產(chǎn)生殘余應(yīng)力，無(wú)殘余變形。當(dāng)約束很小時(shí)，既產(chǎn)生殘余應(yīng)力，又產(chǎn)生殘余變形。采取以下措施可以防止或消除焊接應(yīng)力：(1)焊接不要有密集交叉，截面和長(zhǎng)度也要盡可能小，以減少焊接局部加熱，從而減少焊接應(yīng)力。（2）采取合理的焊接順序，使焊縫能夠自由收縮，以減少應(yīng)力。（3）采用小線(xiàn)能量，多層焊，也可減少焊接應(yīng)力。（4）焊前預(yù)熱可以減少工件溫差，也能減少殘余應(yīng)力。（5）當(dāng)焊縫還處于較高溫度時(shí)，錘擊焊縫使金屬伸長(zhǎng)，也能減少焊接殘余應(yīng)力。（6）焊后進(jìn)行消除應(yīng)力的退火可消除殘余應(yīng)力。3.2.12按下圖示拼接大塊鋼板是否合理？為什么？要否改變？怎么改變？為減少焊接應(yīng)力與變形，其合理的焊接次序是怎樣的?答：不合理。焊縫密集交叉。局部加熱多，易產(chǎn)生焊接應(yīng)力和變形?？煽紤]改成圖2的拼接方式，或圖3方式。合理的焊縫次序?yàn)?，?yīng)先分別焊接左圖上，中，下三塊。然后將三塊連成整體。2a圖23.3.5點(diǎn)焊的熱源是什么？為什么會(huì)有接觸電阻？接觸電阻對(duì)點(diǎn)焊熔核的形成有什么影響？怎樣控制接觸電阻的大小？屬，金屬有自身的電阻。接觸電阻小時(shí)，吸熱少而散熱快，導(dǎo)致熔核偏向電阻大的一方，形成熔核偏移。可以采用特殊電極或工藝墊片來(lái)改變接觸電阻。3.4.3用下列板材制作圓筒型低壓容器，試分析其可焊性，并選擇焊接方法和焊接材料。（1A3鋼板，厚20mm220鋼板，厚）45鋼板，厚）紫銅板，厚5）鋁合金板，厚）鎳鉻不銹鋼板，厚，小批生產(chǎn)。（1）可焊性較好，采用批量生產(chǎn),小件使用CO2焊，選用H08Mn2SiA焊絲加強(qiáng)脫氧和合金化，大件用埋弧焊選用H08A或H08MnA焊絲和HJ431焊劑；（2）可焊性良好，采用縫焊（板厚小于3毫米，無(wú)密封要求，應(yīng)選用電阻點(diǎn)焊，（3）可焊性不大好，采用手弧焊，使用J607，或J707焊條；（4）銅的焊接性較低碳鋼低?？蛇x用氬弧焊焊絲選用特制的紫銅焊焊絲。焊劑主要成分是硼砂和硼酸。（5）焊接性不好，采用氬弧焊，專(zhuān)用鋁合金焊絲；（6）鎳、鉻的加入使合金鋼中的碳當(dāng)量增加,可焊性差,應(yīng)采用氬弧焊，選用Ni-Cr不銹鋼焊絲，也可采用手弧焊，采用不銹鋼焊條。3.5.1如下圖三種焊件，其焊件布置是否合理？若不合理，加以改正。解：三種皆不合理，改進(jìn)如下：3.5.2下圖示兩種低碳鋼支架，如批量生產(chǎn)，設(shè)計(jì)最合理的生產(chǎn)工藝方案。如用焊接方法，試選用焊接方法，并對(duì)接頭形式與焊接材料提出工藝要求。答：應(yīng)當(dāng)用焊接工藝，焊接方法是手弧焊。選用J422焊條。接口形式可采用單邊Y型坡口。圖畫(huà)得不理想，沒(méi)有遵守軸測(cè)圖的畫(huà)法規(guī)定。3.5.3焊接梁尺寸如圖3-56所示,材料為15鋼,現(xiàn)有鋼板最大長(zhǎng)度為2500mm。要求:,選擇焊接方法,畫(huà)出各條焊縫接頭形式并制定各條焊縫和焊接次序答:腹板與上、下翼板的焊縫位置應(yīng)選在腹板上的耳板與翼板交接處,圖中5~10的位置,采用手弧焊,焊接順序如圖中數(shù)字所示,上下翼板的對(duì)接接頭受力最大，先焊接，也要避開(kāi)最大應(yīng)力處。焊縫1,對(duì)接接頭,雙Y形接頭此四處也要講順序，對(duì)稱(chēng)來(lái)焊焊縫2~6,8~10,T形接頭,不開(kāi)坡口焊縫73.5.6計(jì)算下圖示對(duì)接焊縫的橫向收縮量。S=0.25*(3*3+17*17+3*17)/20+0.125*3=4.73754.2.10切屑是怎樣形成的?常見(jiàn)的切屑有幾種?1）金屬切削過(guò)程實(shí)際就是切屑的形成過(guò)程。被切削金屬層受到刀具的金屬層產(chǎn)生塑性變形。此時(shí)切削仍在進(jìn)行，金屬內(nèi)部應(yīng)力與應(yīng)變繼續(xù)變大，當(dāng)—塑性變形—切屑。（2）常見(jiàn)的切屑有帶狀、節(jié)狀、崩碎三類(lèi)切屑。4.3.2粗車(chē)45dw=86mmdm=80mm外圓表面長(zhǎng)度lw=50mm，切入、切出長(zhǎng)度l1=l2=3mm，切削用量vc=120m/min，f=0.2mm/r，ap=3mm，試求基本工藝時(shí)間tm。答：車(chē)削行程長(zhǎng)度l=l1+l2+lw=50+3+3mm=56mm；tm=π*dw*l*h/(1000*v*f*ap)l=lw+l1+l2=50+3+3=56mmh=(86-80)2=3vc=120m/min=2m/s代入得:tm=π*86*56*3/（1000*2*0.2*3)=37.8s5.3.3簡(jiǎn)述平面銑刀的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并根據(jù)銑刀的特點(diǎn)歸納平面銑削的工藝特點(diǎn)。答:平面銑刀主要有圓柱銑刀和端面銑刀兩種，前者軸線(xiàn)平行于被加工表面，特點(diǎn)與車(chē)刀幾乎相同。銑削的工藝特點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面：（1）生產(chǎn)率高。（2）容易產(chǎn)生沖擊和振動(dòng)。（3）刀齒散熱條件較好。（4）切削的方式多樣化。5.4.1對(duì)7級(jí)精度的斜齒圓柱齒輪、蝸輪、扇形齒輪、多聯(lián)齒輪和內(nèi)齒輪，各采用什么方法加工比較合適？答:斜齒圓柱齒輪采用滾齒，蝸輪采用滾齒法；扇形齒輪、多聯(lián)齒輪采用插齒法；內(nèi)齒輪采用插齒法或拉齒法。5.4.2對(duì)齒面淬硬和齒面不淬硬的6應(yīng)采取什么方法？答：對(duì)沒(méi)有淬硬的6級(jí)精度直齒圓柱齒輪可以進(jìn)行剃齒，從而達(dá)到需要的精度。而對(duì)淬硬了的可以采用珩齒,以消除淬火后的氧化皮和輕微磕碰而產(chǎn)生的齒面毛刺與壓痕．7.2.5試分析圖7-61所示齒輪的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、裝配基準(zhǔn)及滾切齒形時(shí)的定位基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)。答：平面B是平面A的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，其它均以中心軸為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，齒輪的軸線(xiàn)和端面B為裝配基準(zhǔn)，滾切齒形時(shí)以孔和端面B為定位基準(zhǔn)，孔的軸線(xiàn)為測(cè)量基準(zhǔn)。7.2.9分析圖7-64所示鉆鉸連桿零件小頭孔，保證小頭孔與大頭孔之間的距離及兩孔的平行度。（1）指出各定位元件所限制的自由度；（2）判斷有無(wú)欠定位或過(guò)定位；（3）對(duì)不合理的定位方案提出修改意見(jiàn)。zxoxoAByxoy答：(1)A元件限制了xy方向移動(dòng)兩個(gè)自由度,B元件限制了xy方向的移動(dòng),平面限制了繞x、y的轉(zhuǎn)動(dòng)和沿z的移動(dòng);(2)存在過(guò)定位,A和B都限制了零件x、y方向上的移動(dòng);(3)改動(dòng)如圖a所示，將小頭上改為菱形銷(xiāo)。7.3.8指出圖所示零件難以加工或無(wú)法加工的部位，并提出改進(jìn)意見(jiàn)。答：如下圖所示。（中各臺(tái)階面難以加工，應(yīng)該留有退刀槽或過(guò)渡圓。內(nèi)部螺紋孔難以加工，應(yīng)該從零件的頂部打通。兩處平面設(shè)計(jì)成平齊加工?7.6.1.如圖7-70所示的零件，