內科大鍛造工藝復習資料.doc

名詞解釋1鍛壓：借助外力的作用，使金屬坯料產生塑性變形，從而獲得具有一定形狀、尺寸和性能的鍛壓件。鍛壓屬于體積成型。鍛壓又稱作鍛造或沖壓。2自由鍛：利用沖擊力或壓力使加熱好的金屬在上、下抵鐵之間產生變形。3胎模鍛：在自由鍛設備上采用活動模具成型鍛件的方法稱為胎模鍛。4.偏析: 鋼錠內部化學成分和雜質分布的不均勻性稱為偏析。5. 夾雜 : 鋼錠內部不溶解于基體金屬的非金屬化合物，經過加熱與冷卻熱處理仍不能消失，稱為非金屬夾雜物，通稱夾雜。6. 縮孔是在冒口區(qū)形成的，此區(qū)凝固最遲，由于沒有鋼液補充而造成不可避免缺陷。7. 疏松是由于晶間鋼液最后凝固收縮造成的晶間空隙和鋼液凝固過程中析出氣體構成的顯微孔隙。8. 劃痕(劃傷)：金屬在軋制過程中，由于各種意外原因在其表面劃出傷痕.9. 折疊：軋制時，軋材表面金屬被翻入內層并被拉長，折逢內由于有氧化物而不能被焊合，結果形成折疊。10. 結疤：澆注時，鋼液飛濺而凝固在鋼錠表面，在軋制過程中被輾軋成薄膜而附于軋材表面11. 粗晶環(huán)：鋁合金、鎂合金擠壓棒材，在其橫斷面的外層環(huán)形區(qū)域，常出現(xiàn)粗大晶粒故稱為粗晶環(huán)。12. 加熱規(guī)范：指金屬坯料從裝爐開始到加熱完整個過程，對爐子溫度和坯料溫度隨時間變化的規(guī)定。13白點：白點是在鋼的縱向呈圓形或橢形的銀白色斑點，合金鋼白點的色澤光亮，碳素鋼白點較暗。白點橫向呈細小的裂紋。14網狀碳化物：過共析鋼、軸承鋼、奧氏體不銹鋼在鍛后冷卻時易產生網狀碳化物。15.鐓粗：使坯料高度減小而橫截面積增大的成形工序。鐓粗比：坯料鐓粗前后的高度之比。 16.平砧鐓粗：坯料完全在上下平砧間或鐓粗平板間進行的壓制17.拔長：使坯料橫截面減小而長度增加的鍛造工序。18. 沖孔：在坯料上鍛制出透孔或不透孔的工序。擴孔：減小空心坯料壁厚而增加其內外徑的鍛造工序，用以鍛造各種圓環(huán)鍛件。20. 鍛造比：鍛比大小反映了鍛造對鍛件組織和力學性能的影響，表示鍛件在鍛造成形時變形程度，是保證鍛件品質的一個重要指標。21. 加工余量：鍛件表面留有供機械加工的金屬層。22. 鍛造公差：實際鍛造生產中，如鍛時測量誤差終鍛溫度的差異，工人技術水平等，鍛件實際尺寸不可能達到鍛件的公稱尺寸，允許有一定的誤差，叫做鍛造公差。23.鍛造余塊：為了簡化鍛件外形，在零件上較小的孔、小臺階等難鍛造的的地方需要填滿金屬，這部分附加的金屬叫鍛造余塊。24. 模鍛:是將加熱好的坯料放在鍛模模膛內，在鍛壓力的作用下迫使坯料變形而獲得鍛件的一種加工方法。25.開式模鍛:是變形金屬的流動不完全受模腔限制的一種鍛造方式。26. 閉式模鍛：即無飛邊模鍛。在變形過程中，金屬始終被封閉在型腔內不能排出，迫使金屬充滿型腔而不形成毛邊。27.擠壓：是金屬在三個方向不同壓應力作用下，從?？字袛D出或流入模腔內以獲得所需尺寸、形狀制品或零件的鍛造工藝。28. 模鍛斜度:為了便于將成形后的鍛件從模膛中取出，在鍛件上與分模面相垂直的平面或曲面上必須加上一定斜度的余料，這個斜度就稱為。29. 沖孔連皮：模鍛時不能直接鍛出零件上的通孔。所鍛成的盲孔內留有一定厚度的金屬層，稱為。30.熱鍛件圖：用于模鍛設計和加工制造31.冷鍛件圖：用于最終檢驗熱鍛件圖設計的。32.溫度頭：當坯料表面加熱到始鍛溫度時，爐溫和坯料表面的溫差33.鉗口:模鍛模膛前面所做的空腔，一般由夾鉗口和鉗口頸組成34.自由鍛：利用沖擊力或壓力使加熱好的金屬在上下抵鐵之間產生變形。35彎曲：將坯料彎成所規(guī)定外形的鍛造工序，用以鍛造各種彎曲類鍛件。36頂鐓：指桿件的局部鐓粗工藝過程。因為頂鐓工藝過程常常在平鍛機上完成，有時也稱為平鍛工藝。 問答題1. 鍛造分類：（1）按加工方式分：自由鍛、模鍛、特種鍛造 （2）按變形溫度分：熱鍛溫鍛冷鍛 2鍛造加工特點：優(yōu)點：1）、能改善金屬的組織，提高金屬的機械性能；2）、具有較高生產率。 缺點：投資高，現(xiàn)場勞動條件差。3工藝的主要生產工序：（1）下料（2）加熱（3）模鍛（4）切邊或沖孔（5）熱校正或熱精壓（6）在砂輪上磨毛刺（7）熱處理（8）清除氧化皮 （9）冷校正和冷精壓（10）檢查鍛件4. 鍛壓技術發(fā)展趨勢答：（1）鍛造技術方面：a.突出發(fā)展精密凈形成型b.塑性加工的智能化c.復合技術d.液壓成型技術e.激光成型技術（2）沖壓技術方面：突出“精、凈、省”（3）鍛造設備方面：a熱模鍛壓力機b多工位冷溫鍛壓力機c高速溫鍛機5.試闡述鎮(zhèn)靜鋼錠的結構及其主要缺陷產生的部位？答：（1）鋼錠結構：冒口、錠身和底部組成。（2）鋼錠的內部缺陷主要集中在冒口，底部，及中心部分。6. 鋼錠常見缺陷有哪些？它們產生的原因和危害性是什么？（1）偏析： 原因：選擇性結晶、比重差異或流速不同造成的；危害：造成力學性能不均勻和裂紋缺陷（2）夾雜：原因：在冶煉過程中，有不溶解在基體金屬的非金屬化合物，經過加熱與冷卻熱處理仍不消失。危害：夾雜破壞金屬的連續(xù)性，容易發(fā)生顯微裂紋，會降低鍛件的機械性能。（3）氣體：原因：指有害氣體 危害：使鋼的塑性顯著下降（4）縮孔和疏松 原因：由于金屬的流出速度大于金屬的產生速度危害：降低金屬致密度7.常見的型材缺陷有哪些？它們產生的原因和危害性是什么？(1) 劃痕(劃傷)：原因：由于意外在其表面劃出傷痕。危害：會影響鍛件質量。（2）折疊：原因：表層由于氧化物造成的 危害：形成應力集中，影響鍛件的質量。（3） 發(fā)裂：鋼錠皮下氣泡被軋扁拉長破裂形成發(fā)狀裂紋（4）結疤: 原因：是鋼中的菜氏體共晶碳化物和二次網狀碳化物在開坯和軋制時未被打碎和不均勻分布所造成。危害：降低鋼的鍛造性能，引起鍛件開裂，熱處理淬火時容易局部過熱、過燒和淬裂，刀具刃口易崩裂。（5）白點：原因：是由于H2和內應力共同作用下產生的。危害：降低鋼的韌性（6）非金屬夾雜危害：夾雜物破壞基體金屬的連續(xù)性，嚴重時會引起鍛造開裂。 （7）粗晶環(huán)： 原因：由于擠壓過程中金屬與擠壓筒之間的摩擦過大表面溫降過快，破碎的晶粒未能再結晶，在其后淬火加熱時再結晶合并長大所致。 危害：鍛造時容易開裂8. 鍛造用型材常采用哪些方法下料？各自有何特點？（）鋸切下料：斷面平整，尺寸準確；但生產效率低，鋸口損失大。（2）剪切法：效率高，操作簡單，斷口無金屬損托、模具費用低；坯料局部被壓扁；端面不平整；剪斷面有毛刺和裂逢。（3）折斷下料：折斷法生產率高，斷口金屬損牦小，工具簡單。9. 鑄錠作為鍛造坯料時如何下料？答：當原材料為鋼錠時，由于其內部組織、成分不均勻，通常用自由鍛方法進行開坯，然后將坯料兩端切除，并按一定尺寸將坯料分割開來。10.少無氧化加熱主要有哪幾種方法？其中火焰加熱法的基本工作原理是什么？答：火焰加熱和電加熱?；鹧婕訜峄驹恚豪萌剂先紵龝r所產生 的熱量，通過對流、輻射加熱坯料。11.金屬斷后冷卻缺陷有哪些？各自產生原因是什么？答: 1）裂紋：鍛件在冷卻過程中，由于溫度應力、組織應力以及殘余應力之和超過材料的強度極限而形成裂紋。2）網狀碳化物:過共析鋼、軸承鋼、奧氏體不銹鋼在鍛后冷卻時易產生網狀碳化物。3）白點:鋼中的氫和和組織應力共同作用的結果。 13.金屬鍛后冷卻規(guī)范一般包括哪些內容？答：般來講，化學成分越單純，鍛后冷卻速度越大；反之則慢。 1對于沒有相變的鋼種，由于鍛后冷卻過程無相變，可快速冷卻。通常采用空冷。 2對于空冷自淬的鋼種，因空冷會發(fā)生馬氏體相變，由此引起較大的組織應力，容易產生冷卻裂紋。這類鍛件鍛后必須緩慢冷卻。3對于白點敏感的鋼種，為了防止冷卻過程產生白點，應按一定冷卻規(guī)范進行爐冷。14.鍛件熱處理的目的是什么？答：（1）調整鍛件的硬度，以利鍛件進行切削加工。2）消除鍛件的內應力，以免在機械加工時變形3）改善鍛件內部組織，細化晶粒，為最終熱處理做好組織準備。4）對于不再進行最終熱處理的鍛件，應保證達到規(guī)定的力學性能要求。15.中小鍛件通常采用哪些熱處理？各自作用是什么？答：（1）退火：1）降低硬度，改善切削加工性。2）細化晶粒，改善力學性能。3）消除內應力4）提高塑性、便于冷加工。（2）正火： 1）可細化晶粒、提高力學性能。2）獲得合適的硬度，有利于切削加工。3）可以抑制或消除過共析鋼網狀二次滲碳體的形成。（3）調質:為了獲得良好的綜合力學性能16.通常大鍛件采用哪些熱處理？各自作用是什么？(1)防止白點處理：對于白點敏感的大型鍛件，若能將氫大量擴散出去，就可避免產生白點。(2) 正火回火處理：使鍛件細化晶粒，均勻組織。17. 鐓粗的分類：平砧鐓粗、墊環(huán)鐓粗和局部鐓粗。18.以平砧鐓粗為例，簡述變形流動特點，產生的缺陷，原因，控制措施？ 1 2 3 答:（1）特點：區(qū)域：難變形區(qū)。主要是工具與坯料端面摩擦力的影響,其次：溫度的不均勻也導致變形困難。區(qū)域：大變形區(qū)。受兩端摩擦的影響較??；中部溫度也較高；并且應力狀態(tài)也有利于塑性變形。區(qū)域：小變形區(qū)。由于區(qū)域的牽制作用和區(qū)域的擠壓作用的共同作用下變形。鼓形部分存在切向拉應力，易引起表面縱向裂紋。（2）缺陷：a.坯料側面出現(xiàn)鼓形，可能引起表面縱紋b.坯料上下端出現(xiàn)粗大的鑄造組織c.坯料內部變形不均勻，晶粒大小不均勻，鍛件性能不均勻d.高徑比較大的坯料，已產生縱向彎曲（3）措施：a.使用潤滑劑和預熱工具；如玻璃粉、石墨粉等b.采用軟金屬墊鐓粗c. 采用凹形毛坯鐓粗d. 疊料鐓粗e. 套環(huán)內鐓粗f.反復鐓粗與側面修直（4）原因：一是工具與坯料接觸面的摩擦影響，二是與工具接觸的部分金屬由于溫度將低快。19.自由鍛的工序分類：基本工序、輔助工序、修整工序20.墊環(huán)鐓粗變形特點：鐓擠變形，存在分流面。21.局部鐓粗變形特點：與平砧鐓粗類似，但存在分流面。作用：鍛造凸肩直徑和高度較大的餅塊鍛件，或端部帶有較大法蘭的軸桿鍛件。22.影響拔長質量的因素（1）送進量：當送進量較小時 （l0/h00.5 ），引起內部橫向裂紋，折疊。當送進量過大時 （l0/h01 ），引起表面橫向裂紋和角裂。（2）壓下量 ：壓下量大，強化心部變形，有利于鍛合內部裂紋，質量越好。（3）砧子形狀的影響：上下V型砧最好，上平下V型砧最差，上下平行砧居中。23. 端部更易產生裂紋的原因：1）由于芯軸的摩擦作用，端部變薄。2）端部外側沒有外端，切向拉應力很大；3）端部金屬與冷空氣長時間接觸，降溫較大，塑性較低。24.芯軸拔長與芯軸擴孔變形流動特點的區(qū)別？答：芯軸拔長特點：減小空心坯料外徑而增加長度的鍛造工序。芯軸擴孔特點：是環(huán)形坯料沿圓周方向的拔長。是局部加載，整體受力，局部變形。壁厚減薄，內、外徑增大，金屬主要沿切向流動，高度稍有增加。25. 芯軸擴孔時金屬主要沿切向流動的原因是什么？此時鍛件尺寸變化特點是什么？ 原因：1)變形區(qū)沿切向的長度遠小于寬度2）鍛件一般壁較薄，故外端對變形區(qū)金屬切向流動的阻力遠比寬度方向的小3)接觸面呈弧形，有利于金屬沿切向運動。特點：壁厚減薄，內外徑擴大，寬度、高度稍有增加。26. 鍛造比對組織性能的影響？ 一般規(guī)律是：鍛造過程隨鍛比增大，由于內部孔隙焊合，鑄態(tài)組織打碎，鍛件的縱向和橫向機械性能均得列明顯提高當鍛比超過一定數(shù)值后形成纖維組織橫向機械性能急劇下降導致鍛件出現(xiàn)各向異性27.如何由零件圖得到鍛件圖？鍛件圖是根據(jù)零件圖考慮了加工余量鍛造公差、鍛造余塊、檢驗試樣及工藝卡頭等繪制而成的。28. 自由鍛件工藝過程規(guī)程的制定？1)根據(jù)零件圖繪制鍛件圖2) 決定坯料的質量和尺寸3) 制訂變形工藝過程及選用工具4) 選擇鍛壓設備5) 確定鍛造溫度范圍、加熱和冷卻規(guī)范6) 確定熱處理規(guī)范7) 提出鍛件的技術條件和檢驗要求8) 填寫工藝過程卡片29. 大型自由鍛件的鍛造特點?鍛造對組織性能的影響？提高質量工藝措施？答：特點：1）采用鋼錠鍛造，固有缺陷較為嚴重2）尺寸大3）鍛后熱處理工藝復雜；4）有較全面的質量檢查項目。影響：1）鍛造對金屬組織的影響：細化晶粒；改善夾雜物分布；形成纖維組織；鍛合孔隙。2）先期隨鍛造比增大而增大，增加到一定程度，出現(xiàn)了異向性。 措施：1）FM鍛造法2）JTS鍛造法3）WHF鍛造法30. 模鍛的優(yōu)點是：1）有模膛引導金屬的流動，鍛件的形狀可以比較復雜；2）鍛件內部的鍛造流線比較完整3）鍛件表面光潔，尺寸精度高4）生產率較高；5）操作簡單，易于實現(xiàn)機械化；6）生產批量越大成本越低。缺點：1）設備噸位大，費用高；2）加工工藝復雜，制造周期長，費用高。31. 飛邊槽的作用：1)造成足夠大的水平方向的阻力，迫使金屬充滿型腔，保證鍛件尺寸準確。2)、緩沖錘擊。3)、容納多余金屬。32. 開式模鍛的成形過程三個階段的變形流動特點？第一階段-鍛粗階段。壓下量H1最大，模鍛力為P1逐漸增大。此時整個坯料都產生變形，在坯料內部近似存在分流面。分流面外的坯料金屬流向法蘭部分，分流面內的金屬流向凸臺部分。（局部加載，整體受力，整體變形）第二階段-充滿模膛階段。壓下量H2比第一階段小，模鍛力為P2增加。金屬開始流入飛邊槽，飛邊阻力增大。第三階段-打靠階段。壓下量H3最小，模鍛力為P3最大。此時金屬已完全充滿模膛，但上、下模面尚未打靠，多余金屬擠入飛邊槽，鍛造變形力急劇上升，變形區(qū)縮小為模鍛件中心部分區(qū)域。33開式模鍛時影響金屬成形的主要因素 （1）模膛尺寸和形狀的影響 ：1）變形金屬與模壁間的摩擦系數(shù) ；2）模壁斜度；斜度擠壓力 3）圓角半徑R ；R不易充滿4）模膛的寬度和深度 ；越窄越深，不易充滿（5）模具溫度 。T 不易充滿。一般預熱模具到200-300。（2）飛邊槽的影響：它包括飛邊槽橋部和倉部。橋部的主要作用是阻止金屬外流，迫使金屬充滿模膛。倉部的作用主要是容納多余金屬，以免金屬流到分模面上，影響上下模具打靠。設計飛邊槽，主要是合理確定飛邊槽橋部寬度b和高度h?？梢愿淖兎帜Ｃ娴奈恢?，把飛邊設計在變形較困難的端部。（3）設備工作速度的影響 ：速度增加，有利于變形。34.閉式模鍛分為那幾個階段，各階段變形及模鍛力有何特點？第1階段-基本成型階段。上模的壓下量H1最大，變形力增加相對較慢。整體加載，整體受力，整體變形。第2階段-充滿階段。壓下量H2居中，變形力比第1階段增大23倍。整體加載，整體受力，整體變形。第3階段-形成縱向飛邊階段。壓下量H3最小。變形力達到最高。整體加載，整體受力，局部變形。 35.擠壓時的死區(qū)是如何形成的？擠壓的缺陷有哪些，控制措施？（1）原因：“死區(qū)”形成的原因主要是凹模模膛底部摩擦的影響，愈靠近凹模模膛側壁處摩擦阻力愈大，而孔口部分阻力較小。所以“死區(qū)”一般呈三角形。（2）缺陷：擠壓縮孔和裂紋（3）措施：1）減少摩擦阻力。2）在鍛件圖允許的范圍內，在凹模模膛孔口作出適當?shù)腻F角或圓角。3）用加反向力的方法進行擠壓。36