材料成型工藝考試復習題目及答案(共8頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上1 充型能力的影響因素金屬的流動性澆注條件鑄型填充能力2 澆口杯的作用承接金屬液防止和溢出減輕液流對型腔的沖擊分離溶渣和氣泡 防止進入型腔增加充型壓力頭3 橫澆道的作用（1）橫澆道的穩(wěn)流作用：收縮式澆注系統(tǒng) 擴張式澆注系統(tǒng)(2)橫澆道的流量分配作用：遠離直澆道的流量大 流量不均勻性克服不均勻性的措施：對稱設(shè)置內(nèi)澆道；橫澆道斷面沿液流方向逐漸縮?。辉O(shè)置澆口窩；采用不同斷面內(nèi)澆道。（3）橫澆道的排渣作用澆注系統(tǒng)主要排渣單元4冒口補縮的條件和要求1） 冒口的凝固時間應(yīng)大于或等于鑄件（被補縮部分）的凝固時間。2） 冒口應(yīng)有足夠大的體積，以保證有足夠的金屬液補充鑄件的液態(tài)收縮和

2、凝固收縮3） 在鑄件整個凝固的過程中，冒口與被補縮部位之間的補縮通道應(yīng)該暢通。即使擴張角始終向著冒口。5 澆注位置選擇的原則 6 濕型砂的組成及性能要求原砂（或舊砂）100 粘土（膨潤土）1-5% 煤粉少于8% 水分少于6% 以及其它附加物1) 緊實率和含水量                           

3、60;              濕型砂不可太 干，因為干的型砂雖然流動性極好，但是型砂中膨潤土未被充分潤濕，性能較為干脆，起模困難，砂型易碎，表面的耐磨強度低，鑄件容易生成砂孔和沖蝕缺陷。型砂也不可太濕，否則型砂太粘，造型時型砂容易在砂斗中搭橋和降低造型流動性，還易使鑄件產(chǎn)生針孔、氣孔、嗆火、水爆炸、夾砂、粘砂等缺陷。一是緊實率，代表型砂的手感干濕程度；另一是含水量，代表型砂的實際水分含量。2_) 透氣率  砂型的

4、排氣能力除了靠冒口和排氣孔來提高以外，更要靠型砂的透氣率。因此砂型的透氣率不可過低，以免澆注過程中發(fā)生嗆火和鑄件產(chǎn)生氣孔缺陷。3) 常溫濕態(tài)強度 濕型砂必須具備一定強度以承受各種外力的作用。4)濕壓強度 一般而言，歐洲鑄造行業(yè)對鑄鐵用高密度造型型砂的的濕壓強度值要求較高。5) 濕拉強度和濕劈強度 從材料力學角度來看，抗壓強度只是在一定程度上代表型砂中膨潤土膏的粘結(jié)力，同時又反映受壓應(yīng)力時砂粒之間的摩擦阻力，因而不能用濕壓強度值直接說明型砂的粘結(jié)強度的好壞，而抗拉強度就無此缺點。6) 濕剪強度 濕剪強度比濕壓強度較能表明型砂的

5、粘結(jié)力而且容易測定，將普通的標準試樣放置在強度試驗機的兩塊具有半面凸臺的壓頭之間，沿中心軸方向施加剪切力，即可測定出剪切強度。7) 型砂含泥量     型砂和舊砂的泥分是由兩部分組成。8)型砂粒度     型砂粒度直接影響透氣性和鑄件表面粗糙程度。9) 有效膨潤土量                  

6、;                                 一般濕型鑄造生產(chǎn)中，都是根據(jù)型砂的濕態(tài)抗壓強度高低補加膨潤土量。10 )型砂的有效煤粉量     生產(chǎn)鑄鐵件的濕型砂大多加入煤粉附加物，每次混

7、砂時需補加少量煤粉。11)型砂韌性     型砂不可太脆，應(yīng)當具有一定的韌性。12) 起模性     型砂的起模性是一個極其復雜的綜合特性13)抗夾砂性（熱濕拉強度） 用濕型砂澆注較厚大的平板類鑄件時，最容易產(chǎn)生夾砂類缺陷(包括起皮、溝痕、結(jié)疤、鼠尾)14)型砂的顆粒在外力作用下可以緊密靠近的性能稱為可緊實性。具有良好可緊實性的型砂能夠保證砂型表面密實。7 各種鑄造缺陷產(chǎn)生的原因1）砂眼 ：型砂強度不夠或局部沒有沖緊 型腔，澆口內(nèi)散砂未吹干凈 合箱時 砂型局部擠壞 掉砂 澆注

8、系統(tǒng)不合理 沖壞砂型 2）冷隔 ：澆注溫度過低 澆注速度太慢 澆口位置不當或澆口太小3）粘砂 ：未刷涂料或涂料太薄 澆注溫度過高 型砂耐火隆不夠4）夾砂 ：型砂強度太低 澆注溫度過高 內(nèi)澆口過于集中 使局部型砂烘烤歷害5）裂紋 ：鑄件設(shè)計不合理 壁厚差別太大 砂型退讓性差阻礙鑄件收縮 澆注系統(tǒng)不當 使鑄件各部分冷卻收縮不均勻 造成過大的內(nèi)應(yīng)力7 澆注系統(tǒng)的分類 根據(jù)各單元斷面積比例 收縮式 擴張式 半擴張式 根據(jù)金屬液導入型腔位置 頂注式 底注式 中注式 階梯式、8 壓鑄和低壓鑄造的區(qū)別低壓鑄造組織致密，力學性能較好，但生產(chǎn)率較低。而壓力鑄造生產(chǎn)率高，適宜于薄壁鑄件，但鑄件中縮松，不致密，不使

9、用于氣密性要求高的鑄件。低壓是反重力鑄造的一種方法,成型過程平穩(wěn),鑄件中的氣孔比較少.而壓力鑄造是一種高速成型過程,流速比較快,用于薄壁件較多9鑄造加熱的目的最主要的就是為了避免和防止不加熱沒法使用的現(xiàn)象！為了保護人身安全模具安全；保護模具壽命；防止、減少鑄造缺陷；便于噴涂涂料；減小包緊力；提高金屬液充型能力；10 鍛模飛邊槽的作用1.造成足夠大的橫向陰力 迫使金屬充滿模膛2.容納坯料上的多余金屬。起補償與調(diào)節(jié)的作用3.對于錘類設(shè)備上鍛模 緩沖模具撞擊 提高鍛模壽命11 閉式模鍛的特點 1 鍛件不產(chǎn)生飛邊 模鍛斜度很小甚至為零 材料利用率高 2 變型金屬處于更加強大的三向壓應(yīng)力狀態(tài) 可提高材料

10、的塑性和機械性能 3 可分凹模閉式精鍛常?？蓽p少甚到取消制坯工步 省去切邊和輔助工序 平均提高生產(chǎn)率25-50%主要問題：對于一些大中型鍛件 模具壽命低12 模膛的分類制坯模膛 模鍛模膛 預鍛模膛 終鍛模膛13 擠壓變形金屬的流動情況正擠壓：金屬的流動方向跟擠壓桿的運動方向相同的擠壓生產(chǎn)方法特征：變形金屬與擠壓筒壁間有較大的滑動摩擦 引起擠壓力增大 金屬變形流動不均勻?qū)е陆M織性能不均勻，限制了擠壓速度提高 加速工模具的磨損反擠壓：金屬的流動方向跟擠壓桿的相對運動方向相反的擠壓生產(chǎn)方法。特征：變形金屬與擠壓筒間無相對摩擦，擠壓力小，金屬變形流動均勻，擠壓速度快。但制品表面較正擠壓差，外接圓尺寸較

11、小，設(shè)備造價較高，輔助時間較長。14 拉深的系數(shù)及缺陷拉深系數(shù)：每次拉深后圓筒形件的直徑d與拉深前毛坯直徑D之比m=d/D拉深比=1/m*D/d拉深系數(shù)反應(yīng)圓筒形件拉深的變形程度。拉深系數(shù)越小 拉深變形程度越大缺陷：起皺和拉裂 還有凸耳和殘余應(yīng)力15 沖裁時板料分離過程隨著凸模繼續(xù)壓入材料 己經(jīng)出現(xiàn)的上 下裂紋逐漸向金屬內(nèi)層擴展延伸 當裂紋相遇重合時 材料即被剪斷完成分離過程 ：側(cè)向壓力一定小于垂直壓力 而在壓力小的地方裂紋更易產(chǎn)生和擴展，因此 沖裁時初使裂紋從模具刃口側(cè)面產(chǎn)生 之后迅速擴展完成分離。16 鑄造纖維組織的性能及設(shè)計17沖裁模的尺寸要求沖裁模合理尺寸是由凸模凹模刃口尺寸及其公差決

12、定的。實際沖裁中;1. 落料 沖孔件的切斷面都帶有斜度 ，即在同一切斷面有大端 小端尺寸2. 落料件的大端尺寸與凹模尺寸接近 沖孔件小端尺寸與凹模尺寸接近。在測量和使用沖裁件時 落料件是以大端為基準 沖孔件以小端為基準3. 沖裁生產(chǎn)過程中 凸凹模磨損的結(jié)果是使間隙增大 重要概念1 盒法造型：是用液態(tài)熱固性樹脂粘結(jié)劑和催化劑制成的芯砂，吹射入被加熱到一定溫度的芯盒 內(nèi)（芯盒溫度為180250）貼近芯盒表面的砂芯受熱，其粘結(jié)劑在很短時間即可縮聚而硬化。2 自硬冷芯盒法造型：將原砂，液態(tài)樹脂及液態(tài)催化劑 混 合均勻后 填充到芯盒（或砂箱）中，稍緊實即于室溫下在芯盒內(nèi)（或砂箱）內(nèi)硬化成形，稱為自硬冷

13、芯盒 法制芯3 熔模鑄造：（又稱精密鑄造或失蠟鑄造）用易熔材料制成模型，然后在模型上涂掛耐火材料，硬化之后 再將模型熔化，排出型外，從而獲得無分型面的鑄型4 消失模鑄造：（又稱氣化模鑄造 或?qū)嵭丸T造 ）它是采用泡沫塑料模樣代替普通模樣緊實造型，造好造型后不取出模樣，直接澆入金屬液，在高溫金屬液的作用下，模樣受熱氣化，燃燒而消失，金屬液取代原來泡沫塑料模樣占據(jù)空間位置，冷卻凝固后即獲得所需的鑄件。5 計算毛坯：長軸類鍛件終鍛前，最好將原毛坯沿軸向預制成各截面面積等于帶飛邊鍛件的相應(yīng)截面積的中間毛坯 ，以保證終鍛時 鍛件各處充填飽滿 且飛邊均勻 從而節(jié)約金屬減輕鍛模模膛磨損。按照上述要求計算的坯料

14、，稱為計算毛坯。6 應(yīng)力中性層：在毛坯截面上的應(yīng)力 由外層的拉應(yīng)力過渡到內(nèi)層的壓應(yīng)力時 中間有一層金屬切向應(yīng)力為零或不連續(xù) 稱為應(yīng)力中性層。7 應(yīng)變中性層：板料彎曲時 外層纖維受拉 內(nèi)層纖維受壓 在拉深與壓縮之間必然有一層金屬長度不變。這層金屬稱為應(yīng)變中性層。8 沖孔連皮：模鍛不能直接鍛出透孔，因此在設(shè)計熱鍛件圖時必須在孔內(nèi)保留一層連皮，然后在切邊壓力機上沖除掉。重要原理1 最小允許壁厚的作用及影響因素在一定鑄造條件下，鑄造合金液能充滿鑄型的最小厚度稱為該鑄造合金的最小厚度。為了避免鑄件的澆不足和冷隔等缺陷，鑄件的設(shè)計壁厚不應(yīng)小于最小壁厚。最小壁厚主要由合金種類和鑄件尺寸大小決定。由于厚壁鑄件

15、易產(chǎn)生縮孔，縮松，晶粒粗大，偏析等缺陷，鑄件的力學性能下降。設(shè)計厚大鑄件時，要避免以增加壁厚的方式提高強度。砂型鑄造各種鑄造合金鑄件的臨界壁厚可按其最小壁 厚的3倍考慮。2 預鍛模膛和終鍛模膛的作用預鍛的主要目的是在終鍛前進一步分配金屬。分配金屬是為了：確保金屬無缺陷流動 ，易于充填模膛：減少材料流向飛邊槽的損失：減少終鍛模膛磨損：取得所希望的金屬流線和便于控制鍛件的力學性能。但采用預鍛模膛也會帶來不利影響，容易造成偏心打擊，影響錘桿的壽命，容易使上下模錯移，增大模塊尺寸，降低生產(chǎn)率。終鍛模膛用于鍛件最終成形。它由按熱鍛件圖加工制造的模膛和模膛周圍的飛邊槽所組成。為了便于操作，一般沒有鉗口。3

16、 沖裁凸凹模與拉深凸凹模的區(qū)別沖裁模的凸凹模間隙對沖裁件斷面有很大的影響合理間隙能夠使斷面質(zhì)量、尺寸精度、模具壽命和 沖裁力等方面得到最佳效果的間隙。合理間隙的確 定是沖裁工藝及模具設(shè)計的關(guān)鍵問題。合理間隙值的確定方法有理論確定法和經(jīng)驗確定法。當沖裁件斷面質(zhì)量和尺寸精度要求較高時，則采用 推薦的較小間隙值。當沖裁件質(zhì)量要求不高時則以降低沖裁力、提高模 具壽命為主要考慮因素，采用較大的間隙值。沖裁模合理尺寸是由凸模凹模刃口尺寸及其公差決定的。實際沖裁中;落料 沖孔件的切斷面都帶有斜度 ，即在同一切斷面有大端 小端尺寸落料件的大端尺寸與凹模尺寸接近 沖孔件小端尺寸與凹模尺寸接近。在測量和使用沖裁件

17、時 落料件是以大端為基準 沖孔件以小端為基準沖裁生產(chǎn)過程中 凸凹模磨損的結(jié)果是使間隙增大。拉深凸凹模圓角半徑及間隙對圓筒件拉深的影響合理選擇圓角半徑及半徑 是避免導致產(chǎn)品質(zhì)量缺陷和拉深工藝失敗的關(guān)鍵環(huán)節(jié)4 硅溶膠型殼出現(xiàn)殼鼓和裂紋的原因干燥不良的型殼質(zhì)量不好，因為這類型殼的硅溶膠還未轉(zhuǎn)變成凝膠，或者剛膠凝尚含有較多溶劑，馬上涂掛下一層 必然會發(fā)生凍膠回溶現(xiàn)象或者吸收下層溶膠引起型殼溶脹，剝落，掉砂，甚至使制殼工藝無法進行下去。干燥過程中，隨著溶劑的蒸發(fā)，型殼將發(fā)生收縮，若各部分干燥不均勻，收縮不一致，就會形成內(nèi)應(yīng)力而導致開裂。5 橫鍛斜度和圓角半徑的作用 ？ 為什么不鍛出通孔？模鍛斜度的作用是

18、使鍛件能順利從模膛中取出。圓角半徑：外圓角作用是避免鍛模在熱處理和模鍛過程中因應(yīng)力集中而導致模具開裂，并保證金屬能充滿此處。內(nèi)圓角作用是使金屬易于流動充填深腔，防止鍛件在筋部產(chǎn)生折疊，也防止模膛中較窄的凸出部分壓塌。分模面的確定原則：（1）模鍛件的最大截面處，且最好為平直面；（2）使上、下兩模沿分模面的模膛輪廓一致； （3）使模腔深度最淺； （4）使零件上所加敷料最少。 為了防止上、下砥鐵相碰，損壞上、下砥鐵，故模鍛生產(chǎn)中不能直接鍛出通孔。綜合分析1 分型面的選擇原則(1) 分型面應(yīng)選在鑄件最大截面處，以保證順利起出模樣而不損壞鑄型分型面通常選在鑄件最大截面上，以使砂箱不致過高。（2）盡量將鑄

19、件全部或大部分放在同一個半型內(nèi) 分型面對鑄件的精度會有影響，除了合型會引起偏差外，還會因合型不嚴而產(chǎn)生披縫，造成垂直于鑄件分型 方向上尺寸增加。如果能將鑄件全部或大部分置于同一砂箱內(nèi)，則可減少這類偏差。（3）盡量減少分型面的數(shù)量 分型面少，鑄件精度容易保證。（4） 分型 面應(yīng)盡量選 用平面 平直分型 面可簡化造型過程和模試板制造，易于保證鑄件精度。（5） 便于下芯，合型和檢查型腔尺寸 在手工造型中，模樣和芯盒尺寸精度不同，在下芯，盒型時需要檢查型腔尺寸，調(diào)整砂芯位置，才能保證壁厚均勻。為此，應(yīng)盡量把把主要砂芯放在下半型中。（6）考慮工藝特點，盡量使加工及操作工藝簡單 在砂型鑄造中，分型面一般都

20、應(yīng)該選擇在鑄件澆注時的水平位置，避免垂直分型面。因為用垂直分型面時，經(jīng)水平造型，下芯和合型后，再翻動鑄型進行澆注，就可能引起砂芯位置移動，影響鑄件尺寸精度。2 澆注位置的選擇原則澆注位置是指澆注時鑄件型中所處的位置 。鑄件澆注位置的選擇。取決于合金的種類，鑄件結(jié)構(gòu)及輪廊尺寸，質(zhì)量要求以及現(xiàn)有的生產(chǎn)條件，對鑄件的質(zhì)量，尺寸精度及工藝難度有很大影響。選擇澆注位置時，以保證鑄件質(zhì)量為前提 ，同時盡量減化造型工藝和澆注工藝。（1）鑄件上質(zhì)量要求高的部分及重要工作面，重要加工面，加工基準面和大平面應(yīng)盡量朝下或垂直安放 鑄件在澆注時，朝下或垂直安放部位的質(zhì)量一般都比朝上安放的高。因為下部及側(cè)面出現(xiàn)缺陷的可

21、能怕小。當有多個重要加工面時，應(yīng)將較大面朝下 ，而對朝上的加工面則采取加大加工余量的辦法，以保證朝上的表面在加工后無氣孔，夾砂，砂眼等缺陷。（2）鑄件的厚大部分應(yīng)放在上部，盡量滿足鍛件自下而上的順序凝固 鍛件厚大處易產(chǎn)生縮孔，縮松等缺陷，應(yīng)盡量將其放在上部或分型面附近，以便在上部分設(shè)置冒口，促使鑄件看成下而上地向冒口方向順序凝固。（3）應(yīng)保證鑄件有良好的液態(tài)金屬導入位置保證鑄型充滿 決定澆注位置時 應(yīng)考慮液態(tài)金屬的導入位置和導入方式。（4）應(yīng)盡量少用或不用砂芯 若需要使用砂芯時，應(yīng)保證其安放穩(wěn)固，通氣順利和檢查方便。3 砂型鑄造造型方法的選擇（1）造型 ，制芯方法應(yīng)與生產(chǎn)批量相適應(yīng) 大量生產(chǎn)的

22、工廠應(yīng)創(chuàng)造條件采用技術(shù)先進的造型，制芯方法。 對于中等批量的大型鑄件，可以考慮采用樹脂自硬砂造型和制芯，拋砂造型等。 對于單件小批量生產(chǎn)的重型鑄件，手工造型仍是重要的方法（2）造型，制芯方應(yīng)適合工廠條件 如有些工廠生產(chǎn)大型機床床身等鑄件，多采用組芯造型法。（3） 要兼顧鑄件的精度要求和成本 各種造型，制芯方法所獲得的鑄件精度不同，初使投資和生產(chǎn)率不一致，最終的經(jīng)濟效益也有差異。4 鍛模圖設(shè)計的原則一， 錘鍛模結(jié)構(gòu)設(shè)計1， 模膛布置鍛模分型面上的模膛布置要根據(jù)模膛數(shù)，各模膛的作用以及操作是否方便來確定，原則上應(yīng)使模膛中心與理論上的打擊中心重合。1） 鍛模上無預鍛模膛時，終鍛模膛中心應(yīng)與鍛模中心重

23、合2） 在設(shè)有預鍛模膛時，偏心打擊將不可避免，這時應(yīng)把預鍛模膛和終鍛模膛份設(shè)在鍛模中心的兩旁，并同時在鍵槽中心線上3） 制坯模膛的布置。第一道制坯工步應(yīng)當安排在吹風管的對面，以避免氧化皮落在終鍛模膛時。 2 模膛間壁厚 模膛至模塊邊緣的距離或模膛之間的距離都稱為模膛間壁厚。模膛間壁厚應(yīng)保證有足夠的強度和剛度，同時又要盡可能減小模塊尺寸，設(shè)計時要查閱相關(guān)手冊 3 錯移力的平衡與鎖扣的設(shè)計 當鍛件的分型面為斜面，曲面或打擊中心與模膛中心的偏移量較大時，模鍛過程中將產(chǎn)生水平分力，從而引起上下模錯移。 4 模塊尺寸及要求 模塊尺寸除與模膛數(shù)，模膛尺寸，排列方式和模膛間最小壁厚有關(guān)外，還須考慮下列問題。 1）承接面 承接面是指鍛錘空擊時上下模塊實際接觸面積。不包括模膛，飛邊槽，鎖扣和鉗口所占面積。承接面太小，容易壓塌分模面，它與鍛錘噸位大小有關(guān)。 2）鍛模高度 鍛模高度要據(jù)模膛最大深度和鍛錘的最小閉合高度確定?？紤]到鍛模翻修的需要 通常鍛模高度是鍛錘最小閉合高度 的1.351.45倍。 3）模塊的鍛造要求 用