材料成型工藝重要考點總結(jié)

1、1. 鑄造工藝設(shè)計的概念：鑄造工藝設(shè)計就是根據(jù)鑄造零件的結(jié)構(gòu)特點，技術(shù)要求，生產(chǎn)批量，生產(chǎn)條件等，確定鑄造方案和工藝參數(shù)，繪制鑄造工藝圖，編制工藝卡等技術(shù)文件的過程。鑄造工藝設(shè)計的有關(guān)文件既是生產(chǎn)準備、管理和鑄件驗收的依據(jù)，又可直接用于指導(dǎo)生產(chǎn)操作。因此，鑄造工藝設(shè)計對鑄件質(zhì)量，生產(chǎn)率和成本起關(guān)鍵作用。2. 零件結(jié)構(gòu)的液態(tài)成形工藝性是指的什么？零件結(jié)構(gòu)的業(yè)態(tài)成型工藝性是指零件的結(jié)構(gòu)應(yīng)符合砂型鑄造生產(chǎn)的要求，易于保證鑄件質(zhì)量，以便簡化工藝，降低成本。為此，首先應(yīng)對產(chǎn)品零件圖進行審查和分析，并著重注意以下兩方面的問題。第一：審查零件結(jié)構(gòu)是否符合鑄造工藝的要求。第二：在既定的零件結(jié)構(gòu)條件下，考慮鑄造

2、過程中可能出現(xiàn)的主要缺陷，在工藝設(shè)計中采取措施予以制止。3.從避免缺陷方面審查鑄件結(jié)構(gòu)：（1）鑄件應(yīng)有合適的壁厚（2）鑄件內(nèi)壁應(yīng)薄于外壁（3）壁厚力求均勻，減少“肥厚”部分，防止形成熱節(jié)點。（4）逐漸結(jié)構(gòu)不應(yīng)造成嚴重的收縮障礙，注意壁厚過度和圓角。（5）利于補縮和實現(xiàn)順序凝固（6）防止鑄件翹曲變形4.從簡化鑄造工藝方面改進零件結(jié)構(gòu)：（1）改進妨礙起模的凸臺，凸緣，筋板。（2）取消鑄件外表側(cè)凹（3）改進鑄件內(nèi)腔結(jié)構(gòu)以減少砂芯（4）減少和簡化分型面（5）有利于砂芯的固定和排氣（6）減少清理鑄件的工作量5.澆筑位置指的是什么？具體確定原則？（1）鑄件的重要部分應(yīng)盡量置于下部，鑄件的大平面和重要加工面

3、應(yīng)朝下或呈直立狀態(tài)，避免夾砂類缺陷。（2）應(yīng)保證鑄件能充滿（3）應(yīng)有利于順序凝固（4）避免使用吊砂，吊芯或懸臂式砂芯，使下芯，合箱及檢驗方便。（5）應(yīng)使合箱位置，澆筑位置，和鑄件冷卻位置一致6.分型面的選擇：（1）便于起模，使造型工藝簡化。（2）盡量減少分型面的數(shù)目。（3）應(yīng)使鑄件全部或大部分置于同一平面內(nèi)。（4）便于下芯，合箱和檢查形箱尺寸（5）不使砂箱過高7.確定砂芯形狀及分盒面的選擇的基本原則：（1）保證鑄件內(nèi)腔尺寸精度（2）使砂芯的起模斜度和模樣的起模斜度大小、方向一致，保證鑄件的壁厚均勻。（3）盡量減少砂芯數(shù)目。8.芯頭設(shè)計：（1）芯頭的組成：包括芯頭長度，斜度，間隙，壓環(huán)，防壓環(huán)，

4、和集沙槽（2）芯頭長度：芯頭長度是指砂芯深入鑄型部分的長度，一般需要根據(jù)砂芯的長度來確定。（3）芯頭間隙：芯頭間隙的設(shè)計根據(jù)芯頭尺寸及造型方法選擇，在相同條件下干型比濕型稍大些。（4）壓環(huán)：壓環(huán)在上模樣芯頭上車削一道半圓凹溝，造型后在上芯座上突起一道環(huán)形沙，合箱后它能把砂芯壓緊，避免液體金屬沿間隙進入芯頭。此法只用于機器造型的濕型。 防壓環(huán)：在水平芯頭靠近模樣的根部設(shè)置凸起圓環(huán)，高度為0.5到2mm，寬5到12mm，此環(huán)稱為防壓環(huán)。造型后，相應(yīng)部分形成下凹的一環(huán)形縫隙，下芯、合箱時它可以防止此處砂型被壓塌，因而可防止掉沙缺陷。（5） 垂直芯頭：垂直芯頭在設(shè)計時，根據(jù)砂芯的高度需要設(shè)計的參數(shù)有芯

5、頭高度，斜度，間隙。9. 鑄造收縮率：10. 起模斜度：為了方便起模，在模樣，芯盒的出模方向留有一定的斜度，以免損壞砂型或型芯，這個斜度成為起模斜度。起模斜度應(yīng)在鑄件上沒有結(jié)構(gòu)斜度的、垂直于分型面（分盒面）的表面上應(yīng)用，其大小應(yīng)以摸樣的高度、表面粗糙度以及造型方法而定。其三種形式為：增加鑄件厚度，加減鑄件厚度，減少鑄件厚度。11. 澆筑系統(tǒng)設(shè)計：（1） 何為澆注系統(tǒng)：澆注系統(tǒng)是鑄型中液態(tài)金屬流入型腔的通道之總稱。（2） 澆注系統(tǒng)作用：控制金屬液填充鑄型的速度及充滿鑄型所需的時間。使金屬液平穩(wěn)的進入鑄型，避免湍流和對鑄型的沖刷。提供必要的充型壓力頭，保證鑄件輪廓，棱角清晰。阻止熔渣和其它夾雜物進

6、入型腔，澆筑時不卷入氣體，并盡可能使鑄件冷卻時符合順序凝固原則。（3） 澆注系統(tǒng)的組成：澆道杯，直澆道，橫澆道，內(nèi)澆道，（4） 澆注系統(tǒng)的分類：根據(jù)內(nèi)澆道、橫澆道、直澆道的各自總截面積進行分類：封閉式澆注系統(tǒng)，開放式澆注系統(tǒng)按內(nèi)澆道在鑄件上的位置進行分類：頂注式澆注系統(tǒng)，中間注入式澆注系統(tǒng)，底注式澆注系統(tǒng)，階梯式澆注系統(tǒng)。（5） 開放式澆注系統(tǒng)特點：該澆注系統(tǒng)的優(yōu)缺點與封閉式澆注系統(tǒng)正好相反，主要用于鑄鋼，球墨鑄鐵，及有色金屬輕合金鑄件 封閉式澆注系統(tǒng)特點：封閉式澆注系統(tǒng)有較好的阻渣能力，可防止金屬液卷入氣體，消耗金屬少，清理方便。缺點是進入型腔的金屬液速度高，易產(chǎn)生噴濺和沖沙，使金屬氧化，使

7、型內(nèi)金屬液發(fā)生擾動，渦流和不平靜。主要用于不易氧化的各種鑄鐵件。12. 冒口的主要作用：（1） 對于凝固過程中體積收縮不大的合金，主要作用是排放型腔中的氣體和收集液流前沿混有夾雜物或氧化膜的金屬液，以減少鑄件上的缺陷。（2） 對于要求控制顯微組織的鑄件，冒口可以收集液流前沿已冷卻的金屬液，避免鑄件上出現(xiàn)過冷組織。（3） 對于凝固期間體積收縮量大且區(qū)域形成集中縮孔的合金，冒口的主要作用是補償金屬液在型腔中的液態(tài)收縮和鑄件凝固過程中的收縮，以獲得沒有縮孔的致密鑄件。13. 冒口模數(shù)：14. 冒口有效補縮距離的因素：鑄件的材質(zhì)，逐漸的結(jié)構(gòu)，鑄件中的溫度梯度，外冷鐵的影響，補貼的應(yīng)用15. 冒口發(fā)揮補

8、縮作用的基本條件：冒口凝固時間大于或等于鑄件的凝固時間，有足夠的金屬液補充鑄件的液態(tài)收縮和凝固收縮，補償澆筑后型腔擴大的體積，在凝固期間冒口和補縮部位之間存在補縮通道，擴張角向著冒口。16. 冷鐵作用：（1） 在冒口難于補縮的部位防止縮孔，縮松。（2） 防止壁厚交叉部位及急劇變化部分產(chǎn)生裂紋。（3） 與冒口配合使用能加強鑄件的順序凝固條件，擴大冒口補縮距離或范圍，減少冒口數(shù)或體積。（4） 改善鑄件局部的金相組織和力學性能，（5） 減輕或防止壁厚鑄件中的偏折。17. 冷鐵放置的位置：18. 主筋的分類和作用：割筋：防止熱裂，加強冷卻拉筋：可防止u型，v型鑄件開口尺寸過大的變形現(xiàn)象。19. 模樣本

9、體結(jié)構(gòu)特點：（1） 平放式：模樣平裝在模底板上（2） 嵌入式：模樣潛入模底板表面20. 模樣尺寸標注：模樣的尺寸有兩類，一類是與鑄件有關(guān)的尺寸，稱為關(guān)聯(lián)尺寸，另一類為非關(guān)聯(lián)尺寸，如芯頭長度等。凡與鑄件有關(guān)的尺寸，都應(yīng)把鑄件尺寸按收縮率加以放大，非關(guān)聯(lián)尺寸按鑄造工藝圖上的尺寸標注，不加放收縮率。21. 鋼錠組織結(jié)構(gòu)：冒口部分，錠身部分，底部22. 加熱的目的和方法：目的：提高金屬的塑性，降低變形能力，使金屬容易變形流動，不容易產(chǎn)生破壞，并且在熱態(tài)下鍛造變形可以使金屬中的各種缺陷在高溫高壓下得到壓實焊合，改善組織性能，因此加熱時鍛造過程中的重要方法。方法：火焰加熱，電加熱23. 冷卻裂紋是由于冷卻

10、過程中產(chǎn)生的應(yīng)力所引起。其中包括：熱應(yīng)力，相變應(yīng)力，24. p73頁鐓粗變形程度和變形分布。25. 自由鍛造工藝過程制定：繪制自由鍛件圖，選擇自由鍛造設(shè)備，變形工藝確定，26. 模鍛特點和方式：特點：方式：（1）終鍛膛有飛邊槽和無飛邊槽的閉式鍛模。 （2）一副鍛模上一次操作中只有一個模膛的單膛鍛模和有多個模膛的多膛鍛模。 （3）在一副鍛模上一次操作中只出一個鍛件的單件鍛模和同時出兩個以上鍛件的多件模鍛。使用這種帶有飛邊槽的模膛進行鍛造，叫做開始模鍛，飛邊槽分為成橋部和倉部兩個部分。27. 繪制模鍛件圖：確定分模面，確定加工余量和鍛造公差，確定斜模度，確定圓角半徑，沖孔連皮，28. 沖裁件質(zhì)量主

11、要包括斷面質(zhì)量，表面質(zhì)量，形狀誤差和尺寸精度。29. 沖裁間隙是范圍值（p131）30. 沖裁模刃口尺寸確定原則：（p133頁繼續(xù)理解）（1） 設(shè)計落料模時以凹模為基準，按落料件，先確定凹模刃口尺寸，然后根據(jù)選取的間隙值再確定凸模刃口尺寸。設(shè)計沖孔模時以凸模為基準，按沖孔件先確定凸模刃口尺寸，然后根據(jù)選取的間隙在確定凹模刃口尺寸。（2） 為了保證模具的使用壽命，設(shè)計落料時應(yīng)在靠近落料件公差范圍內(nèi)的最小極限尺寸附近取落料凹模刃口尺寸；設(shè)計沖孔模時應(yīng)在靠近孔的公差范圍內(nèi)的最小極限尺寸附近取落料凹模刃口尺寸，設(shè)計沖孔模時應(yīng)在靠近孔的公差范圍內(nèi)最大極限尺寸附近確定沖孔凸模刃口尺寸。無論是落料模還是沖孔

12、模，凸凹模間隙均應(yīng)采用最小合理間隙。（3） 在確定沖裁模刃口制造公差時，應(yīng)考慮制件的公差要求，從沖模制造成本，制造難易程度，制造周期等方面綜合分析。沖模的加工方式有凸凹模分別加工和配作加工兩種，其刃口尺寸計算和模具制造公差的標注也不相同。31. 圓筒形件拉深質(zhì)量：其主要質(zhì)量問題為起皺和拉裂。（p136頁，不全）防起皺：采用壓邊圈，32. 盒型件的拉深：特點是變小。（p138頁）33. 金屬焊接的概念和影響因素：（1） 將金屬焊接定義為：金屬材料在限定的施工條件下焊接成按規(guī)定設(shè)計要求的構(gòu)件并滿足服役要求的能力，即材料對焊接加工的適應(yīng)性和使用的可靠性。（2） 影響因素：材料，設(shè)計，工藝，服役條件3

13、4. 金屬焊接化學成分分析：（1） 碳當量法：碳的相當含量，被國際焊接協(xié)會采用。（2） 碳當量法：35. 冷裂紋敏感性試驗方法：（1） 斜Y型坡口焊接裂紋試驗：主要用于評價碳鋼和低合金高強鋼焊接影響區(qū)內(nèi)的冷裂紋敏感性（2） 插銷試驗：插銷試驗是國內(nèi)外廣泛應(yīng)用于測定碳鋼和低合金高強鋼焊接熱影響區(qū)對冷裂紋敏感性的一種定量試驗方法。36. 熱裂紋敏感性試驗方法：（1） 壓板對焊接裂紋實驗法。（2）可拘束裂紋實驗法。37. 層狀撕裂敏感性試驗方法：z向拉深試驗方法：實驗的判據(jù)為：當認為接頭具有一定的抗層狀撕裂能力。當時，層狀撕裂的傾向較大。因此，應(yīng)保證38. 母材的理化性質(zhì)：易氧化的活潑金屬不宜使用氣

14、體保護焊等對母材具有氧化作用的焊接方法，而導(dǎo)熱系數(shù)較大的金屬則更適合能量密度較高且集中地焊接方法。39. 焊接材料的選擇：（1）母材的化學成分及力學性能：焊接材料應(yīng)主要保證接頭的強度，而對于有耐熱，耐腐蝕等特殊材料要求的母材，焊接材料的化學成分組成也應(yīng)與之相符，以保證焊縫具有相同的性能。（2）焊件的拘束條件：要求選用抗裂性較好的焊接材料，以提高接頭的抗裂能力。（3）焊接作業(yè)條件：在密閉環(huán)境下，應(yīng)盡量減少焊接材料的塵毒性。（4）焊接效率和成本：40.確定焊接參數(shù)的原則是：在保證焊接接頭不出現(xiàn)焊接缺陷的同時，保證焊接接頭的使用性能。41.焊接工藝措施的確定：焊前預(yù)熱，焊后緩冷，焊后后熱，等工藝措施

15、，可以在不提高線能量的前提下降低冷卻速度，對防止冷裂紋有重要的作用。42.低合金強度用鋼一般可根據(jù)其屈服點級別與熱處理狀態(tài)分成三種類型：熱軋及正火鋼，低碳調(diào)質(zhì)鋼和中碳調(diào)質(zhì)鋼。43.焊接材料應(yīng)滿足接頭的等強度要求。45.低碳調(diào)制剛的冷裂傾向比中碳調(diào)質(zhì)鋼要小得多。46.中碳調(diào)質(zhì)鋼的焊接可能會出現(xiàn)哪些問題？焊接性分析：焊接裂紋，其中包括熱裂紋和冷裂紋。焊接熱影響區(qū)的脆化和軟化。47. 中碳調(diào)質(zhì)鋼焊接工藝：中碳調(diào)質(zhì)鋼在焊接中有兩種工藝方案可供選擇：一種是在退火狀態(tài)下焊接，一種是調(diào)質(zhì)狀態(tài)下進行焊接，其中退火狀態(tài)比較好。48. 以奧氏體不銹鋼為例，與碳鋼的物理性相比，電阻率高五倍，線脹系數(shù)越大50%，熱導(dǎo)

16、率為碳鋼的1/3作用，同時是非磁性。49. 腐蝕性能：均勻腐蝕，晶間腐蝕（危害性較大），點蝕（小于0.1mm的穿孔性或蝕坑性的宏觀腐蝕稱為點蝕。），縫隙腐蝕（金屬構(gòu)件縫隙處發(fā)生的斑點狀或潰瘍型宏觀坑蝕），應(yīng)力腐蝕（在拉應(yīng)力和化學介質(zhì)共同作用下產(chǎn)生的腐蝕破壞稱為應(yīng)力腐蝕）50. 奧氏體鋼的焊接出現(xiàn)的問題：一是焊接接頭的熱裂紋問題，二是接頭的耐蝕性下降問題，三是接頭的脆化問題。51. 奧氏體鋼的四種凝固模式：F模式，AF模式，F(xiàn)A模式，A模式（p287需要理解）52. 什么是475°脆化：鐵素體不銹鋼具有475°脆性傾向，所謂475°脆性傾向是指Cr含量大于15%的鐵

17、素體鋼，鐵素體含量較高（>15%）的奧氏體鋼和雙相不銹鋼在400°500°較長時間保溫而產(chǎn)生的強烈催化現(xiàn)象，伴隨著脆化，鋼的強度與硬度值顯著提高，由于 475°是產(chǎn)生這種脆化的最敏感溫度區(qū)間，故稱為475°脆化。所以，一般采取700° 800°短時間加熱，然后進行水冷的方法來回復(fù)鋼的任性和塑性。53. 如果接頭處于較大的約束度且氫含量較高時，則很容易的導(dǎo)致冷裂紋的產(chǎn)生。使接頭的塑韌性顯著降低。54. 灰口鑄鐵焊接時所表現(xiàn)出來的問題主要集中在：（1）焊接接頭易形成白口鑄鐵與高碳馬氏體組織（2）焊接接頭易形成裂紋。55. 所謂“電弧熱焊”是指將工件整體或有