金屬工藝學(xué)考試資料及答案(2024123320)

1、1、什么是熔模鑄造？試述其大致工藝過程。(P169)答： 熔模鑄造是用易熔材料制成模樣，然后在模樣上涂耐火材料，經(jīng)硬化后，再將模樣熔化，排出型外， 獲得無分型面鑄型，澆注即可獲得鑄件。因?yàn)槿勰V泛采用蠟質(zhì)材料來制造，故這種方法也稱失蠟鑄造。 它是開展較快的一種精密鑄造方法。工藝過程： 1、壓型制造 2 、蠟?zāi)Ｖ圃?3 、蠟?zāi)＝M裝 4、結(jié)殼 5、脫蠟 6 、焙燒、澆注 7 、落沙和清理。2、與自由鍛相比，模鍛具有哪些優(yōu)點(diǎn)？ (P185)答：與自由鍛相比 , 模鍛的優(yōu)點(diǎn)：鍛件的形狀和尺寸比擬精確，機(jī)械加工余量較小，節(jié)省加工工時(shí)，材料利 用率高；可以鍛制形狀較為復(fù)雜的鍛件；生產(chǎn)率較高；操作簡單，勞動(dòng)

2、強(qiáng)度低，對工人技術(shù)水平要求不高， 易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化；鍛件內(nèi)流線分布更為合理，力學(xué)性能高。3、用© 50沖孔模具來生產(chǎn)© 50落料件能否保證沖壓件的精度？為什么？P193答： 不能。落料和沖孔時(shí)，首先使金屬發(fā)生彎曲，然后由于凸模和凹模刃口的作用，使坯料在與切口接觸 處開始出現(xiàn)裂紋，隨著凸模繼續(xù)往下壓，上下兩處裂紋擴(kuò)展連在一起，使坯料別離。為了使成品邊緣光滑， 凸模刃口必須鋒利，凸凹模間隙要適當(dāng)均勻。 而用© 50沖孔模具來生產(chǎn)© 50落料件沒有間隙了。 影響斷面 質(zhì)量，模具壽命以及成品的尺寸精度。4、用© 25050的拉深件？應(yīng)采取哪些措施才能保證

3、正常生產(chǎn)？P194答： 不能，因?yàn)橐淮涡岳?，變形量過大，容易出現(xiàn)拉穿現(xiàn)象。為了防止拉穿，應(yīng)分幾次進(jìn)行拉深，逐漸增加工件的深度，減小工件的直徑，即所謂屢次拉深。5、解釋應(yīng)力與應(yīng)變的概念答： 單位面積上所承受的附加內(nèi)力稱為應(yīng)力，當(dāng)材料在外力作用下不能產(chǎn)生位移時(shí)，它的幾何形狀和尺寸 將發(fā)生變化，這種形變就稱為應(yīng)變6、 說明晶粒粗細(xì)對力學(xué)性能的影響。P28答： 細(xì)晶粒的金屬不僅僅強(qiáng)度較高，而且塑性及韌性也較好。因?yàn)榫ЯＴ郊?xì)，一定體積的晶粒數(shù)目越多， 在同樣變形條件下，變形量分散在更多的晶粒內(nèi)進(jìn)行，使各晶粒的變形也比擬均勻而不致產(chǎn)生過分的應(yīng)力 集中現(xiàn)象。此外，晶粒越細(xì)，晶界就越多，越曲折，越不利于裂紋

4、的傳播，從而使其在斷裂前能承受較大 的塑性變形，表現(xiàn)出較高的塑性和韌性。7、 何謂退火和正火？兩者的特點(diǎn)和用途有什么不同？P53答：退火是將鋼加熱到適當(dāng)溫度，保溫一定時(shí)間，然后緩慢冷卻的熱處理工藝。退火主要用于鑄、鍛、焊毛坯或半成品零件，作為預(yù)備熱處理。退貨后獲得珠光體型組織。退火的主要目的：軟化鋼材以利于切削 加工；消除內(nèi)應(yīng)力以防止工件變形；細(xì)化晶粒，改善組織，為零件的最終熱處理做準(zhǔn)備。正火是將鋼加熱到Ac3或Accm以上30到50攝氏度，保持適當(dāng)時(shí)間，出爐后在空氣中冷卻的熱處理工藝。正火與退火 的主要差異：前者冷卻冷卻速度快，得到的組織比擬細(xì)小，強(qiáng)度和硬度也稍高些。正火主要應(yīng)用： 1、對力

5、學(xué)性能要求不高的結(jié)構(gòu)、 零件， 可用正火作為最終熱處理， 以提高其強(qiáng)度硬度和韌性。 2、對低、 中碳鋼， 可用正火作為預(yù)備熱處理，以調(diào)整硬度，改善切削加工性。3、對過共析鋼，正火可抑制滲碳體網(wǎng)的形成，為球化退火做好組織準(zhǔn)備。與退火相比，正火的生產(chǎn)周期短，節(jié)約能量，而且操作簡便。生產(chǎn)中常優(yōu)先采用正火工藝。8金屬液態(tài)成形有何最突岀的優(yōu)點(diǎn)？通常有哪些液態(tài)成形方法？P151答：優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)本錢低，工藝靈活性大，幾乎不受零件尺寸及形狀結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度的限制。常用的液態(tài)成形 方法：鑄造9、鑄造凝固方式，根據(jù)合金凝固特性分成哪幾類？它們對鑄件質(zhì)量將分別產(chǎn)生什么影響？答：鑄造凝固方式有順序凝固、同時(shí)凝固。順序凝固使

6、鑄件遠(yuǎn)離冒口的部位先凝固，然后是靠近冒口的部 位凝固，最后才是冒口本身凝固。使縮孔產(chǎn)生在冒口內(nèi)，獲得完好的致密逐漸。同時(shí)完成凝固過程，無先后的差異及明顯的方向性，鑄件在整個(gè)凝固過程中各局部溫差較小，不易產(chǎn)生鑄造應(yīng)力。同時(shí)凝固原那么的 缺點(diǎn)：容易使鑄件中心岀現(xiàn)縮松，影響鑄件的致密性。10、灰口鑄鐵和白口鑄鐵在組織和性能上有何區(qū)別？灰口鑄鐵：含碳量較高2.7%4.0%，碳主要以片狀石墨形態(tài)存在，斷口呈灰色，簡稱灰鐵。熔點(diǎn)低1145、 1250C，凝固時(shí)收縮量小，抗壓強(qiáng)度和硬度接近碳素鋼，減震性好。用于制造機(jī)床床身、汽缸、箱體等結(jié) 構(gòu)件。白口鑄鐵：碳、硅含量較低，碳主要以滲碳體形態(tài)存在，斷口呈銀白色

7、。凝固時(shí)收縮大，易產(chǎn)生縮 孔、裂紋。硬度高，脆性大，不能承受沖擊載荷。多用作可鍛鑄鐵的坯件和制作耐磨損的零部件。11、何謂金屬冷變形和熱變形？答：金屬在再結(jié)晶溫度以下的塑性變形加工過程稱為冷變形加工。如切削加工、冷軋。金屬在的再結(jié)晶溫度以上的塑性變形加工過程稱為熱變形加工。常見加工方法有鍛造和型材的熱彎、熱壓、熱拉成型。12、板料沖壓有何生產(chǎn)特點(diǎn)？對原材料供應(yīng)有什么要求？答：板料沖壓有以下特點(diǎn)：1、可沖壓岀形狀復(fù)雜的零件，廢料較少，材料利用率高。2.沖壓尺寸精度高，外表粗糙度低，互換性能好。 3、可獲得強(qiáng)度高、剛性好、質(zhì)量輕的沖壓件。4、沖壓操作 簡單，工藝過程便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化，生產(chǎn)效率

8、高；但沖模制造復(fù)雜，要求高。因此，這種工藝方法用于大批量生產(chǎn) 時(shí)才能沖壓產(chǎn)品本錢降低。要求：板料沖壓所用的原材料通常是塑性較好的低碳非合金鋼、塑性高的合金鋼、銅合金、鋁合金等的薄 料板、條帶料。13、說明落料前合理排樣的經(jīng)濟(jì)意義和排樣方法。P193答：合理排樣可以減少廢料，節(jié)省金屬材料。無接邊的排樣方法可最大限度地減少金屬廢料，但沖件的質(zhì) 量不高，所以通常都采用接邊的排樣法。14、何謂焊接熱影響區(qū)？各區(qū)段對焊接接頭性能有何影響？P203答：在焊接熱循環(huán)作用下，焊縫兩側(cè)處于固態(tài)的母材發(fā)生明顯的組織和性能變化的區(qū)域，稱為焊接熱影響 區(qū)。影響：1、過熱區(qū)焊接時(shí)加熱到1100 C以上至固相線溫度的區(qū)域

9、，由于加熱溫度高內(nèi)奧氏體晶粒嚴(yán)重長大，冷卻后得到晶粒粗大的過熱組織，塑性和韌度明顯下降。過熱區(qū)是熱影響區(qū)中性能最差的部位焊接剛度過大的結(jié)構(gòu)時(shí)容易在此區(qū)產(chǎn)生裂紋2、正火區(qū)最高加熱溫度從 Ac3至1100 'C的區(qū)域。金屬發(fā)生重結(jié)晶，焊后冷卻得到均勻而細(xì)小的鐵素體和珠光體組織，正火區(qū)的性能優(yōu)于母材。3、局部相變區(qū)加熱溫度在Ac1Ac3溫度區(qū)域。因?yàn)橹挥芯植拷M織轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體，局部鐵素體來不及發(fā)生轉(zhuǎn)變，故稱部分相變區(qū)。冷卻后晶粒大小不勻，因此，力學(xué)性能也較差。15、 產(chǎn)生焊接應(yīng)力與變形的原因是什么？如何減小或消除焊接應(yīng)力？如何預(yù)防和消除焊接變形？P213 答：焊接時(shí)，由于焊接接頭局部不均勻加熱

10、，金屬冷卻后沿焊縫縱向收縮時(shí)，受到焊件低溫局部阻礙，使焊縫及其附近區(qū)域縱向受拉應(yīng)力，遠(yuǎn)離焊縫區(qū)域受壓應(yīng)力。如果在整個(gè)焊接過程中焊件能夠自由收縮，那么 焊后焊件變形較大，而應(yīng)力較小；反之，如果焊件厚度或剛性較大，不能自由收縮，那么焊后焊件變形較小， 而應(yīng)力較大。減小或消除焊接應(yīng)力方式：1、反變形法；2、加裕量法；3、剛性固定法；4、合理安排焊接次序；5、強(qiáng)制 冷卻法；6、焊前預(yù)熱，焊后處理。焊接變形的矯正：1、機(jī)械矯正法；2、火焰矯正法。16、 什么叫金屬的力學(xué)性能？常用的金屬力學(xué)性能有哪些？P4答：金屬的力學(xué)性能是指在力的作用下，所顯示與彈性和非彈性反響相關(guān)或涉及應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系的性能。常用的有

11、強(qiáng)度、塑性、硬度、沖擊吸收功、疲勞極限和斷裂韌度等。17、 車刀的角度有哪些？P252答：前角、后角、主偏角、副偏角、刃傾角。18、普通車床的組成局部有哪些？答：普通車床的主要組成部件有：主軸箱、進(jìn)給箱、溜板箱、變速箱、刀架、尾座、頂尖、跟刀架、三爪 自定心卡盤、中心架、光杠、絲杠和車身。19、車外圓分粗、精車的目的是什么？P271答：夕卜圓外表粗車的目的是去掉零件的大局部加工余量，削除毛坯制造的形狀及位置誤差，為后續(xù)加工做 好準(zhǔn)備。外圓外表精車多作為外表加工的最終加工工序，21、試述積屑瘤的形成及其影響？P255答：切削塑性金屬時(shí)，在一定的切削條件下，隨著切削和刀具前刀面溫度的提高，壓力的增

12、大，摩擦阻力 增大，使切削刃處的切屑底層流速降低，當(dāng)摩擦阻力超過這層金屬與切屑本身分子之間的結(jié)合力時(shí)，這部 分金屬便粘附在切削刃附近，形成楔形的積屑瘤。影響：積屑瘤經(jīng)過強(qiáng)烈的塑性變形而被硬化，其硬度很高，可代替切削刃進(jìn)行切削，起到保護(hù)切削刃的作 用。同時(shí)積屑瘤增大了刀具實(shí)際工作前角，使切削輕快、因此粗加工時(shí)可利用積屑瘤，但是積屑瘤是不穩(wěn) 定的，不斷產(chǎn)生和脫落，其頂端伸出切削刃以外，使背吃刀量不斷變化，影響尺寸精度，并導(dǎo)致切削力變 化，引起震動(dòng)。另外，積屑瘤使外表粗糙度增大，所以，精加工時(shí)應(yīng)防止產(chǎn)生積屑瘤。22、常用螺紋加工的方法有那些？答：1、車削螺紋；2、銑削螺紋；3、搓制螺紋；4磨削螺紋。

13、23、什么是特種加工，有什么特點(diǎn)？答：特種加工亦稱 非傳統(tǒng)加工或現(xiàn)代加工方法，泛指用電能、熱能、光能、電化學(xué)能、化學(xué)能、聲能 及特殊機(jī)械能等能量到達(dá)去除或增加材料的加工方法，從而實(shí)現(xiàn)材料被去除、變形、改變性能或被鍍覆等。特點(diǎn)：1、加工范圍不受材料物理、機(jī)械性能的限制，1能加工任何硬的、軟的、脆的、耐熱或高熔點(diǎn)金屬以及非金屬材料。(2)易于加工復(fù)雜型面、微細(xì)外表以及柔性零件。(3)易獲得良好的外表質(zhì)量,熱應(yīng)力、剩余應(yīng)力、冷作硬化、熱影響區(qū)等均比擬小。(4)各種加工方法易復(fù)合形成新工藝方法，便于推廣應(yīng)用。24何為生產(chǎn)過程、工藝過程、工序？P301生產(chǎn)過程是指從原材料進(jìn)廠到產(chǎn)品岀廠相互關(guān)聯(lián)的勞動(dòng)過程

14、的總和。工藝過程是指改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸、相對位置關(guān)系及性質(zhì)，使其成為成品或半成品的過程。工序是 指一個(gè)人或一組人對同一個(gè)或幾個(gè)在同一個(gè)工作地設(shè)備進(jìn)行連續(xù)加工的那局部工藝過程。25、 何為工件的六點(diǎn)定位原理？加工時(shí)，工件是否要完全定位？P304答：工件可以近似的看成是自由剛體，要想使工件的位置完全確定下來，就要限制工件的六個(gè)自由度。工 件的自由度完全被限制就是工件的六點(diǎn)定位原那么。工件定位時(shí)，不能有有影響尺寸精度和位置精度的移動(dòng) 或轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，為了保證加工精度，但凡工件在某個(gè)方向上的自由度影響著尺寸精度和位置精度，那么這 個(gè)方向上的自由度就要被限制，而不影響加工精度的自由度就不必限制。26

15、、 何為基準(zhǔn)？根據(jù)作用的不同，基準(zhǔn)分為哪幾種？P306答：基準(zhǔn)是指確定零件上其他點(diǎn)、線、面尺寸所依據(jù)的點(diǎn)、線、面。在零件設(shè)計(jì)時(shí)，要確定各外表間的相 互位置就必須選定一個(gè)基準(zhǔn)，作為尺寸標(biāo)注的起點(diǎn)。在工件加工過程中定位時(shí)，所依據(jù)的工件的某個(gè)外表 也是基準(zhǔn)。工件在度量時(shí)，作為起點(diǎn)的外表也是基準(zhǔn)。基準(zhǔn)按照其功能不同分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)兩大 類，工藝基準(zhǔn)又分為定位基準(zhǔn)、度量基準(zhǔn)與裝配基準(zhǔn)。27、 什么是退火？什么是正火？他們的特點(diǎn)和用途有何不同？P53答：退火是將鋼加熱到適當(dāng)溫度，保溫一定時(shí)間，然后緩慢冷卻的熱處理工藝。退火主要用于鑄、鍛、焊毛坯或半成品零件，作為預(yù)備熱處理。退貨后獲得珠光體型組織。退

16、火的主要目的：軟化鋼材以利于切削 加工；消除內(nèi)應(yīng)力以防止工件變形；細(xì)化晶粒，改善組織，為零件的最終熱處理做準(zhǔn)備。丨正火是將鋼加熱到Ac3或Accm以上30到50攝氏度，保持適當(dāng)時(shí)間，出爐后在空氣中冷卻的熱處理工藝。正火與退火 的主要差異：前者冷卻冷卻速度快，得到的組織比擬細(xì)小，強(qiáng)度和硬度也稍高些。正火主要應(yīng)用：1、對力學(xué)性能要求不高的結(jié)構(gòu)、 零件，可用正火作為最終熱處理， 以提高其強(qiáng)度硬度和韌性。2、對低、中碳鋼， 可用正火作為預(yù)備熱處理，以調(diào)整硬度，改善切削加工性。3、對過共析鋼，正火可抑制滲碳體網(wǎng)的形成，為球化退火做好組織準(zhǔn)備。與退火相比，正火的生產(chǎn)周期短，節(jié)約能量，而且操作簡便。生產(chǎn)中常

17、優(yōu)先采 用正火工藝。28、什么是順序凝固原那么？什么是同時(shí)凝固原那么？各采取什么措施來實(shí)現(xiàn)？上述兩種每個(gè)原那么適用場合有何不同？答： 順序凝固原那么就是在鑄件上可能岀現(xiàn)縮孔的厚大部位通過安放冒口等工藝措施，使鑄件遠(yuǎn)離冒口的 部位先凝固，然后是靠近冒口的部位凝固，最后才是冒口本身凝固。順序凝固原那么主要適用于必須補(bǔ)縮的場合，如鋁青銅，鋁硅合金和鑄鋼件等。同時(shí)凝固：鑄件相鄰各部位或鑄件各處凝固開始及結(jié)束的時(shí)間相同或相近，甚至是同時(shí)完成凝固過程，無先后的差異及明顯的方向性，稱作同時(shí)凝固。如將內(nèi)澆口開在鑄件的薄壁處，在厚壁處安放冷鐵，鑄件在整個(gè)凝固過程中各局部溫差較小，不易產(chǎn)生鑄造應(yīng)力。同時(shí)凝固原那么的缺點(diǎn)：容易使鑄件中心