“金屬塑性加工技術(shù)”復(fù)習(xí)思考題(學(xué)生版)答案

1、金屬塑性加工技術(shù)復(fù)習(xí)思考題20141、名詞解釋?zhuān)?（1）連續(xù)擠壓：（P8）一種無(wú)凸模擠壓。利用凹模腔壁與毛坯表面間的摩擦力作為動(dòng)力，使材料受壓通過(guò)凹?？诙尚?，由于凹模是作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，因而只要保證在模腔施加足夠的驅(qū)動(dòng)力，即可使該過(guò)程連續(xù)進(jìn)行。（2）集束拉拔：P15是將兩根以上斷面為圓形或異型的坯料同時(shí)通過(guò)圓的或異型孔的模子進(jìn)行拉拔，以獲得特殊形狀的異型材的一種加工方法（3）閉式模鍛：P220又稱(chēng)無(wú)飛邊模鍛。即在成形過(guò)程中模膛是封閉的，分模面間隙是常數(shù)。（4）液態(tài)模鍛：P15將一定量的液態(tài)金屬倒入金屬模膛，隨后在壓力的作用下，使處于熔融或半熔融狀態(tài)的金屬液發(fā)生流動(dòng)并凝固成形，同時(shí)伴有少量塑性變形，

2、從而獲得毛坯或零件的加工方法。（5）脫皮擠壓：P112；將錠坯的表層金屬留在擠壓筒內(nèi)的擠壓方法。是在生產(chǎn)黃銅棒材和鋁青銅棒材時(shí)常用的一種擠壓方法。（6）爆炸成形：P26；爆炸成形時(shí)利用爆炸物質(zhì)在爆炸瞬間釋放出巨大的化學(xué)能對(duì)金屬坯料進(jìn)行加工的高能率成形方法。（7）精密模鍛：P17；精密模鍛是一種效率高而又精密的壓力加工方法，模鍛件尺寸與成品零件尺寸很接近，因而可以實(shí)現(xiàn)少切削或者無(wú)切削加工。（8）拉深系數(shù)：P242；拉深系數(shù)m是以拉深后坯料的直徑d與拉深前坯料D直徑之比表示。拉深系數(shù)m表示拉深前后坯料（工序件）直徑的變化率。m愈小，說(shuō)明拉深變化程度愈大，相反，變形程度愈小。（9）擠壓效應(yīng)：P120

3、；擠壓效應(yīng)是指某些鋁合金擠壓制品與其他加工制品（如軋制、拉拔和鍛造等）經(jīng)相同的熱處理后，前者強(qiáng)度比后者高，而塑性比后者低。（10）軋制變形區(qū)：P31；軋制時(shí)金屬在軋輥間產(chǎn)生塑性變形的區(qū)域稱(chēng)為軋制變形區(qū)。（11）軋制接觸角：P31；軋件與軋輥的接觸弧所對(duì)應(yīng)的圓心角。（12）最小可軋厚度：P50；指在一定的軋制條件下（軋輥直徑、軋制張力、軋制速度、摩擦條件等不變的情況下），無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)輥縫或反復(fù)軋制多少道次，軋件不能再軋薄了的極限厚度。（13）反向擠壓：P108；金屬制品的流動(dòng)方向與擠壓桿的運(yùn)動(dòng)方向相反的擠壓方法。（14）軋制壓力：P51；是指軋件給軋輥的合力的垂直分量。亦即指用測(cè)壓儀在壓下螺絲下

4、面測(cè)得的總壓力。（15）軋制負(fù)荷圖：P75；指一個(gè)軋制周期內(nèi)，主電機(jī)軸上的力矩隨時(shí)間而變化的負(fù)荷圖。（16）旋壓：P21；旋壓成形是利用旋壓機(jī)和模具以一定的速度共同旋轉(zhuǎn)，并在滾輪的作用下使坯料在與滾輪接觸的部位上產(chǎn)生局部變形，獲得空心回轉(zhuǎn)體零件的加工方法。（17）孔型系：P168；金屬由粗的錠坯變?yōu)榧?xì)的線桿，必須在其截面的各個(gè)方向上進(jìn)行壓縮，故需一系列不同形狀和尺寸的孔型由大到小由粗到細(xì)逐次軋制，這一系列孔型稱(chēng)為孔型系。（18）填充系數(shù)：P105；擠壓筒內(nèi)孔橫截面積與錠坯的橫截面積之比。（19）開(kāi)式模鍛：P217；開(kāi)式模鍛即有飛邊的模鍛。在鍛造的過(guò)程中，飛邊可保證金屬流入孔內(nèi)充滿(mǎn)模腔，最后，多

5、余的金屬由飛邊流出。（20）AGC系統(tǒng)：P84；板帶材厚度自動(dòng)控制系統(tǒng)時(shí)通過(guò)測(cè)厚儀、輥縫儀、測(cè)壓頭等傳感器，對(duì)帶材實(shí)際軋出厚度連續(xù)而精確地檢測(cè)，并根據(jù)實(shí)測(cè)值與給定值的偏差，借助于控制回路或計(jì)算機(jī)的功能程序，快速改變壓下位置調(diào)整輥縫，或調(diào)整張力和速度，把厚度控制在允許范圍內(nèi)的自動(dòng)控制系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱(chēng)AGC系統(tǒng)。（21）軋機(jī)剛度：P76。軋機(jī)剛度是指該軋機(jī)抵抗軋制壓力引起彈性變形的能力，又稱(chēng)軋機(jī)模數(shù)。（22）連鑄連軋：指金屬在一條作業(yè)線上連續(xù)通過(guò)溶化、鑄造、軋制、剪切及卷曲等工序而獲得板帶或線桿坯料的生產(chǎn)方法。 （23）連續(xù)鑄軋：指金屬在一臺(tái)機(jī)組上連續(xù)實(shí)現(xiàn)結(jié)晶凝固和熱軋變形的先進(jìn)加工技術(shù)。 （24）Y型

6、軋制：使用3個(gè)間距120度分布的錐形軋輥對(duì)軋件進(jìn)行軋制，其中軋輥繞軋件公轉(zhuǎn)從而使它們的內(nèi)表面成一個(gè)錐形變形區(qū)。（25）軟墊鐓粗：（P204）熱鐓粗低塑性鍛件時(shí)，在工具和鍛件之間放置一塊不低于坯料溫度的軟金屬墊板，使鍛件不直接接受到工具的作用，利用軟墊較低的變形抗力和主動(dòng)摩擦力，使鍛件獲得更加均勻的變形。2、變形力學(xué)分析： （1）穿孔熱擠壓銅管的過(guò)程中，穿孔針的受力受熱分析。（P114）穿孔時(shí)其整體受強(qiáng)烈的壓應(yīng)力作用；同時(shí)受到金屬流動(dòng)產(chǎn)生的軸向摩擦力作用，使整體受拉應(yīng)力；而外表與高溫銅錠直接接觸，溫度急劇升高，而內(nèi)壁受水冷。一個(gè)擠壓道次結(jié)束后，又采用水冷方式對(duì)其外表面進(jìn)行劇烈冷卻。在急冷急熱的工

7、作狀態(tài)下，穿孔針容易產(chǎn)生龜裂、變形、彎曲等缺陷。 （2）游動(dòng)芯頭拉拔管材時(shí)芯頭穩(wěn)定的力學(xué)條件。（P135-136）兩個(gè)穩(wěn)定條件：1、1，即游動(dòng)芯頭錐面與軸線之間的夾角必須大于芯頭與管坯間的摩擦角；2、1，即游動(dòng)芯頭的錐角小于或等于拉模的模角. （3）分析線材拉拔時(shí)反拉力的作用。（P140）隨著反拉力的增加，模子所受到的壓力近似直線下降，拉拔力逐漸增加。但是在反拉力達(dá)到臨界反拉力之前，反拉力不僅不會(huì)提高拉拔力，反而有利于拉拔，可以在不增大拉拔力和不減小道次加工率的情況下減小模具入口處金屬對(duì)模壁的壓力磨損，從而延長(zhǎng)了模具的壽命。 （4）分析采用實(shí)心錠穿孔擠壓圓棒時(shí)的穩(wěn)態(tài)擠壓力的組成。（P114）為

8、了實(shí)現(xiàn)塑性變形作用在擠壓墊上的力Rs，為了克服擠壓筒壁上的摩擦力作用在擠壓墊上的力Tt，為了克服塑性變形區(qū)壓縮錐面上的摩擦力作用在擠壓墊上的力Tzh，為了克服擠壓模工作帶壁上的摩擦力作用在擠壓墊上的力Tg。 （5）根據(jù)板料沖裁力計(jì)算式分析減小沖裁力的措施。（P231）P=kF=kLtF為沖切斷面積，P為沖裁力，為材料抗剪切強(qiáng)度，k為系數(shù)。1）加熱沖裁：材料加熱后，抗剪強(qiáng)度大大降低，從而可降低沖裁力。階梯凸模沖裁：在多凸模沖模中，將凸模做成不同的高度，呈階梯型布置，使各凸模沖裁力的最大值不同時(shí)出現(xiàn)，以降低總的沖裁力斜刃模具沖裁：斜刃沖裁時(shí)，整個(gè)刃口不是同時(shí)切入板料，剪切面積減小，因而可降低沖裁力

9、。 （6）簡(jiǎn)析軋機(jī)傳動(dòng)力矩的組成。（P69）軋制時(shí)主電動(dòng)機(jī)軸上輸出的傳動(dòng)力矩，主要用于克服如下四個(gè)方面的阻力矩：軋制力矩M，空轉(zhuǎn)力矩M0，附加摩擦力矩Mf，動(dòng)力矩Md。軋制時(shí)主電動(dòng)機(jī)軸上輸出的傳動(dòng)力矩： 其中i為由主電動(dòng)機(jī)到軋輥過(guò)的減速比，i=電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)/軋輥轉(zhuǎn)數(shù) （7）平輥軋制的咬入條件和穩(wěn)態(tài)軋制條件。（P35-36）自然咬入條件：，當(dāng)時(shí)，軋件不能自然咬入，此時(shí)可實(shí)行強(qiáng)迫咬入。穩(wěn)態(tài)軋制條件：。其中為咬入角，指開(kāi)始咬入時(shí)軋件和軋輥?zhàn)钕冉佑|的點(diǎn)與兩軋輥中心連線所構(gòu)成的圓心角；為摩擦角，根據(jù)物理概念，為正壓力與合力的夾角3、簡(jiǎn)答簡(jiǎn)析： （1）舉例：復(fù)合成形技術(shù)（如鑄軋、輥鍛、鑄擠、液態(tài)鍛造等） （2

10、）舉例：短流程生產(chǎn)新技術(shù)（如鑄軋法生產(chǎn)純銅管、連續(xù)鑄軋法生產(chǎn)鋁帶坯、銅帶“連鑄帶坯+冷軋開(kāi)坯”技術(shù)、“連鑄+連擠”生產(chǎn)鋁管、鋁型材在線淬火（T5）等） （3）舉例：連續(xù)化生產(chǎn)技術(shù)（如連續(xù)擠壓、連鑄連軋、盤(pán)拉技術(shù)、聯(lián)合拉拔等） （4）簡(jiǎn)析：反向擠壓的特點(diǎn)（P6）反擠壓時(shí)的金屬流動(dòng)方向與擠壓軸的運(yùn)動(dòng)方向相反，其特點(diǎn)是除靠近?？赘浇幹?，金屬與擠壓筒內(nèi)壁間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，故無(wú)摩擦。反擠這一特點(diǎn)使之與正擠相比具有所需壓力小，制品尺寸精度高，力學(xué)性能均勻，組織均勻，擠壓速度高，成品率和生產(chǎn)率高等優(yōu)點(diǎn)。 （5）簡(jiǎn)答：有哪些方法可以制備銅包鋁雙金屬?gòu)?fù)合線材？（P201）1.將銅帶和鋁桿在孔型中熱軋結(jié)合，再剝?nèi)?/p>

11、飛邊和進(jìn)行拉制。2.將銅帶彎卷成直縫管的同時(shí)，把鋁桿包在其中，然后氬弧焊焊合管縫，再進(jìn)行拉制。3.將銅板包裹的鋁錠進(jìn)行靜液擠壓。 （6）簡(jiǎn)析：解釋軟墊鐓粗可降低鼓形的機(jī)理。（P204）由于軟墊的變形抗力較低，優(yōu)先變形并拉著鍛件徑向流動(dòng)，導(dǎo)致鍛件的側(cè)面內(nèi)凹。當(dāng)繼續(xù)鐓粗時(shí)，軟墊直徑增大，厚度變薄，溫度降低，變形抗力增大，鐓粗變形便集中到鍛件上，使側(cè)面內(nèi)凹消失，呈現(xiàn)圓柱形。再進(jìn)行鐓粗時(shí)，可獲得高度不大的鼓形。 （7）簡(jiǎn)析：減小板材彎曲件回彈量的措施。（P236-237）1.改進(jìn)彎曲件設(shè)計(jì)和合理選材。改進(jìn)彎曲件結(jié)構(gòu)，如在彎曲件變形處壓制加強(qiáng)筋，可使回彈角減少，并提高彎曲件的剛度。對(duì)于 一些硬材料，彎曲

12、前采用退火處理也可減少回彈。2.校正法。在彎曲終了時(shí)，對(duì)板料施加一定的校正壓力，迫使彎曲處內(nèi)層金屬產(chǎn)生切向拉伸應(yīng)變。3.補(bǔ)償法。補(bǔ)償法是消除彎曲件回彈的最簡(jiǎn)單方法。根據(jù)彎曲件的回彈趨勢(shì)和回彈量大小，修正凸?；虬寄９ぷ鞑糠中螤詈统叽?，使零件的回彈量得到補(bǔ)償。4.拉彎法。板料在拉力作用下進(jìn)行彎曲，使整個(gè)板料剖面上都作用有拉應(yīng)力。卸載后，因內(nèi)、外層纖維的回彈趨勢(shì)相互抵消，從而可減少回彈量。 （8）簡(jiǎn)答：金屬板料沖壓成形的主要缺陷。拉裂、起皺、制耳、毛刺、表面劃痕、回彈引起的幾何精度問(wèn)題。 （9）簡(jiǎn)答：比較管材三種襯拉方法的特點(diǎn)。（P134-135）固定芯頭拉拔：管子內(nèi)部的芯頭固定不動(dòng)，接觸摩擦面積比

13、空拉和拉棒材時(shí)的都大，故道次加工率較小，管材內(nèi)表面質(zhì)量比空拉的好，變形比較均勻。長(zhǎng)芯桿拉拔：應(yīng)力與變形狀態(tài)與固定端芯頭基本相同。芯桿作用與管內(nèi)表面的摩擦力方向與拉拔方向一致，摩擦力有助于減少拉拔力，道次加工率大。游動(dòng)芯頭拉拔：在拉拔時(shí)，芯頭不固定，依靠自身的形狀和芯頭與管子接觸面間的力平衡使之保持在變形區(qū)中。適用于長(zhǎng)管和盤(pán)管生產(chǎn)，對(duì)提高拉拔生產(chǎn)率、成品率和管材內(nèi)表面質(zhì)量極為有利 （10）簡(jiǎn)析：超塑性成形的特點(diǎn)。（P20）超塑性是指金屬或合金在特定條件下，即低的形變速率、一定的變形溫度和均勻的細(xì)晶粒度，其相對(duì)延伸率超過(guò)100%的特性。超塑性狀態(tài)下的金屬在拉拔變形過(guò)程中不產(chǎn)生頸縮現(xiàn)象，有著極高的延

14、伸率，變形應(yīng)力可比常態(tài)下的金屬的變形應(yīng)力降低幾十倍。超塑性材料在變形過(guò)程中沒(méi)有或者只有很小的應(yīng)變硬化現(xiàn)象，所以超塑性材料易于加工，流動(dòng)性和填充性好，可以進(jìn)行多種方式成形。 （11）簡(jiǎn)析：金屬塑性加工產(chǎn)品質(zhì)量的內(nèi)涵。1.化學(xué)成分2.內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)3.材料性能（力學(xué)性能、物理性能、腐蝕性能、加工性能等）4.精度（尺寸精度、形狀精度、表面精度） （12）簡(jiǎn)答：確定擠壓錠坯長(zhǎng)度應(yīng)考慮的問(wèn)題。（P123）【提示：區(qū)分穿孔擠壓和無(wú)穿孔擠壓；區(qū)分定尺產(chǎn)品和不定尺產(chǎn)品】對(duì)于穿孔擠壓，若錠坯太長(zhǎng)，穿孔針在錠坯內(nèi)停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，導(dǎo)致穿孔針軟化，容易折斷，應(yīng)采取快速短錠的方法進(jìn)行擠壓，有利于提高穿孔針壽命。對(duì)于定尺產(chǎn)品

15、，應(yīng)考慮壓余量的大小及切頭尾所需的金屬量，使得擠出長(zhǎng)度切頭切尾后是定尺的倍數(shù)，不至于浪費(fèi)材料。對(duì)于不定尺產(chǎn)品，常用較長(zhǎng)的并已規(guī)格化的鑄造，無(wú)需計(jì)算鑄錠的長(zhǎng)度。（13）板料沖壓性評(píng)價(jià)方法。單向拉伸實(shí)驗(yàn)，彎曲實(shí)驗(yàn)，拉楔實(shí)驗(yàn)，杯突實(shí)驗(yàn)，雙向拉伸實(shí)驗(yàn)。（14）前滑和后滑的定義；影響前滑的因素；二者對(duì)于軋制過(guò)程有何影響？（P44-47）1）定義：前滑：軋件的出口速度大于該處軋輥圓周速度的現(xiàn)象 后滑：軋件的入口速度小于入口斷面上軋輥水平速度的現(xiàn)象因素：1.軋輥直徑，軋輥直徑越大，前滑值越大2.摩擦系數(shù)，摩擦系數(shù)越大，前滑值越大3.軋件厚度，軋件厚度越小，前滑值越大4.張力，前張力增大，前滑值增大，后張力增

16、大，后滑區(qū)增大，前滑減小5.加工率，前滑隨道次加工率增大而增加6.軋件寬度，軋件寬度減小相對(duì)寬展量增加，前滑減小。3）對(duì)軋制過(guò)程的影響：軋制過(guò)程中的張力調(diào)整，連軋過(guò)程中保持各機(jī)架之間的速度協(xié)調(diào)，熱軋機(jī)的軋輥與輥道的速度匹配，都必須考慮前滑值的大小。前滑或后滑增加，則延伸系數(shù)增加。（15）影響軋制寬展的主要因素。（P49）1.加工率。隨加工率增大，寬展量增大。2.軋輥直徑。寬展隨輥徑增加而增加。3.軋件寬度。隨軋件寬度增加，寬展開(kāi)始是增加的，但當(dāng)軋件寬度達(dá)到一定值時(shí)后，反而有所減小。4.摩擦。寬展隨摩擦系數(shù)增加而增加。5.張力。無(wú)論是前張力還是后張力都使寬展減小。6.外端。外端的存在使寬展減小。

17、（16）冷軋過(guò)程中張力的主要作用。（P92）1.降低單位壓力和總的軋制壓力。前張力使軋制力矩減少，后張力使軋制力矩增加。當(dāng)前張力大于后張力時(shí)，能減輕主電機(jī)負(fù)荷。2.調(diào)整張力能控制帶材厚度。3.調(diào)整張力可以控制板型。4.防止帶材跑偏，保證軋制穩(wěn)定。5.張力為增大卷中，提高軋制速度，創(chuàng)造了有利條件。（17）鍛件質(zhì)量及檢查方法。外觀質(zhì)量（形狀、尺寸、表面狀態(tài)）和內(nèi)部質(zhì)量（成分、宏微觀組織、性能），破壞性檢查和無(wú)損檢測(cè)。（18）生產(chǎn)過(guò)程中要軋制更薄的板材需采取那些措施？ （P90）生產(chǎn)中想要軋制更薄的板帶材，應(yīng)該減少工作輥直徑，采用高效率的工藝潤(rùn)滑劑，適當(dāng)加大張力，采取中間退火消除加工硬化減小金屬的實(shí)

18、際變形抗力，提高軋機(jī)剛度，有效的減小軋機(jī)彈跳量以及軋輥的彈性壓扁。此外，在表面質(zhì)量允許的情況下，還可以采用兩張或多張疊合軋制。高強(qiáng)度合金還可以采用包覆軋制，即將軋件上下表面包覆一層塑性好、抗力低的金屬，因?yàn)樗苄院玫慕饘僮冃未?，它作用給中層硬金屬的拉應(yīng)力促使其變形而進(jìn)一步軋薄，或用異步軋制及新型擺式軋機(jī)等方法，得到更薄軋件。（19）兩輥式周期性冷軋管（皮爾格軋管）軋制過(guò)程的四個(gè)階段。（P154）1.管料送進(jìn)2.進(jìn)程軋制3.轉(zhuǎn)動(dòng)管料和芯棒4.回程軋制（20）與平輥軋制相比，孔型軋制有何特點(diǎn)？ 1.沿軋件的寬度上壓縮不均勻，其變形更加復(fù)雜。2.孔型側(cè)壁斜度的影響作用，即主要通過(guò)改變橫向變形阻力影響寬

19、展，平輥軋制時(shí)，橫向變形阻力僅為軸向上的外摩擦力，而在孔型中軋制時(shí)還與孔型側(cè)壁上的正壓力有關(guān)，從而影響到軋件的縱橫變形比。3.軋件與軋輥接觸的非同時(shí)性使變形區(qū)長(zhǎng)度沿軋件寬度是變化的。4.軋制時(shí)速度差對(duì)寬展有影響。（21）何謂孔型的側(cè)壁斜度？其意義是什么？ 連接槽底與槽頂?shù)木€段與軋輥軸線的夾角，便于軋件脫槽，有利于延長(zhǎng)軋輥壽命。（22）孔型軋制的三種寬展。（P172）自由寬展，限制寬展，強(qiáng)迫寬展。（23）簡(jiǎn)述上引法生產(chǎn)銅桿坯的技術(shù)原理。（P178）將一外表面進(jìn)行水冷的管狀石墨模，下端垂直地插入熔融的銅水中，使銅水在模內(nèi)凝固，將凝固的銅從管狀石墨模的上端不斷引出。石墨模內(nèi)腔的形狀和尺寸，便是鑄桿的

20、形狀和尺寸。（24）影響線材拉拔力的因素有哪些？基本影響規(guī)律如何？(P182-184)1）工件的材質(zhì)：工件越硬，拉拔力越大；2）變形程度：隨著變形程度增加，拉拔力增大；3）模角和定徑區(qū)長(zhǎng)：模角過(guò)大，在幾何上增大了模壁對(duì)工件的運(yùn)動(dòng)阻力，而模角過(guò)小，則增大了工件與模壁的接觸面積，都使拉力增大。隨模角的變化，拉力存在一個(gè)最小值，其相應(yīng)的模角稱(chēng)為最佳模角；定徑長(zhǎng)度增加會(huì)增大拉力；4）工件截面形狀：工件截面越復(fù)雜，拉力越大；5）摩擦與潤(rùn)滑：金屬與工具之間的摩擦系數(shù)越大，拉拔力越大；6）反拉力：反拉力增大，拉拔力增加，但在反拉力達(dá)到臨界反拉力之前，對(duì)拉拔力并無(wú)影響；7）振動(dòng)：在拉拔時(shí)對(duì)拉拔工具（模具或芯頭

21、）施以振動(dòng)可以顯著地降低拉拔力。（25）串連式連軋軋件堆、拉的原因及其調(diào)節(jié)方法？（P173）原因：當(dāng)V1出V2進(jìn)，則兩機(jī)架間的活套將越長(zhǎng)越大，為軋件的堆積狀態(tài)；V1出V2進(jìn)，則兩機(jī)架間的軋件將越繃越緊，為拉狀態(tài)。方法：1）調(diào)整前機(jī)架或后機(jī)架的速度，從而調(diào)節(jié)了軋件的速度，使V1出=V2進(jìn)，調(diào)整輥縫，改變軋件截面積：如減小F2，因?yàn)閂2出與軋機(jī)速度基本相同并維持不變，這樣降低了V2進(jìn)，V1出=V2進(jìn)。（26）軋輥的彈性壓扁對(duì)于軋制力矩有何影響？（P32-34）簡(jiǎn)單軋制時(shí)，M r1=Mr2=Pa （a為力臂）軋輥彈性壓扁后，變形區(qū)長(zhǎng)度增加，軋件給軋輥的合壓力作用點(diǎn)向出口方向移動(dòng)，力臂a與未壓扁時(shí)不同

22、，且平均單位壓力增加，該軋制力矩增大。在這種情況下，軋制力的計(jì)算必須考慮軋輥的彈性壓扁。將軋制壓力P用接觸面積及平均單位壓力表示，且考慮軋輥壓扁時(shí)，作用在兩個(gè)軋輥上的軋制力矩為：（27）熱軋過(guò)程的冷卻潤(rùn)滑劑有哪些作用？（P90）1.減少摩擦，降低能耗；2.冷卻軋輥，控制輥型，改善板形；3.防止粘輥，改善產(chǎn)品表面質(zhì)量；4.減少輥面磨損及龜裂，增加軋輥使用壽命。（28）軋機(jī)的彈跳方程和軋制彈塑性曲線。（P73-74）軋機(jī)的彈跳方程：h=s0+P/k其中，h為軋件軋出厚度，s0為軋輥原始輥縫，P為軋制壓力，k為軋機(jī)的剛度系數(shù)。軋制的彈塑性曲線是軋機(jī)的彈性曲線和軋件的塑形曲線的總稱(chēng)。即把它們畫(huà)在一個(gè)圖

23、表上表示兩者相互關(guān)系的曲線，也稱(chēng)PH曲線。（29）簡(jiǎn)述影響板帶厚度控制的因素及控制方法。（P82-84）影響縱向厚度的主要因素有：坯料尺寸與性能，軋制速度、張力、潤(rùn)滑等軋制工藝條件，以及軋機(jī)剛度等。板厚控制原理：指軋制過(guò)程中，不管軋件的塑性曲線如何變化，也不管軋機(jī)的彈性曲線怎樣變化，總要使它們交到等厚軋制線上，就可以得到厚度恒定的板帶產(chǎn)品。板厚控制方法：1）調(diào)整壓下改變軋縫 2）調(diào)整張力 3）調(diào)整軋制速度（30）板帶材的板形缺陷。（P92）波浪：雙邊波浪、單邊波浪、中間波浪、雙側(cè)波浪彎曲：側(cè)彎，向下翹曲。（31）板形自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成。（P110）檢測(cè)部分：對(duì)板形精度進(jìn)行檢測(cè)，取得準(zhǔn)確的板形信

24、號(hào)。執(zhí)行部分：實(shí)現(xiàn)板形自動(dòng)控制，控制板形的手段有液壓彎輥、DC-WRB、TDC、HC、FFC等。控制部分：根據(jù)工藝條件和板形信號(hào)比較、運(yùn)算，發(fā)出合理的指令對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整。（32）簡(jiǎn)述雙金屬?gòu)?fù)合方法。（P80）擠壓包覆、軋制復(fù)合，電鍍復(fù)合、熱浸復(fù)合、包覆焊接+套管拉拔、爆炸復(fù)合等方法。4、綜合分析： （1）綜述金屬塑性加工技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。（P2）1.計(jì)算機(jī)技術(shù)的運(yùn)用1）塑性成形過(guò)程的數(shù)值模擬。2）塑性成形過(guò)程的控制與檢測(cè)。2.先進(jìn)成形技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用1）精密塑性成形技術(shù)2）復(fù)合工藝和組合工藝3.塑性成形設(shè)備及生產(chǎn)自動(dòng)化1）塑性成形設(shè)備2）塑性成形的自動(dòng)化超大噸位擠壓設(shè)備4.配套技術(shù)的發(fā)展1）

25、模具生產(chǎn)技術(shù)2）坯料加熱方法3）大規(guī)格錠坯的熔煉鑄造方法 （2）分析金屬塑性成形工序與鑄造、熱處理工序的關(guān)聯(lián)性。首先，金屬塑性加工總是離不開(kāi)鑄造工序，例如連續(xù)鑄軋技術(shù)就是將鑄造和熱軋兩道工序合在一道工序完成。連鑄連軋，連鑄連擠就是將鑄造和熱軋或擠壓設(shè)計(jì)在一條連續(xù)化線上完成；鑄錠的性能對(duì)塑性加工性能有直接影響，塑性加工產(chǎn)品的很多缺陷都源于鑄造時(shí)的冶金缺陷；其次，金屬塑性加工總是離不開(kāi)熱處理工序，例如，可通過(guò)鑄錠的均勻化熱處理改善鑄錠的質(zhì)量從而提高金屬塑性加工性能與產(chǎn)品的質(zhì)量，又如在塑性加工過(guò)程中需要穿插退火工藝，使加工硬化的金屬軟化，以提高加工性能。（3）對(duì)鋁型材擠壓模具的認(rèn)識(shí)：（答題要點(diǎn)）模具

26、分類(lèi)：實(shí)心平面模、分流組合模、舌型模、叉架模；模具結(jié)構(gòu)：?？住⒐ぷ鲙?、分流空、分流橋、焊合室、空刀、導(dǎo)流孔、阻流塊等；模具材料及熱處理：H13鋼；淬火+2-3次回火+氮化處理；模具技術(shù)是鋁型材生產(chǎn)的核心技術(shù)。擠壓模具的結(jié)構(gòu)與尺寸直接決定鋁型材的形狀與尺寸精度；模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)直接決定擠壓過(guò)程的實(shí)現(xiàn)與否；模具的使用壽命顯著影響生產(chǎn)效率。擠壓模具設(shè)計(jì)的基本準(zhǔn)則是：在保證模具強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)剛度的前提下，盡可能使擠出?？诘母鞑糠纸饘倏v向流動(dòng)速度趨于一致。不平衡的擠出速度將引起型材產(chǎn)生彎曲、扭曲、開(kāi)裂等問(wèn)題，嚴(yán)重時(shí)將發(fā)生堵模，使擠壓過(guò)程無(wú)法實(shí)現(xiàn)。擠壓模具設(shè)計(jì)要訣：孔隨形走，避焊定橋，預(yù)配流量，定徑微調(diào)。擠壓模

27、具的使用壽命一直是困擾工程技術(shù)人員的重大難題；“零試?！奔夹g(shù)受到型材生產(chǎn)企業(yè)的普遍關(guān)注?；贑AE技術(shù)的鋁型材擠壓模具輔助設(shè)計(jì)方法是現(xiàn)代模具工業(yè)的重要發(fā)展方向。（4）對(duì)塑性加工的連續(xù)化、短流程新技術(shù)的認(rèn)識(shí)：（答題要點(diǎn)）意義：節(jié)能降耗、環(huán)保、提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本、減少勞動(dòng)力等；舉例：連鑄連軋、連續(xù)鑄軋、連鑄+連軋、T5鋁型材、1+4熱連軋、電解鋁水+鑄造、盤(pán)拉、聯(lián)合拉拔、無(wú)酸洗銅管加工等。（簡(jiǎn)要分析各例的技術(shù)要點(diǎn)）A連鑄連軋：是指金屬在一條作業(yè)線上連續(xù)通過(guò)熔化、鑄造、軋制、剪切及卷起等工序而獲得板帶坯料的生產(chǎn)方法。特點(diǎn)：近終成形，工藝簡(jiǎn)單、設(shè)備減少、生產(chǎn)線短、省去粗軋及部分精軋、生產(chǎn)周期縮

28、短、節(jié)約能源、成材率平均提高10%以上。B連續(xù)鑄軋：將熔融金屬由高溫陶瓷導(dǎo)入內(nèi)部通有冷卻水的旋轉(zhuǎn)兩軋輥的輥縫間，直接以軋輥?zhàn)鳛榻Y(jié)晶器，一邊凝固一邊軋制，直接獲得20mm以下至幾mm的薄帶坯的生產(chǎn)方法，又稱(chēng)為無(wú)錠軋制。特點(diǎn)：后續(xù)加工中不必進(jìn)行熱軋，大量節(jié)約能源。C聯(lián)拉：聯(lián)合拉拔機(jī)將拉拔、矯直、切斷、拋光和探傷組成在一起形成一個(gè)機(jī)列，機(jī)械化、自動(dòng)化程度高，生產(chǎn)周期短，可大大提高制品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。（5）比較6063-T5和6061-T6鋁型材生產(chǎn)工藝流程。6063-T5:熔煉熔煉鑄造（實(shí)心錠）均勻化處理擠壓人工時(shí)效切定尺拉伸矯直在線淬火表面處理檢驗(yàn)入庫(kù)【特點(diǎn)：采用在線淬火工藝，型材擠出?？诘臏囟?/p>

29、必須達(dá)到合金的固溶溫度；后續(xù)無(wú)離線固溶淬火工序，只需要人工時(shí)效。該工藝縮短了工藝流程，顯著降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率?！咳蹮掕T造（實(shí)心錠）熔煉鑄造（實(shí)心錠）均勻化處理擠壓人工時(shí)效切定尺拉伸矯直表面處理檢驗(yàn)入庫(kù)固溶淬火【特點(diǎn)：采用離線固溶和淬火工藝，后續(xù)再進(jìn)行人工時(shí)效。該工藝流程較長(zhǎng)，因此生產(chǎn)成本較高，生產(chǎn)效率較低?！浚?）試畫(huà)出采用擠壓法生產(chǎn)9.4mm0.8mm H80M黃銅管的工藝流程圖。若擠壓時(shí)采用215mm的實(shí)心錠，擠壓筒內(nèi)徑為220mm，擠出管坯為60mm8mm。試計(jì)算該工序的擠壓比。工藝流程圖：熔煉熔煉鑄造（實(shí)心錠）熱穿孔擠壓冷軋拉拔退火+酸洗拉拔退火成品退火檢驗(yàn)入庫(kù) （7）試分析銅

30、管冷拉變形過(guò)程中的彈塑性共存現(xiàn)象及可能引起的問(wèn)題。解析：銅管冷拉成形過(guò)程中的“彈塑性共存”包括三層含義：（1）在產(chǎn)生塑性變形的區(qū)域，總的變形量中包括彈性變形和塑性變形；（2）已拉過(guò)模具的銅管部分仍然承受拉拔力，發(fā)生彈性變形，而該拉拔力又使模具中的銅管產(chǎn)生塑性變形；（3）拉拔過(guò)程中銅管的塑性變形與工模具的彈性變形共存。 “彈塑性共存”的現(xiàn)象存在于所有塑性加工過(guò)程，對(duì)加工精度和工模具設(shè)計(jì)有重要影響。對(duì)于銅管冷拉變形，因?yàn)槔瘟τ梢炎冃尾糠謧鬟f給后段銅管，因此變形結(jié)束時(shí)整個(gè)銅管（彈性變形狀態(tài)）卸載的瞬間，彈性變形的恢復(fù)將對(duì)設(shè)備和工模具產(chǎn)生很大的沖擊，所以在操作時(shí)要特別注意；因?yàn)槟＞咧械淖冃误w總的變形

31、中包含了彈性變形，卸載后這部分彈性變形恢復(fù)，將引起內(nèi)外徑尺寸和長(zhǎng)度的變化，所以模具設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮這種彈性補(bǔ)償；模具在工作應(yīng)力下發(fā)生彈性變形，徑向尺寸稍有增大，這將使銅管內(nèi)外徑精度產(chǎn)生誤差，因此模具設(shè)計(jì)和工藝配模時(shí)應(yīng)予以考慮。（8）銅板熱軋開(kāi)坯時(shí)“張嘴”現(xiàn)象是如何產(chǎn)生的？為消除這種缺陷應(yīng)采取哪些工藝措？原因：熱軋開(kāi)坯變形不深透，即產(chǎn)生表面變形，軋件表層和中心層因變形不均產(chǎn)生的不同附加應(yīng)力：中心層受附加拉應(yīng)力作用，當(dāng)出現(xiàn)粘輥時(shí)，就產(chǎn)生“張嘴”現(xiàn)象。措施：1.加強(qiáng)冷卻潤(rùn)滑防止粘輥； 2.中間道次加大壓下量，防止表面變形嚴(yán)重； 3.及時(shí)換輥或磨輥； 4.人為增加外端作用，如鑄錠頭部呈圓弧形； 5.提高

32、鑄錠質(zhì)量。（9）舉出5個(gè)改善咬入的措施。1.減小咬入角的措施：1）采用大輥徑軋輥；2）軋件前端做成錐形或圓弧形；3）咬入時(shí)輥縫調(diào)大，穩(wěn)定軋制過(guò)程建立后，可減小輥縫，加大壓下量，即帶負(fù)荷壓下，充分利用咬入后的剩余摩擦力；4）給軋件施以順軋件方向的水平力實(shí)現(xiàn)強(qiáng)迫咬入。2.增加摩擦系數(shù)改善咬入的措施1）在粗軋機(jī)軋輥上打砂或粗磨，以增加摩擦系數(shù)；2）咬入時(shí)不加或少加潤(rùn)滑劑，或噴灑煤油等澀性油劑，以增加咬入時(shí)的摩擦系數(shù)；3）低速咬入時(shí)，以增加咬入時(shí)的摩擦系數(shù)，再高速穩(wěn)定軋制；4）熱軋加熱溫度要適宜。在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，溫度高，軋件表面氧化皮可起潤(rùn)滑作用，從而降低摩擦系數(shù)。軋件溫度過(guò)低，表面硬度大，摩

33、擦系數(shù)也較小。（10）采用帶一定凸度的一對(duì)冷軋輥，軋制有一定凸度的軋件，試簡(jiǎn)要分析可能產(chǎn)生的結(jié)果。軋件橫向厚度偏差降低；因軋件中部壓下率大，縱向延伸多，而兩邊壓下率較小，縱向延伸小。由于整體性限制，將在軋件中部引起縱向附加壓應(yīng)力，兩邊引起縱向附加附加拉應(yīng)力，因此可能產(chǎn)生中部起浪的現(xiàn)象，甚至中部開(kāi)裂的結(jié)果。 （11）冷拉銅管的最終產(chǎn)品性能控制方法。 如圖所示，若H62黃銅管成品的力學(xué)性能要求為：抗拉強(qiáng)度b520MPa，伸長(zhǎng)率1010%。試設(shè)計(jì)成品性能控制工藝。解：冷拉銅管的最終產(chǎn)品性能控制主要有成品退火和控制最終變形程度這兩種方法。通過(guò)控制退火溫度、保溫時(shí)間等參數(shù)，可以使產(chǎn)品達(dá)到不同的力學(xué)性能指

34、標(biāo)。但由于退火前的冷變形過(guò)程影響因素復(fù)雜，采用成品退火的技術(shù)方法往往不容易控制產(chǎn)品的最終性能。因此，實(shí)際生產(chǎn)中一般建議采用控制最終變形程度的方法來(lái)達(dá)到產(chǎn)品的最終性能。該技術(shù)方法的操作要點(diǎn)是：在達(dá)到成品尺寸之前對(duì)管坯進(jìn)行完全退火，退火之后再根據(jù)成品性能進(jìn)行適量冷拉變形。其中預(yù)留的冷變形量需要按照相關(guān)數(shù)據(jù)圖表，并結(jié)合生產(chǎn)經(jīng)abab例如，圖中顯示了H62完全退火之后的的力學(xué)性能與后續(xù)冷變形量之間的關(guān)系。根據(jù)成品力學(xué)性能的要求，抗拉強(qiáng)度b520MPa，因此在b=520MPa的位置畫(huà)一條橫線，交強(qiáng)度曲線于a點(diǎn)；要求伸長(zhǎng)率1010%，于是在10=10%位置畫(huà)另一條橫線，交塑性曲線于b點(diǎn)。過(guò)a、b兩點(diǎn)分別畫(huà)

35、兩條與橫坐標(biāo)垂直的豎線，與橫坐標(biāo)的交點(diǎn)（19%和23%）就是最終冷變形率的控制范圍?？梢?jiàn)，對(duì)于題中H62黃銅管的最終性能控制，可采取的工藝方法為：完全退火之后，再施加19%-23%的冷拉變形，既達(dá)到成品尺寸，也達(dá)到成品性能要求。（12）TP2紫銅板熱軋過(guò)程中，某道次的軋制條件為：軋制前板厚50mm，寬600mm，長(zhǎng)3120mm；軋制后板厚37.5mm，寬610mm；軋輥直徑850mm。（1）試計(jì)算該道次的絕對(duì)壓下量、道次壓下率、變形區(qū)長(zhǎng)度和延伸系數(shù)。（2）試寫(xiě)出該銅板從160mm軋到12mm的9道次完整熱軋壓下制度（必須包含5037.5的這一道次）。（3）寫(xiě)出由12mm冷軋到5mm的壓下制度。

36、解：（1）絕對(duì)壓下量：h=H-h=12.5mm 道次壓下率：=h/H*100%=25%變形區(qū)長(zhǎng)度：l（R*h）=72.98mm延伸系數(shù)：=FH/Fh=（H*BH）/（h*Bh）=1.31（2）160120805037.528.522171412(a) (b) (c)題4（13）圖（3）1297.2(a) (b) (c)題4（13）圖（13）如圖所示為板料沖裁模具間隙示意圖。試比較沖裁模間隙對(duì)沖裁力和沖裁件斷口毛刺的影響。圖中（a）模具間隙太小，因此沖裁力大，但工件毛刺短；（c）模具間隙太大，沖裁時(shí)有撕裂過(guò)程，因此沖裁力較大，而工件毛刺長(zhǎng)。（b）模具間隙合適，沖裁力較小，工件毛刺也較短。題題4（

37、14）圖（14）如圖所示為一種管材拉拔方法，通常稱(chēng)為什么方法？ 試寫(xiě)出其穩(wěn)定拉拔的條件。這是游頭芯頭拉拔。其穩(wěn)定拉拔條件：1、1，即游動(dòng)芯頭錐面與軸線之間的夾角必須大于芯頭與管坯間的摩擦角；2、1，即游動(dòng)芯頭的錐角小于或等于拉模的模角. 5、填空題（1）根據(jù)軋輥的配置、軋輥的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)和產(chǎn)品的形狀，軋制可分為縱軋、橫軋、斜軋三類(lèi)。（P9）（2）簡(jiǎn)單軋制幾何變形區(qū)的主要參數(shù)有：接觸角、變形長(zhǎng)度、變形區(qū)幾何形狀系數(shù)。（P31）（3）穩(wěn)定軋制過(guò)程中，中性角、接觸角和摩擦角之間的關(guān)系式為： （P39）（4）自由鍛的基本工序包括 鐓粗 、 拔長(zhǎng) 、 沖孔 、 擴(kuò)孔、彎曲 等。（P16）（5）采用自由鍛沖孔

38、的方法通常包括 實(shí)心沖子沖孔 、 在墊環(huán)上沖孔 和 空心沖子沖孔 。（P208）（6）孔型軋制時(shí)寬展類(lèi)型分為 自由寬展 、限制寬展 、 強(qiáng)迫寬展 3種。（P172）（7）正向擠壓時(shí)，錠坯的尺寸為120mm，擠壓筒內(nèi)徑125mm，擠壓桿的推進(jìn)速度為8mm/s；采用雙孔模擠壓截面面積為625mm2的鋁型材，則鐓擠階段的填充系數(shù)為 1.085 ，型材擠出?？椎乃俣葹?（8）擠壓縮尾有 中心縮尾 、環(huán)形縮尾 、 皮下縮尾 3種方式。（P111）（9）“Y”型孔型（三角孔型）的特征參數(shù)主要有 尺寸參數(shù) 、 形狀參數(shù) 和 面積參數(shù) 。（P170）（10）擠壓過(guò)程中，變形材料的溫度是一個(gè)變化的量，產(chǎn)生溫升的

39、熱量主要來(lái)自塑性變形熱 和 摩擦熱 ，擠壓速度越快，產(chǎn)生的溫升越 高 （高/低）。（11）減少或消除粗晶環(huán)最根本的方法是應(yīng)該圍繞兩個(gè)方面采取措施： 降低不均勻變形 控制再結(jié)晶過(guò)程 。（12）熱軋板寬展的組成包括： 滑動(dòng)寬展 、 翻平寬展 和鼓形寬展。（13）對(duì)于同一軋件，軋件出口速度Vh，軋件入口速度VH，中性角速度V，軋機(jī)線速度V，四者之間的大小關(guān)系是： VHVVVh (V=V*cos) 。（14）軋輥的主要結(jié)構(gòu)包括： 輥身 、 輥頸 和輥頭。（15）簡(jiǎn)單軋制變形區(qū)分為 幾何變形區(qū) 和 非接觸變形區(qū) 。（16）軋制彈塑性曲線是 軋件的塑形曲線 和 軋機(jī)彈性曲線 的總稱(chēng)。（17）板厚自動(dòng)控制A

40、GC系統(tǒng)主要包括 厚度測(cè)量裝置 、 執(zhí)行機(jī)構(gòu) 和計(jì)算機(jī)回路控制系統(tǒng)三大部分。（18）一般情況下薄軋件的側(cè)邊呈顯為 單鼓 形，厚軋件側(cè)邊呈 雙鼓 形。（19）板厚控制的的三種方法： 調(diào)整壓下 、調(diào)整壓力 和調(diào)整軋制速度。題5（20）圖（20）如圖可知，軋制時(shí)隨著相對(duì)壓下量的增大，寬展B題5（20）圖（增加/降低）；隨著摩擦系數(shù)f的增加，寬展B 增加 （增加/降低）。（21）板帶材生產(chǎn)的方法可分為 塊式 法和 帶式 法。（22）冷軋中間坯料退火是為了消除加工硬化，提高合金的 塑性 ，降低 變形抗力 ，以利于繼續(xù)冷軋。（23）冷軋板帶最終產(chǎn)品性能的控制方法主要有兩種： 成品退火 ； 控制最終變形程度 。 （24）板帶材的拉彎矯直就是將 輥式矯平 法和 拉伸矯平 法組合應(yīng)用的一種先進(jìn)矯平方法。（25）如圖所示，可以推斷，軋機(jī)彈性曲線A對(duì)應(yīng)的軋機(jī)的剛度系數(shù)KA 小于 （大于/小于）A對(duì)應(yīng)的軋機(jī)的剛度系數(shù)KA；軋件塑性曲線B對(duì)應(yīng)的張力比B對(duì)應(yīng)的張力 小 （大/小）。（26）圖示為冷軋板帶縱向板厚控制原理。預(yù)期軋件由H的厚度冷軋到h1的厚度，因摩擦條件（或張力）的變化，軋件塑形曲線發(fā)生變化，由B變化成B，于是在其它參數(shù)不變的情況下，軋出厚度為 h2 ；因此，要達(dá)到預(yù)