工程材料及成形工藝試題十四及答案

評卷人得分工程材料及成形工藝試題十四及答案一、是非題。（正確的在括號內(nèi)畫V,錯的畫X,每題2分，,共10分）塑性是金屬固定有的一種屬性,它不隨壓力加工方式的變化而變化。（）金屬的塑性越好,變形抗力越大,金屬的鍛造性越好。（）自由鍛是單件小批生產(chǎn)鍛件中最經(jīng)濟的方法,也是生產(chǎn)重型、大型鍛件的唯一方法。（）鍛壓可用于生產(chǎn)形狀復雜、尤其是內(nèi)腔復雜的零件毛坯。（）汽車外殼、儀表、電器及日用品德生產(chǎn)主要采用薄板的沖壓成形。（）評卷人得分評卷人得分二、選擇題。（每題10分,共20分）某種合金的塑性較低,但又要用壓力加工方法成形,選用（）效果最佳。（a）軋制；（b）拉拔；（c）擠壓；（d）自由鍛造;薄板彎曲件,若彎曲半徑過小會產(chǎn)生（）（a）回彈嚴重；（b）起皺；（c）裂紋；（d）變形；下列不同含量的鐵碳合金塑性成形性能最好的是（）a）0.77%C；（b）0.2%C；（c）1.2%C；（d）1.2%C；下列幾種鍛造方法中,鍛件精度較高的是（）（a）自由鍛；（b）模鍛；（c）錘上模鍛；（d）平鍛機模鍛；下列幾種鍛造設備中,對金屬施加沖擊力的是（）（a）空氣錘；（b）壓力機；（c）摩擦壓力機；（d）蒸汽空氣錘；下列幾種鍛件的結(jié)構(gòu)設計中,不能有加強筋、表面凸臺及錐面結(jié)構(gòu)的是（）（a）無限固溶體；（b）有序固溶體；（c）有限固溶體；（d）置換固溶體；重要的巨型鍛件應該選用（）方法生產(chǎn)。

（a）自由鍛；（b）曲柄壓力機上模鍛；（c）錘上模鍛；（d）胎膜鍛；下列沖壓工序中，凹凸模之間的間隙大于板料厚度的是（）（a）拉深；（b）沖孔；（c）落料；（d）修整；在沖床的一次沖程中，在模具的不同部位上同時完成數(shù)道沖壓工序的模具稱為（）（a）復合沖模；（b）連續(xù)沖模；（c）簡單沖模；（d）復雜沖模；沖裁模的凸模與凹模均有（）（a）鋒利的刃口；（b）圓角過渡；（c）負公差；（d）正公差；評卷人得分1.評卷人得分1.滑移三、簡答題。（每空5分，共20分）自由鍛造模型鍛造沖壓成形軋制成形評卷人得分評卷人得分四、解答題。（本題50分）鍛壓成形工藝和沖壓成形工藝各包括哪些內(nèi)容？（5分）什么是加工硬化，對材料的性能有何影響。（5分）什么是滑移，簡述滑移過程？（10分）試述超塑性成形的主要特點及其應用？（10分）金屬塑性成形方法有哪些？各種方法的特點和應用有哪些？（20分）試題十四答案一、是非題。（正確的在括號內(nèi)畫V,錯的畫X）X2.X3.V4.X5.V二、選擇題。c2.c3.b4.cd5.ad6.a7.a8.a9.b10.a三、簡答題。滑移：指在切應力作用下，晶體的一部分相對于晶體的另一部分沿滑移面作整體滑動。自由鍛造：是在自由鍛造設備的基礎上，利用簡單的通用性工具（如砧子、型砧、胎模等），使坯料變形而獲得所需的幾何形狀及內(nèi)部質(zhì)量的鍛件的加工方法。模型鍛造：是將加熱或不加熱的坯料置于鍛模模膛內(nèi)，然后施加沖擊力或壓力使坯料發(fā)生塑性變形來獲得鍛件的鍛造成形方法，簡稱為模鍛沖壓成形：主要應用于板料，是利用壓力裝置和模具使板材產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得成形件的塑性成形方法。軋制成形：是使通過兩個或兩個以上旋轉(zhuǎn)軋輥間的軋件產(chǎn)生壓縮變形，使其橫斷面面積減小與形狀改變，從而使其縱向長度增加的一種加工方法。四、解答題鍛壓成形工藝和沖壓成形工藝各包括哪些內(nèi)容？（5分）答：鍛壓成形工藝包括：制訂工藝規(guī)程、編寫工藝卡片等。沖壓工藝規(guī)程的主要內(nèi)容包含沖壓件的工藝分析、擬訂沖壓工藝方案、確定模具類型與結(jié)構(gòu)形式、選擇沖壓設備和編寫沖壓工藝文件五個方面。什么是加工硬化，對材料的性能有何影響。（5分）答：晶粒在外力作用下被扭曲、拉長，隨著變形量的增加逐漸呈纖維狀，并且有些晶粒破碎形成碎晶，扭曲的晶格和纖維狀組織對金屬材料進一步變形有阻礙作用，使金屬的強度及硬度升高，而塑性和韌性下降，這種現(xiàn)象稱為加工硬化。加工硬化是金屬材料在塑性變形過程當中必然出現(xiàn)的一種現(xiàn)象，它會使金屬材料逐漸變強并喪失繼續(xù)變形的能力。但另一方面，可利用加工硬化顯著提高金屬制品的強度和硬度，是強化金屬材料十分有效的途徑。什么是滑移，簡述滑移過程？(10分)答：金屬材料通常情況下都是由無數(shù)小晶粒構(gòu)成的多晶體。多晶體的變形與各個晶粒的變形有很大的關系。實驗表明，晶體只有在切應力的作用下才會發(fā)生塑性變形。室溫下，單晶體的塑性變形主要是通過滑移和孿生進行的。滑移是指在切應力作用下，晶體的一部分相對于晶體的另一部分沿滑移面作整體滑動，如圖8-1所示為單晶體在切應力作用下的滑移變形過程。金屬晶體在未受外力時，晶格處于正常排列狀態(tài)，見圖8-1(a)。當切應力較小，未超過金屬的屈服強度時，晶格產(chǎn)生歪扭，金屬發(fā)生彈性變形，見圖8-1(b)。但當切應力進一步增大至超過金屬的屈服強度時，晶體的一部分相對于另一部分沿受剪晶面產(chǎn)生滑移，見圖8-1(c)。外力去除后晶格彈性歪扭消失，但金屬原子的滑移保留下來，金屬產(chǎn)生塑性變形，見圖8-1(d)。圖8-1單晶體在切應力作用下的滑移變形過程試述超塑性成形的主要特點及其應用？(10分)答：超塑性成形的特點如下：超塑性狀態(tài)下的金屬在拉伸變形過程中不產(chǎn)生縮頸現(xiàn)象，其變形應力可比常態(tài)下金屬的變形應力降低幾倍至幾十倍。這樣對某些變形抗力大、可鍛性低、鍛造溫度范圍窄的金屬材料，如鎳基高溫合金、鈦合金等，經(jīng)超塑性處理后，可進行超塑性成形。超塑性成形可獲得形狀復雜、薄壁的工件，且工件尺寸精確，因此，為進行或近似進行精密加工開辟了一條新的途徑。3）超塑性成形后的工件內(nèi)部晶粒細小、組織均勻、力學性能較好，并且具有較高的抗應力腐蝕性能。（4）在超塑性狀態(tài)下，金屬材料的變形抗力小，可充分發(fā)揮中、小型設備的作用。但超塑性成形前或超塑性成形過程中，需對材料進行超塑性處理，還要在超塑性成形過程中保持較高的溫度。金屬塑性成形方法有哪些？各種方法的特點和應用有哪些？（20分）答：金屬塑性成形的方法有鍛造成形、沖壓成形、拉拔、擠壓和軋制成形五種。自由鍛造是在自由鍛造設備的基礎上，利用簡單的通用性工具（如砧子、型砧、胎模等），使坯料變形而獲得所需的幾何形狀及內(nèi)部質(zhì)量的鍛件的加工方法。自由鍛造主要用于單件、小批量生產(chǎn)，是大型鍛件唯一的生產(chǎn)方法。沖壓成形主要應用于板料，是利用壓力裝置和模具使板材產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得成形件的塑性成形方法。板料沖壓工藝在工業(yè)生產(chǎn)中有著十分廣泛的應用，特別是在汽車、拖拉機、航空、電器、儀表及國防等工業(yè)中占有極其重要的地位。板料沖壓具有以下特點：（1）可沖壓出形狀復雜的零件、廢料較少、材料利用率高。（2）沖壓件尺寸精度高、表面粗糙度低、互換性能好。（3）可獲得強度高、剛性好、質(zhì)量輕的沖壓件。（4）沖壓操作簡單，工藝過程便于實現(xiàn)機械化、自動化，生產(chǎn)率高，但沖模制造復雜，要求高，因此，這種工藝方法用于大批量生產(chǎn)時，才能使沖壓產(chǎn)品成本降低。拔成形是靠拉拔機的鉗口夾住穿過拉拔?？椎慕饘倥髁希瑥哪？字欣觯瑥亩@得與?？仔螤睢⒊叽缦嗤漠a(chǎn)品的一種加工方法。它一般在冷態(tài)下進行，可拉拔斷面尺寸很小的線材和管材，如直徑為0.015mm的金屬線，直徑為0.25mm管材等。拉拔制品的尺寸精度高，表面光潔度極高，金屬的強度高，主要用于制造電線、電纜、金屬網(wǎng)線和各種管材。擠壓成形是使裝入擠壓筒內(nèi)的坯料，在擠壓筒后端擠壓軸的推力作用下，從擠壓筒前端的?？琢鞒觯瑥亩@得與擠壓?？仔螤?、尺寸相同的產(chǎn)品的一種加工方法。擠壓成形有正擠壓成形和反擠壓成形兩種基本方式。正擠壓成形時，擠壓軸的運動方向與