材料成形復(fù)習(xí)提綱

材料成形技術(shù)根底復(fù)習(xí)提綱緒論液態(tài)材料鑄造成形技術(shù)過(guò)程Ⅰ.復(fù)習(xí)提綱一、名詞解釋1、縮孔、縮松鑄件在冷卻和凝固過(guò)程中，由于合金的液態(tài)收縮和凝固收縮，往往在鑄件最后凝固的地方出現(xiàn)孔洞。容積大而比擬集中的孔洞稱為縮孔；細(xì)小而分散的孔洞稱為縮松2、順序凝固和同時(shí)凝固順序凝固：采用各種措施保證在鑄件上遠(yuǎn)離冒口或澆道的局部到冒口或澆道件之間建立一個(gè)遞增的溫度梯度，按照遠(yuǎn)離冒口的局部最先凝固，然后是靠近冒口局部，最后才是冒口本身凝固的次序進(jìn)行。同時(shí)凝固：采取工藝措施保證鑄件各沒(méi)有溫差或溫差很小，使各局部同時(shí)凝固。3、宏觀偏析、微觀偏析微觀偏析：微小〔晶?！吵叽绶秶鷥?nèi)各局部的化學(xué)成分不均勻現(xiàn)象。宏觀偏析：較大尺寸范圍內(nèi)化學(xué)成分不均勻的現(xiàn)象。4、流動(dòng)性、充型能力充型能力：液態(tài)合金充滿鑄型型腔，獲得形狀完整，輪廓清晰鑄件的能力。衡量充型能力可用所能形成的鑄件最小壁厚流動(dòng)性：液態(tài)鑄造合金本身的流動(dòng)能力，衡量流動(dòng)性一般采用螺旋試樣長(zhǎng)度5、自由收縮、受阻收縮鑄件在鑄型中的收縮僅受到金屬外表與助興外表之間的摩擦阻力時(shí)，為自由收縮如果鑄件在鑄型中的收縮還受到其他阻礙，那么為受阻收縮。二、填空1、現(xiàn)代制造過(guò)程分類一般分為質(zhì)量不變過(guò)程，質(zhì)量減少過(guò)程，質(zhì)量增加過(guò)程。2、一般用最小壁厚來(lái)表征液態(tài)金屬的充型能力，用螺旋線試樣長(zhǎng)度來(lái)表征液態(tài)金屬的流動(dòng)性。3、影響液態(tài)金屬充型能力的因素有金屬的流動(dòng)性、鑄型性質(zhì)、澆注條件、鑄件結(jié)構(gòu)四個(gè)方面。4、影響鑄造合金收縮的因素有縮松、縮孔、鑄造應(yīng)力、鑄件的變形和裂紋。5、鑄造縮孔形成的根本條件是金屬在恒溫或者很窄的溫度范圍內(nèi)結(jié)晶，鑄件由表及里逐層凝固，縮松形成的根本條件是金屬的結(jié)晶溫度范圍較寬，呈體積凝固方式。6、鑄件實(shí)際收縮過(guò)程中受到的阻力分為鑄型外表的摩擦力、熱阻力、機(jī)械阻力三種。7、鑄造應(yīng)力按形成原因不同分為熱應(yīng)力，相變應(yīng)力，機(jī)械阻礙應(yīng)力三種應(yīng)力。8、鑄件中往往存在各種氣體，其中主要是氫氣，其次是氮?dú)夂脱鯕狻?、鑄件中可能存在的氣孔有侵入氣孔、析出氣孔、反響氣孔三種。10、按照熔爐的特點(diǎn)，鑄造合金的熔煉可分為、、、等。11、一般砂型鑄造技術(shù)的澆注系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要由沖天爐熔煉，電弧爐熔煉，感應(yīng)爐熔煉，坩堝熔煉組成。根據(jù)所熔煉金屬的特點(diǎn)大概可分為鑄鐵熔煉、鑄鋼熔煉和有色金屬熔煉12、砂型鑄造常用的機(jī)器造型方法有震實(shí)造型微震實(shí)造型、高壓造型、拋砂造型、氣沖造型等。13、鑄造生產(chǎn)中常用的機(jī)器制芯方法有震實(shí)、擠芯、射芯、吹芯。14、常用的特種鑄造方法有熔模鑄造、壓力鑄造、離心鑄造、低壓鑄造等。三、簡(jiǎn)答題1、影響液態(tài)金屬充型能力的因素有哪些？金屬的流動(dòng)性、鑄型性質(zhì)、澆注條件、鑄件結(jié)構(gòu)2、簡(jiǎn)述砂型鑄造和特種鑄造的技術(shù)特點(diǎn)。砂型鑄造優(yōu)點(diǎn)：①適應(yīng)性廣，技術(shù)靈活性大，不受形狀、大小、復(fù)雜程度及合金種類的限制；②生產(chǎn)準(zhǔn)備簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)：①尺寸精度較差，外表粗糙度高；②品質(zhì)低③特殊件生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)低。特種制造優(yōu)點(diǎn)：①尺寸精度較高，外表粗糙度低②勞動(dòng)條件好③易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化缺點(diǎn)：適應(yīng)性差，生產(chǎn)準(zhǔn)備量大，需要復(fù)雜的技術(shù)裝備3、簡(jiǎn)述鑄件上冒口的作用和冒口設(shè)計(jì)必須滿足的根本原那么。冒口的作用：補(bǔ)充鑄件收縮；集渣和通排氣。原那么：1〕冒口凝固時(shí)間應(yīng)大于或等于鑄件的凝固時(shí)間；2〕冒口有足夠的金屬液補(bǔ)充鑄件的收縮；3〕冒口與鑄件上被補(bǔ)縮局部之間必須存在補(bǔ)縮通道；4〕設(shè)置冒口注意節(jié)約金屬和提高補(bǔ)縮效率。4、鑄造成形的澆注系統(tǒng)由哪幾局部組成，其功能是什么？澆注系統(tǒng)主要由澆口杯、直澆道、橫澆道和內(nèi)澆道組成；主要功能：1〕將鑄型型腔與澆包連接起來(lái)，平穩(wěn)的導(dǎo)入液態(tài)金屬2〕擋渣及派駐鑄型型腔中的空氣和其他氣體3〕調(diào)節(jié)鑄型各局部的溫度分布以控制鑄件的凝固順序4〕保證液態(tài)金屬在最適宜的時(shí)間范圍內(nèi)充滿鑄型，不使金屬過(guò)度氧化，有足夠的壓力頭，并保證金屬液面在鑄型型腔內(nèi)有適當(dāng)?shù)纳仙俣?、熔煉鑄造合金應(yīng)滿足的主要要求有哪些？1〕熔煉出符合材質(zhì)性能要求的金屬液，而且化學(xué)成分的波動(dòng)盡量??；2〕熔化并過(guò)熱金屬的高溫；3〕有充足和適時(shí)的金屬液供給；4〕低的能耗和熔煉費(fèi)用5〕噪聲和排放的污染物嚴(yán)格控制在法定的范圍內(nèi)。6、試比擬灰鑄鐵、鑄造碳鋼和鑄造鋁合金的鑄造性能特點(diǎn)，哪種金屬的鑄造性能好？哪種金屬的鑄造性能差？為什么？灰鑄鐵的鑄造性能好，鑄鋼的鑄造性能差；由于灰鑄鐵接近共晶成分，凝固溫度范圍窄，鐵液的流動(dòng)性好，并且灰鑄鐵凝固過(guò)程中碳大局部以石墨的形式析出，收縮量遠(yuǎn)小于鑄鋼，而鑄鋼熔點(diǎn)高，鋼液易氧化和吸氣，且充型后冷卻速度快，故流動(dòng)性差，容易產(chǎn)生冷隔、澆缺乏等缺陷。鑄造鋁合金的性能介于灰鑄鐵和鑄鋼之間。四、分析題1、論述金屬的鑄造性能。金屬的鑄造性能不好會(huì)伴生哪些鑄造缺陷？冷隔、澆缺乏、夾雜、氣孔、縮孔、縮松、應(yīng)力、變形等各種鑄造缺陷2、試分析圖所示鑄造應(yīng)力框：(1)鑄造應(yīng)力框凝固過(guò)程屬于自由收縮還是受阻收縮?受阻收縮(2)鑄造應(yīng)力框在凝固過(guò)程中將形成哪幾類鑄造應(yīng)力?熱應(yīng)力、相變應(yīng)力、機(jī)械阻礙應(yīng)力(3)在凝固開始和凝固結(jié)束時(shí)鑄造應(yīng)力框中1、2部位應(yīng)力屬什么性質(zhì)(拉應(yīng)力、壓應(yīng)力)?1處是拉應(yīng)力，2處是壓應(yīng)力(4〕鑄造應(yīng)力框冷卻到常溫時(shí)，在1部位的C點(diǎn)將其鋸斷，AB兩點(diǎn)間的距離L將如何變化〔變長(zhǎng)、變短、不變〕？變長(zhǎng)3、試分析如下列圖所示鑄件：(1)哪些是自由收縮，哪些是受阻收縮?(2)受阻收縮的鑄件形成哪一類鑄造應(yīng)力?機(jī)械阻礙應(yīng)力(3)各局部應(yīng)力屬什么性質(zhì)(拉應(yīng)力、壓應(yīng)力)?固態(tài)材料塑性成形過(guò)程Ⅱ.復(fù)習(xí)題一、名詞解釋：1、金屬塑性變形在外力作用下，使金屬材料產(chǎn)生預(yù)期的蘇醒變形，以獲得所需形狀、尺寸和力學(xué)性能的毛坯或零件的加工方法。2、自由鍛、模鍛、胎模鍛自由鍛：利用沖擊力或壓力使金屬材料在上下兩個(gè)砧鐵之間或錘頭與砧鐵之間產(chǎn)生變形，從而獲得所需形狀、尺寸和力學(xué)性能的鍛件的成型過(guò)程模鍛：將加熱或者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)生塑性變形而獲得鍛件的鍛造成型過(guò)程。胎膜鍛：在自由鍛造設(shè)備上使用不固定在設(shè)備上的各種成為胎膜的單膛模具，直接將已加熱的坯料或者用自由鍛方法預(yù)鍛呈接近鍛件形狀，然后用胎膜終鍛成型的鍛造方法。3、落料、沖孔落料：使坯料按封閉輪廓?jiǎng)e離，落料是被別離的局部為所需要的工件，留下是廢料；而沖孔相反。4、板料別離和成形板料別離是使坯料一局部相對(duì)于另一局部產(chǎn)生別離而得到工件或者料坯。板料成形是使坯料發(fā)生塑性變形而成一定形狀5、金屬的可鍛性金屬的塑性變形能力又稱為金屬的可鍛性，它指金屬材料在塑性成形加工時(shí)獲得優(yōu)質(zhì)毛坯或零件的難易程度。二、填空1、金屬塑性成形的根本條件為被成形的金屬材料應(yīng)具備一定的塑性、要有外力作用于固態(tài)金屬材料上。2、工業(yè)上常用的金屬塑性成形方法有軋制、擠壓、拉拔、自由鍛造、模型鍛造、板料沖壓等。3、金屬材料的固態(tài)成形必須有兩個(gè)根本條件，它們是，。4、按溫度將固態(tài)成形過(guò)程分為_冷變形、_熱變形___兩大類，它們以為分界限。5、金屬材料的可鍛性常用延伸系數(shù)和斷面收縮率來(lái)綜合衡量。6、金屬塑性變形的根本規(guī)律是體積不變定理定律和最小阻力定理定律。7、繪制自由鍛零件的鍛件圖主要考慮的因素有敷料、加工余量、鍛件公差。8、繪制模鍛零件的鍛件圖主要考慮的因素有分模面、加工余量、鍛件公差和敷料、模鍛斜度、模鍛件圓角半徑。9、自由鍛鍛件冷卻方式有空冷、在爐灰或干砂中緩冷、隨爐緩冷三種。10、模鍛的修整工序主要有切邊與沖孔、校正、熱處理、清理等。11、模鍛件的清理方法主要有滾筒打光、噴丸清理、酸洗等。12、鍛模模膛按其功能可分為__制坯模膛_(tái)和模鍛模膛，模鍛模膛可分為_終鍛模膛和_預(yù)鍛模膛_(tái)。13、模型鍛造過(guò)程中，拔長(zhǎng)模膛的作用是減小某局部的橫截面，以增加該局部的長(zhǎng)度，滾壓模膛的作用是減小某局部的橫截面積，以增大另一局部的橫截面積。14、模鍛的制坯模膛有__拔長(zhǎng)模膛、_滾壓模膛、_彎曲模膛_(tái)、_切斷模膛_(tái)_等。15、模鍛時(shí)飛邊的作用是強(qiáng)迫充填，容納多余的金屬，減輕上模對(duì)下模的打擊。16、胎模的種類主要有__扣模__、_套筒模___、_合模___等。17、板料成形按特征分為別離和成形過(guò)程，別離過(guò)程主要有落料、沖孔、切斷、修整等，成形過(guò)程主要有拉深、彎曲、翻邊、成形等。18、落料時(shí)凹模刃口的尺寸應(yīng)取靠近落料件公差范圍的最小尺寸；而沖孔時(shí)，取凸模刃口的尺寸那么取靠近孔的公差范圍內(nèi)的最大尺寸。19、在板料的拉深成形中，通常將拉深系數(shù)m〔d/D〕控制在，為了防止起皺，當(dāng)板料厚度S與坯料直徑D之比<2%時(shí)，必須應(yīng)用壓邊圈三、簡(jiǎn)答題1、簡(jiǎn)述自由鍛成形過(guò)程的流程及繪制自由鍛件圖要考慮的主要因素。1〕繪制鍛件圖2〕坯料質(zhì)量及尺寸計(jì)算3〕選擇鍛造工序、確定鍛造溫度和冷卻范圍4〕加熱坯料鍛打5〕檢驗(yàn)6〕鍛件，繪制段鍛件圖要考慮的主要因素：1〕敷料2〕加工余量3〕鍛件公差2、在金屬的模鍛過(guò)程中，影響金屬充填模腔的因素有哪些？1〕金屬的塑性和變形抗力；2〕金屬模鍛時(shí)的溫度；3〕飛邊槽的形狀和位置；4〕鍛件的形狀和尺寸；5〕設(shè)備的工作速度6〕充填模膛方式：鐓粗比擠壓更容易；7〕其他如模鍛有無(wú)潤(rùn)滑、有無(wú)預(yù)熱。3、請(qǐng)闡述金屬在模鍛模膛內(nèi)的變形過(guò)程及特點(diǎn)。充型階段，金屬發(fā)生塑性變形，并有局部進(jìn)入模膛深處，并到達(dá)邊槽橋口為止；特點(diǎn)：在這一階段所需的變形力不大形成飛邊和充滿階段，特點(diǎn)：飛邊完成強(qiáng)迫充填的作用，并且由于飛邊的出現(xiàn)，變形力迅速增大；鍛足階段，使上下模合攏，特點(diǎn)：變形僅發(fā)生在分模面附近區(qū)域，以便向飛邊槽擠出多余的金屬，此階段變形力急劇增大，到達(dá)最大值。4、簡(jiǎn)述模鍛技術(shù)過(guò)程中確定分模面位置的原那么。要保證模鍛件易于從模膛中取出所選定的分模面應(yīng)能使膛模的深度最淺。選定的分模面應(yīng)能使上下兩模沿分模面的模膛輪廓一致，這樣在安裝鍛模和生產(chǎn)何總發(fā)現(xiàn)錯(cuò)?，F(xiàn)象時(shí)，便于及時(shí)調(diào)整鍛模位置。分模面最好是平面，且上下鍛模的模膛深度盡可能一致。所選分模面盡可能使鍛件上所加的敷料最少。5.板料沖裁與拉深成形模具結(jié)構(gòu)和過(guò)程的異同點(diǎn)。沖裁是將平板板料放在凹模上，重頭沖掉金屬料形成落料或者沖孔的過(guò)程拉伸時(shí)將平板板料放在凹模上，沖頭推壓金屬料通過(guò)凹模形成杯形工件的過(guò)程。拉伸和沖裁所用的模具構(gòu)造相似，區(qū)別在于工作局部凸模和凹模的間隙不同，而且拉深的凸凹模上沒(méi)有鋒利的刃口。四、分析題1、下列圖所示的軸類零件，批量為15件/月，材料為40Cr鋼，試：(1)根據(jù)生產(chǎn)批量選擇鍛造方法。(2)繪