材料成型与加工方法(1)

成型加工复习题

成型加工复习名词解释：1.成型加工：将高分子材料成型加工为高分子材料制品的过程。

2.共混物的均匀性：指被分散物在共混体中浓度分布的均一性。

3.共混物的分散程度：分散相在共混体中的破碎程度。

4.初混合设备：是指物料在非熔融状态下进行混合所用的设备。

5.混炼胶：将各种配合剂混入并均匀分散在橡胶中的过程的产物。

6.塑化料：将各种配合剂混入并均匀分散在塑料熔体中的过程的产物。

7.塑炼：增加橡胶可塑性的工艺过程。

8.混炼：就是将各种配合剂与可塑度合乎要求的生胶或塑炼胶在机械作用下混合均匀，制成混炼胶的过程。

塑料的初混合工艺：指聚合物与各种粉状、粒状或液体配合剂的简单混合工艺。

9.塑料的塑化：是借助加热和剪切作用使物料熔化、剪切变形、进一步混合，使树脂及各种配合剂组分分散均匀。

10.挤出成型：是将物料送入加热的机筒与旋转着的螺杆之间进行物料的输送，熔融压缩、熔体均化，并定量、定压、定速地通过机头口模而获得所需的挤出制品。

11.挤出机工作点：是螺杆特性线与口模特性线的交点。

12.挤出物膨胀：聚合物熔体在模内所受形变的弹性回复。

13.注射成型：将固体聚合物加热塑化成熔融体，并高压、高速注射入模具中，赋予模腔的形状，经冷却（或交联、硫化）成型的过程。

14.注射量：是指注射机对空注射条件下，注射螺杆或柱塞在作一次最大注射行程时，注射系统所能达到的最大注射量。

15.注射压力：:指在注射时，螺杆或柱塞端面施加于料筒中熔料单位面积上的压力。

16.合模力：注射机合模机构对模具所施加的最大夹紧力。

17.注射速度：指注射时，螺杆或柱塞移动速度。

18.注射速率:指单位时间内熔料从喷嘴射出的容量。

19.注射时间：指螺杆或柱塞完成一次注射量所需的时间。

20.塑化：指聚合物在料筒内经加热由固态转化为熔融的流动状态并具有良好的可塑性的过程。

21.注射过程：塑化良好的聚合物熔体，在柱塞或螺杆的压力作用下，由料筒经过喷嘴和模具的浇注系统进入并充满模腔这一重要而又复杂的阶段。

金属材料八大成形工艺

金属材料八大成形工艺
（6）金属型铸造(gravity die casting) 金属型铸造：指液态金属在重力作用下充填金属铸型并在型中冷却凝固而获得铸件的一种成型方法。应用：金属型铸造既适用于大批量生产形状复杂的铝合金、镁合金等非铁合金铸件，也适合于生产钢铁金属的铸件、铸锭等。
金属材料八大成形工艺
金属材料八大成形工艺
（3）挤压挤压：坯料在三向不均匀压应力作用下，从模具的孔口或缝隙挤出使之横截面积减小长度增加，成为所需制品的加工方法叫挤压，坯料的这种加工叫挤压成型Байду номын сангаас 应用：主要用于制造长杆、深孔、薄壁、异型断面零件。
金属材料八大成形工艺
（4）拉拔拉拔：用外力作用于被拉金属的前端，将金属坯料从小于坯料断面的模孔中拉出，以获得相应的形状和尺寸的制品的一种塑性加工方法。应用：拉拔是金属管材、棒材、型材及线材的主要加工方法。
金属材料八大成形工艺
（10）连续铸造（continual casting）连续铸造：是一种先进的铸造方法，其原理是将熔融的金属，不断浇入一种叫做结晶器的特殊金属型中，凝固（结壳）了的铸件连续不断地从结晶器的另一端拉出，它可获得任意长或特定的长度的铸件。应用：用连续铸造法可以浇注钢、铁、铜合金、铝合金、镁合金等断面形状不变的长铸件，如铸锭、板坯、棒坯、管子等。
金属材料八大成形工艺
（4）低压铸造(low pressure casting) 低压铸造：是指使液体金属在较低压力(0.02～0.06MPa)作用下充填铸型，并在压力下结晶以形成铸件的方法.。应用：以传统产品为主（气缸头、轮毂、气缸架等）。
金属材料八大成形工艺
（5）离心铸造(centrifugal casting) 离心铸造：是将金属液浇入旋转的铸型中，在离心力作用下填充铸型而凝固成形的一种铸造方法。应用：离心铸造最早用于生产铸管，国内外在冶金、矿山、交通、排灌机械、航空、国防、汽车等行业中均采用离心铸造工艺，来生产钢、铁及非铁碳合金铸件。其中尤以离心铸铁管、内燃机缸套和轴套等铸件的生产最为普遍。

材料成型方法

为了改善劳动条件与提高生产率，目前已经广泛采用震动落砂机进行机械落砂。
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第一节铸造

2.铸件的清理
型技术，具有造型机结构简单、维修方便、噪声小的特点，
很有发展前途。射压式紧实造型是现代铸造生产中用来制作型芯的主要方法，在树脂砂应用量不断扩大的状况下，射压式紧实设备数量也不断增多。抛砂式紧实仅适用于中、小批量生产大件的造型过程。
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第一节铸造
高压下快速充填到金属铸型中，并在压力下充型和凝固而形成铸件的铸造方法称为压力铸造，简称压铸。图2-8为J1113G型卧式冷室压铸机外形图。该设备合型力为1 350 kN，压射力为94~157 kN，一次铝合金浇入量为1. 8 kg。图2-9为常用压铸机的工作过程。压力铸造的主要特点如下:

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第一节铸造

3.造型方法砂型铸造的造型方法很多，一般分为手工造型和机器造型两大类。 (1)手工造型手工造型是传统的造型方法，它操作灵活，应用范围广，对模具、砂箱的要求也不高，但生产率低，主要用于单件、小批量生产。按照模样的特点可以分为整模造型、分模造型、挖砂造型、活块造型等方法。 ①整模造型整模造型的模样是一个整体，其特点为铸型简单、造型简易，适用于形状简单最大截面在端部的铸件。其工艺过程由填砂、紧实、制作出气道、翻转下砂箱、制作上砂箱、浇注系统、起模和完成浇冒系统、修模、合箱等组成。
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第一节铸造

2.造型材料

造型材料包括型砂和芯砂两种。
型砂和芯砂应具有以下性能:透气性、强度、耐火度、可塑性、退让性。造型材料由原砂、黏结剂、水和附加物等组成。原砂是型砂和芯砂的主要组成部分;黏结剂的作用是将砂粒互相瓤结在一起，使型砂具有一定的强度和可塑性，常用的有陶土、油类、树脂与水玻璃等;附加物是为了改善型砂的某些性能而附加的物质，如加入煤粉可提高耐火性能，加入水玻璃可提高强度，加入木屑可改善透气性和退让性等。型(芯)砂的制备过程主要包括烘干、筛分、混砂、松砂、停放闷砂等。

2021年自考《材料加工和成型工艺》模拟试题及答案(卷一)

2021年自考《材料加工和成型工艺》模拟试题及答案（卷一）1.力学行为：材料在载荷作用下的表现2.弹性变形：当物体所受歪理不大而变形处于开始阶段时，若去除外力，物体发生的变形会完全消失，并恢复到原始状态3.塑形变形：当外力增加到一定数值后再去除时，物体发生的变形不能完全消失而一部分被保留下来4.韧性断裂:断裂前出现明显宏观塑形变形的断裂5.脆性断裂：没有宏观塑形变形的断裂行为6.工艺性能：指材料对某种加工工艺的适应性7.硬度：材料的软硬程度8.强度：材料经的起压力或变形的能力9.测定硬度的方法很多，主要有压人法，刻划法，回跳法常用的硬度测试方法有布氏硬度(HB)，洛氏硬度(HR)，维氏硬度(HV)10.韧性：材料在断裂前吸收变形能量的能力11.材料的韧性除了跟材料本身的因素有关还跟加载速率，应力状态，介质的影响有很大的关系12.疲劳断裂：材料在循环载荷的作用下，即使所受应力低于屈服强度也常发生断裂13.疲劳强度：材料经无数次的应力循环仍不断裂的最大应力，用以表征材料抵抗疲劳断裂的能力14.防疲劳断裂的措施有采用改进设计和表面强化均可提高零构件的抗疲劳能力15.低应力脆断：机件在远低于屈服点的状态下发生脆性断裂16.低应力脆断总是与材料内部的裂纹及裂纹的扩展有关17.对金属材料而言，所谓高温是指工作温度超过其再结晶温度18.材料的高温力学性能主要有蠕动极限，持久强度极限，高温韧性和高温疲劳极限19.蠕变：材料长时间在一定的温度和应力作用下也会缓慢产生塑形变形的现象20.蠕变极限：在规定温度下，引起试样在规定时间内的蠕变伸长率或恒定蠕变速度不超过某规定值的最大应力21.持久强度极限：试样在恒定温度下，达到规定的持续时间而不断裂的最大应力22.工程材料的各种性能取决于两大因素：一是其组成原子或分子的结构及本性，二是这些原子或分子在空间的结合和排列方式23.材料的结构主要指构成材料的原子的电子结构，分子的化学结构及聚集状态结构以及材料的显微组织结构24.离子化合物或离子晶体的熔点，沸点，硬度均很高热膨胀系数小，但相对脆性较大25.离子键;通过电子失，得，变成正负离子，从而靠正负离子间的库仑力相互作用而形成的结合键26.共价键：得失电子能力相近的原子在相互靠近时，依靠共用电子对产生的结合力而结合在一起的结合键27.分子晶体;在固态下靠分子键的作用而形成的晶体28.结晶;原子本身沿三维空间按一定几何规律重复排列成有序结构29.晶格：用于描述原子在晶体中排列形式的几何空间格架30.晶格中最小的几何单元称为晶胞31.常见晶体结构类型1体心立方晶格2面心立方晶格3密排六方晶格32.晶体缺陷：在晶体内部及边界都存在原子排列的不完整性33.晶体缺陷有点缺陷线缺陷面缺陷34.组元：组成合金的最基本的独立的单元35.相：合金系统中具有相同的化学成分，相同的晶体结构和相同的物理或化学性能并与该系统的其余部分以界面分开的部分36.置换固溶体：由溶质原子代替一部分溶剂原子而占据溶剂晶格中某些结点位置而形成的固溶体37.间隙固溶体：由溶质原子嵌入溶剂晶格中各结点间的空隙中而形成的固溶体38.溶质原子与溶剂原子的直径差越大，溶入的溶质原子越多，晶格畸变就越严重39.固容强化：晶体畸变是晶体变形的抗力增大，材料的强度，硬度提高40.陶瓷一般由晶体相，玻璃相，气相组成41.玻璃相的作用：1将晶体相粘结起来，填充晶体相间空隙，提高材料的致密度，2降低烧成温度，加快烧结过程，3阻止晶体的转变，抑制晶体长大4获得一定程度的玻璃特点42.气相是指陶瓷组织内部残留下来的空洞43.玻璃相是一种非晶态的低熔点固体相44.液态金属，特别是其温度接近凝固点时，其原子间距离，原子间的作用力和原子的运动状态等都与固态金属比较接近45.液态金属结晶时晶核常以两种方式形成：自发形核与非自发形核46.自发形核：只依靠液态金属本身在一定过冷度下由其内部自发长出结晶核心47.非自发形核：依附于金属液体中未溶的固态杂质表面而形成晶核48.金属结晶过程中晶核的形成主要是以非自发形核方式为主49.晶核的长大方式1平面长大方式2树枝长大方式50.一般铸件的典型结晶组织分为三个区域1细晶区：铸锭的最外层是一层很薄的细小等轴晶粒随机取向2柱状晶区：紧接细晶区的为柱状晶区，这是一层粗大且垂直于模壁方向生长的柱状晶粒3等轴晶区：由随机取向的较粗大的等轴晶粒组成51.细化晶粒对于金属材料来说是同时提高材料强度和韧性的好方法之一52.铸件晶粒大小的控制：1增大过冷度2变质处理3附加振动53.共晶相图：两组元在液态完全互溶，在固态下有限溶解或互不溶解但有共晶反应发生的合金相图54.共晶转变：由液态同时结晶出两种固相的混合物的现象55.二次渗碳体：凡Wc>0.0218%的合金自1148C冷却到727C的过程中，都将从奥氏体中析出渗碳体56.铁碳合金分为工业纯铁(Wc<0.0218%)，钢(Wc=0.0218%---2.11%)和白口铸铁(Wc>2.11%)57.在钢中把Wc=0.77%的钢称为共析钢，把Wc<0,77%的为亚共析钢，把Wc>0,77%的为过共析钢58.在白口铸铁中，把Wc=4.3%的铸铁称为共晶白口铸铁，把Wc<4.3%的铸铁称为亚共晶白口铸铁，把Wc>4.3%的铸铁称为过共晶白口铸铁59.热处理的目的不仅在于消除毛坯中的缺陷，改善其工艺性能，为后续工艺过程创造条件，更重要的是热处理能够显著提高钢的力学性能，充分发挥钢材的潜力，提高零件使用寿命60.热处理都是由加热，保温，冷却三个阶段构成61.热处理分类1整体热处理：退火，正火，淬火，回火2表面热处理：表面淬火3化学热处理：渗碳，碳氮共渗，渗氮62.奥氏体晶粒越小，冷却转变产物的组织越细，其屈服强度，冲击韧度越高63.从加热温度，保温时间和加热速度几个方面来控制奥氏体的晶粒大小，加热温度越高，保温时间越长，奥氏体晶粒越大，所以常利用快速加热，短时保温来获得细小的奥氏体晶粒64.下贝氏体具有较高的强度和硬度，塑形和韧性，常采用等温淬火来获得下贝氏体，一提高材料的强韧性65.退火：将钢材或钢件加热到适当的温度，保持一定的时间，随后缓慢冷却以获得接近平衡状态组织的热处理工艺66.退火工艺分为两类：一类包括均匀化退火，再结晶退火，去应力退火，去氢退火，它不是以组织转变为目的的退火工艺方法特点是通过控制加热温度和保温时间使冶金及冷热加工过程中产生的不平衡状态过渡到平衡状态。

(完整版)高分子材料成型加工四种成型加工方法优缺点

1.压制成型：应用于热固塑料和橡胶制品的成型加工压制成型方法对于热固性塑料、橡胶制品和增强复合材料而言，都是将原料加入模具加压得到制品，成型过程都是一个物理—化学变化过程。

不同的是橡胶制品的成型中要对原料进行硫化。

橡胶通过硫化获得了必需的物理机械性能和化学性能。

而在复合材料压制成型过程中，还用到了层压成型（在压力和温度的作用下将多层相同或不同材料的片状物通过树脂的粘结和熔合，压制成层压塑料的成型方法）和手糊成型（以玻璃纤维布作为增强材料，均匀涂布作为黏合剂的不饱和聚酯树脂或环氧树脂的复合材料）。

2.挤出成型：适用于所有高分子材料，广泛用于制造轮胎胎面、内胎、胎管及各种断面形状复杂或空心、实心的半成品，也用于包胶操作。

挤出成型挤出成型对于高分子三大合成材料所用的设备和加工原理基本上是相同的。

有区别的是橡胶挤出是在压出机中对混炼胶加热与塑化，通过螺杆的旋转，使胶料在螺杆和料筒筒壁之间受到强大的挤压作用，不断向前推进，并借助于口型（口模）压出具有一定断面形状的橡胶半成品。

而合成纤维的挤出纺丝过程，采用三种基本方法：熔融纺丝、干法纺丝、湿法纺丝。

一般采用熔融纺丝（在熔融纺丝机中将高聚物加热熔融制成溶体，通过纺丝泵打入喷丝头，并由喷丝头喷成细流，再经冷凝而成纤维）。

3.注射成型：应用十分广泛，几乎所有的热塑性塑料及多种热固性塑料都可用此法成型，也可以成型橡胶制品。

注射成型高分子三大合成材料的注射成型过程中所用设备和工艺原理比较相似，但是从基本过程和要求看热固性塑料注射和热塑性塑料注射有很多不同之处。

热固性塑料的注射成型要求成型物料首先在温度相对较低的料筒内预塑化到半熔融状态，然后在随后的注射充模过程中进一步塑化，避免其因发生化学反应而使黏度升高，甚至交联硬化为固体。

塑料注射成型原料是粒状或粉状的塑料，而橡胶注射成型原料则是条状或块粒状的混炼胶，且混炼胶在注压入模后须停留在加热的模具中一段时间，使橡胶进行硫化反应。

高分子材料成型加工四种成型加工方法优缺点

1.压制成型：应用于热固塑料和橡胶制品的成型加工压制成型方法对于热固性塑料、橡胶制品和增强复合材料而言，都是将原料加入模具加压得到制品，成型过程都是一个物理—化学变化过程。

不同的是橡胶制品的成型中要对原料进行硫化。

橡胶通过硫化获得了必需的物理机械性能和化学性能。

而在复合材料压制成型过程中，还用到了层压成型（在压力和温度的作用下将多层相同或不同材料的片状物通过树脂的粘结和熔合，压制成层压塑料的成型方法）和手糊成型（以玻璃纤维布作为增强材料，均匀涂布作为黏合剂的不饱和聚酯树脂或环氧树脂的复合材料）。

2.挤出成型：适用于所有高分子材料，广泛用于制造轮胎胎面、内胎、胎管及各种断面形状复杂或空心、实心的半成品，也用于包胶操作。

挤出成型对于高分子三大合成材料所用的设备和加工原理基本上是相同的。

有区别的是橡胶挤出是在压出机中对混炼胶加热与塑化，通过螺杆的旋转，使胶料在螺杆和料筒筒壁之间受到强大的挤压作用，不断向前推进，并借助于口型（口模）压出具有一定断面形状的橡胶半成品。

而合成纤维的挤出纺丝过程，采用三种基本方法：熔融纺丝、干法纺丝、湿法纺丝。

一般采用熔融纺丝（在熔融纺丝机中将高聚物加热熔融制成溶体，通过纺丝泵打入喷丝头，并由喷丝头喷成细流，再经冷凝而成纤维）。

3.注射成型：应用十分广泛，几乎所有的热塑性塑料及多种热固性塑料都可用此法成型，也可以成型橡胶制品。

注射成型高分子三大合成材料的注射成型过程中所用设备和工艺原理比较相似，但是从基本过程和要求看热固性塑料注射和热塑性塑料注射有很多不同之处。

热固性塑料的注射成型要求成型物料首先在温度相对较低的料筒内预塑化到半熔融状态，然后在随后的注射充模过程中进一步塑化，避免其因发生化学反应而使黏度升高，甚至交联硬化为固体。

塑料注射成型原料是粒状或粉状的塑料，而橡胶注射成型原料则是条状或块粒状的混炼胶，且混炼胶在注压入模后须停留在加热的模具中一段时间，使橡胶进行硫化反应。

材料成型及加工原理第一章

第一章1.聚合物材料的加工性质：可模塑性、可挤压性、可纺性、可延性。

2.什么是可挤压性？答：可挤压性是指聚合物经过挤压作用形变时获得形状和保持形状的能力。

发生地点：主要有挤出机、注塑机料筒、压延机辊筒用、模具中等聚合物力学的状态：粘流态。

表征参数：熔融指数3.什么是可模塑性？答：可模塑性是指材料在温度和压力作用下形变和在模具中模制成型的能力。

发生地点：主要有挤出机、注塑机、模具中等聚合物力学状态：高弹态、粘流态表征方法：螺旋流动试验在成型加工过程中，聚合物的可模塑性常用在一定温度、压力下熔体的流动长度来表示。

4.什么是可纺性？答：可纺性是聚合物材料经过加工形成连续的固态纤维的能力。

发生地点：主要有熔融纺丝聚合物力学状态：粘流态表征方法：纺丝实验5.什么是可延性？答：可延性表示无定型或半结晶聚合物在一个或两个方向上受到压延或拉伸时变形的能力。

发生地点：压延或拉伸工艺聚合物力学状态：高弹态、或玻璃态。

表征方法：拉伸试验（速率快慢、式样）可延性源于：1）大分子结构非晶高聚物单个分子空间形态：无规线团：结晶高聚物：折叠链状细而长的长链结构和巨大的长径比2）大分子链的柔性。

6.什么是粘弹性？答：粘弹性是纯弹性和纯粘性的有机组合。

A，粘性：物体受力后，形变随时间发生变化，除去外边后，形变不能回复。

B，弹性：物全受力后，发生形变，除去外力后，形变能回复1）普弹性：物体受力后，瞬时发生形变，除去外力能迅速回复，与时间无关。

（符合胡克定律）2）高弹性：物体受力后，瞬时发生形变，除去外力能回复，与时间有关。

（不符合胡克定律）7.什么是滞后效应？答：在外作用力下，聚合物分子链由于跟不上外力作用速度而造成的形变总是落后于外力作用速度的效应。

形成原因：长链结构和大分子的运动具有步性，存在松弛过程，需要松弛时间。

聚合物的可挤压性：粘度---流动性---MFR表征、表征意义及使用意义聚合物的可模塑性：可模塑性的影响因素聚合物的可延性：冷拉伸、热拉伸、滞后效应线型高聚合物的聚集态与成型加工：力学三态的特征（分子运动状态、宏观力学状态）及适应的成型加工方法重要的成型加工特征温度：Tb /Tg/Tm/Tf/Td习题：1.请用粘弹性的滞后效应相关理论解说塑料注射成型制品的变形收缩现象以及热处理的作用。

材料加工成型理论第一章-金属塑性变形的物理本质

5. 割阶运动所引起的阻力
• 割阶运动所引起的阻力也就是形成点缺陷引起的阻力。当带有割阶的位错滑移时，如果割阶做的是非保守运动，则运动过程中其后形成一连串的点缺陷。形成这些点缺陷需要能量，这就相当于有反向的力阻碍位错前进。形成这些点缺陷引起的阻力为：
• 位错要运动，虽然很容易，但也必须至少克服点阵阻力（派-纳力）对它的阻碍才能运动。
1.点阵阻力
• 位错向前运动，必须越过一个能量最大值的位置，才能从一个低能的稳定位置过渡到另一个低能的稳定位置。为此，就需要对位错施加足够的力以供克服这一能垒所需要的能量，这个能垒就称为派尔斯垒，克服这个能垒所需要的力就是派-纳力。
4. 位错切割穿过其滑移面的位错林所引起的阻力
• 位错林是指那些穿过运动位错所在滑移面的
位错。切割林位错所引起的阻力用
' s
表示，
是一种短程力。
• 热激活对于克服这个阻力是有很大作用的。
• 由于位错林的存在，必然存在应力场，林位
错的应力场对运动位错的阻力用
" s
表示，
该力是一种长程力，它对温度不敏感。
• 根据该理论可以估计出纯金属的理论屈服强度
m G / 2
• 一般金属晶体的理论屈服强度为103~104MPa 数量级。而实测纯金属单晶体大致为1MPa，理论值是实际值的1000倍以上，说明把滑移过程看成是整体刚性的移动与实际相差较远。
二、实际晶体屈服强度的构成
• 金属的理论屈服强度来源于金属的原子间的结合力，它是金属原子间结合力大小的反映。而实际晶体中存在各种晶体缺陷，如位错的存在，位错易运动，因而不能充分发挥出原子间结合力的作用，所以金属实际屈服强度远低于理论值。

材料成型与工艺课后答案 1-3,1-4

（4）阶梯式浇注系统是具有多层内浇道。优点：兼有底注式和顶注式的优点，又克服了两者的缺点，即浇注平稳，减少了飞溅，又有利于补缩。缺点：浇注系统结构复杂，加大了造型和铸件清理工作量。多用于高度较高、型腔较复杂、收缩率较大或品质要求较高的铸件。
3. 内浇道与铸件型腔连接位置的选择原则
2)铸件的大平面应朝下，减少辐射，防开裂夹渣。
3）面积较大的薄壁部分应置于铸型下部或垂直、倾斜位置。防止产生浇不足、冷隔。
4）易形成缩孔的铸件，较厚部分置于上部或侧面。考虑安放冒口利于补缩。
5) 应尽量减少型芯的数量。
6)要便于安放型芯、固定和排气。
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浇注位置
内浇道的位置、数目应服从所选定的凝固顺序和补缩方法。
内浇道在铸件上开设位置的选择可遵循如下原则：
1．为使铸件实现同时凝固，对壁厚均匀的铸件，可选用多个内
浇道分散引入金属液。对壁厚不太均匀的铸件，内浇道应开设在薄壁处。
2．为使铸件实现顺序凝固，内浇道应设在有冒口的厚壁处，
从厚壁处引入金属液，形成铸件从薄壁至厚壁，最后到冒口的凝固顺序。
分型面
浇注位置和分型面选择总原则：优先保证铸件质量为主
操作便捷为辅：造型、起模、下芯、合箱
不可牺牲铸件质量来满足操作便利
四、铸造工艺参数的确定
铸造工艺参数包括收缩余量、加工余量、起模斜度、铸造圆角、型芯和芯头等。 1）收缩余量模样比铸件图纸尺寸增大的数值称收缩余量。在制作模样和芯盒时，模样和芯盒的制造尺寸应比铸件放大一个该合金的线收缩率。这个线收缩率称为铸造收缩率： ∑=(L模-L铸件)/ L模*100% 通常，灰铸铁的铸造收缩率为0.7％～1.0％，铸造碳钢的铸造收缩率为1.3％～2.0％，铝硅合金的铸造收缩率为0.8 ％～1.2％，锡青铜的铸造收缩率为1.2％~1.4％。

材料成型与加工复习-1

材料成型与加工复习试卷类型一、选择题（共20题，每题0.5分，共10分）二、填空题（共20个空，每个0.5分，共10分）三、名词解释（共4题，每题2.5分，共10分）四、是非题（共5题，每题2分，共10分）（先判断对或错，若错请写出理由。

）五、计算题（共2题，每题5分，共10分）六、简答题（共4题，每题5分，共20分）七、论述题（共2题，每题15分，共30分）成绩评定：卷面成绩：70%。

平时成绩：30%。

考勤未到一次扣5分，迟到一次扣2分；作业未交一次扣2分）；PPT报告共10分（根据PPT质量及回答问题情况综合给分）。

一、填空题（1）聚合物加工通常包括两个过程，其一是：，其二是：。

（2）聚合物所具有的四种加工性质是：、、、。

（3）物料的混合有、、三种基本运动形式，聚合物成型时熔融物料的混合以运动形式为主。

（4）单螺杆挤出机的基本结构包括：、、、、五部分（5）挤出成型工艺过程大体相同，其程序为、、、，有时还包括。

（6）注塑机的基本结构由、和三部分组成。

（7）橡胶塑炼的实质是。

（8）碳黑在橡胶中分散分三个阶段，分别是第一阶段：；第二阶段：；第三阶段：。

（9）成纤聚合物的纺丝过程是在态进行的，而加工过程是在态进行的。

（10）热敏性的PVC宜用螺槽；熔体粘度低和热稳定性较高的PA宜用螺槽螺杆二、名词解释：1．均相成核：2．异相成核：3．二次结晶：4．后结晶：5．热处理（退火）：6．淬火：7．压延涂层法：8．帖胶：9．擦胶：10．热成型：11．喷硫：12．弹性记忆：13．威廉氏可塑度（P）：14．门尼粘度：15. 压缩比：二选择题：（1）对结晶聚合物，Tg与Tm间有一大致关系，即Tm(K):Tg(K)的比值约为：A. 3:1; B. 4:1; C. 3:2; D. 2:1。

（2）对聚合物的结晶，其最大结晶速率时的温度约为其熔点的倍。

A. 0.7;B. 0.8;C. 0.85;D.0.9.(3) 在聚合物熔点以上，下面的加工方式不适宜操作。

材料成型原理及工艺第一章液态成型工艺基础理论

态陷产生，导致成型件力学性能，
成特别是冲击性能较低。
型 2. 涉及的工序很多，难以精确控
的制，成型件质量不稳定。
缺 3.由于目前仍以砂型铸造为主，
点：
自动化程度还不很高，且属于热加工行业，因而工作环境较差。
4.大多数成型件只是毛坯件，需经过切削加工才能成为零件。
液态成型原理及工艺
冲天炉出铁
液态成型原理及工艺
绪论：
金属液态成型又称为铸造，
金它是将固态金属熔炼成符合
属液态成型：
一定要求的液态金属，然后将液态金属在重力或外力作用下充填到具有一定形状型腔中，待其凝固冷却后获得所需形状和尺寸的毛坯或零件，即铸件的方法。
制造毛坯或机器零件的重要方法。
液态成型原理及工艺
绪论：
的游离原子
级，在此范围内仍具有一定
近
液
的规律性。原
程
态
子集团间的空
结
空穴或裂纹穴或裂纹内分
布着排列无规
有序
构
则的游离的原
子。
液态成型原理及工艺
这样的结构不是静止的，而是处于瞬息万变的状态，即原子集团、空穴或裂纹的大小、形态及分布及热运动的状态都处于无时无刻不在变化的状态。液态中存在着很大的能量起伏。
液液态成型件在机械产品中占有重态要比例：
成在机床、内燃机、重型机器中铸型件约占70％-90％；在风机、压
的缩机中占60％-80％；在拖拉机
重中占50％-70％；在农业机械中
要占40％-70％；汽车中占20％-30
性％。
液态成型原理及工艺
液态成型的优点：
(1) 适应性广，工艺灵活性大

材料成型与工艺课后答案 1-3,1-4

铸造工艺图：铸造工艺图是利用各种工艺符号，把制造模样和铸型所需的资料，直接绘在零件图上的图样。
它是制造模样和铸型，进行生产准备和铸件检验的依据——基本工艺文件收缩余量
工浇注位置艺方分型面的选择案
工加工余量艺参起模斜度数铸造圆角型芯及芯头
浇组成及作用注常见类型系统冒口
2)铸件的大平面应朝下，减少辐射，防开裂夹渣。
3）面积较大的薄壁部分应置于铸型下部或垂直、倾斜位置。防止产生浇不足、冷隔。
4）易形成缩孔的铸件，较厚部分置于上部或侧面。考虑安放冒口利于补缩。
5) 应尽量减少型芯的数量。
6)要便于安放型芯、固定和排气。
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浇注位置
较大的铸件，宜将内浇道
从铸件薄壁处引入，以利铸件同时凝固，减少铸件的内应力、变形，防止裂纹产生。
二、浇注位置的选择-六点注意
浇注位置：浇注时铸件在铸型中所处的空间位置；浇注位置对铸件质量及铸造工艺都有很大影响。选择时应考虑如下原则：
选择原则：
1)铸件的重要加工面和受力面应朝下或位于侧面，避免砂眼气孔和夹渣。
1）冒口就近设在铸件热节的上方或侧旁； 2）冒口尽量设在铸件最高、最厚的部位，对低处的热节增设补贴或使用冷铁。 3）冒口不应设在铸件重要的、受力大的部位，以防晶粒粗大降低力学性能。 4）冒口位置不要选在铸造应力集中处，应注意减轻对铸件的收缩阻碍，以免引起裂纹。 5）尽量用一个冒口同时补缩几个热节或铸件 6）冒口布置在加工面上，可借加工精整铸件表面，零件外观质量好。 7）对不同高度上的多个冒口，应用冷铁使各个冒口的补缩范围相隔开
起模斜度的大小根据立壁的高度、造型方法和模样材料来确定：立壁愈高，斜度愈小；外壁斜度比内壁小；机器造型的一般比手工造型的小；金属模斜度比木模小。具体数据可查有关手册。一般外壁为3º ~ 15°，内壁为3°~10°。

材料成型与加工

材料成型与加工材料成型是指将原料加工成所需形状和尺寸的过程，而加工则是对已成型材料进行进一步加工和改善的过程。

材料成型与加工在各行各业中起着至关重要的作用。

本文将探讨材料成型与加工的概念、方法和应用。

一、材料成型的概念材料成型是将材料加工成所需形状和尺寸的过程，通过施加力和热能，使材料发生变形以满足特定的工艺要求。

它可以分为热成型和冷成型两大类，常见的热成型有锻造、热轧和熔铸等，而冷成型则有冷挤压、冷拉伸和冷弯等方法。

二、材料成型的方法1. 锻造：锻造是利用压力将金属材料在高温下通过模具制成所需形状的一种成型方式。

它可以提高金属材料的内部结构，增强其力学性能，并避免气孔和夹杂物的存在。

2. 热轧：热轧是将金属材料在高温下经过多道次的轧制而成的一种成型方式。

通过热轧，可以改变金属材料的断面积和形状，提高其密度和机械性能。

3. 熔铸：熔铸是将金属或合金材料熔化后通过模具冷却凝固得到所需形状的一种成型方式。

熔铸可以制备出复杂的形状和大尺寸的零件，广泛应用于航空航天、汽车和机械制造等领域。

4. 冷挤压：冷挤压是通过施加大压力将金属材料挤压到模具的缝隙中，从而得到所需形状的一种成型方式。

与热挤压相比，冷挤压具有成本低、精度高和材料性能好的特点。

5. 冷拉伸：冷拉伸是将金属材料拉伸到一定长度后进行冷却而得到所需形状的一种成型方式。

冷拉伸可以提高材料的强度和硬度，常见于钢丝、铝丝等材料的生产过程中。

6. 冷弯：冷弯是将金属材料通过施加力使其发生弯曲而得到所需形状的一种成型方式。

冷弯适用于薄板材和管材等的制造，常见于建筑、船舶和家具制造等行业。

三、材料加工的概念材料加工是指对已成型材料进行进一步加工和改善的过程，以获得更高的精度、更好的性能和外观质量。

材料加工包括切削加工、塑性加工和焊接等多种方法。

四、材料加工的方法1. 切削加工：切削加工是通过在材料表面切削刀具与工件之间施加相对运动，从而将材料去除以获得所需形状和尺寸的一种加工方式。

《工艺美术设计师》职业标准

《工艺美术设计师》职业标准一、职业概况1.1 职业名称工艺美术设计师。

1.2 职业定义工艺美术设计师是运用现代设计观念、程序和方法从事工艺美术各专业领域创作设计的专业人员。

1.3 职业等级本职业共设四个等级，分别为工艺美术设计师（四级）（国家职业资格四级）、工艺美术设计师（三级）（国家职业资格三级）、工艺美术设计师（二级）（国家职业资格二级）、工艺美术设计师（一级）（国家职业资格一级）。

1.4 职业环境条件室内，常温。

1.5 职业能力特征具有设计表现能力，平面、空间想象能力，计算机应用设计能力，色觉正常，手指手臂灵活，良好的沟通能力。

1.6 基本文化程度高中毕业（或同等学历）。

1.7 鉴定要求1.7.1 适用对象从事或准备从事本职业的人员。

1.7.2 申报条件参照《上海市职业技能鉴定申报条件》1.7.3 鉴定方式1 / 12 工艺美术设计师（四级）、工艺美术设计师（三级）采用非一体化鉴定方式：分为理论知识考试和操作技能考核两部分。

理论知识考试采用闭卷笔试方式，技能操作考核采用现场实际操作和实践课题方式。

理论知识考试和技能操作考核均实行百分制，成绩皆达60分以上者为合格；工艺美术设计师（二级）、工艺美术设计师（一级）采用一体化鉴定方式，将理论知识考试融合在操作技能的考核中，分模块进行鉴定。

实行百分制，每个模块鉴定成绩皆达60分以上者为合格。

格。

1.7.4 鉴定场所设备鉴定场所设备理论知识考试：采光、照明良好的教室；理论知识考试：采光、照明良好的教室；技能操作考核：计算机、绘图软件、图形输出设备、实践场地。

技能操作考核：计算机、绘图软件、图形输出设备、实践场地。

二、工作要求2.1“职业功能”和“工作内容”一览表职业功能职业功能工作内容工作内容工艺美术设计师工艺美术设计师（四级）（四级）工艺美术设计师工艺美术设计师（三级）（三级）工艺美术设计师工艺美术设计师（二级）工艺美术设计师工艺美术设计师（一级）一、计算机辅助设计（一）通用计算机及辅助设备的使用（一）CAD 应用设计（二）CAD 基础与应用（二）图形设计软件应用设计（三）图形设计软件的基础与应用（三）三维软件的操作和应用二、工艺美术设计基础表现（一）平面构成（二）色彩构成（三）立体构成（四）图案设计（一）图案设计三、工艺美术设计表现（一）制图（二维）（一）制图（三维）（二）装饰画设计（二）装饰画设计（一）装饰画设计（三）设计速写（三）设计速写（二）设计速写四、工艺美术设计材料与加工工艺（一）设计材料的识别（一）设计材料的选择（二）材料的成型加工与表面处理（二）材料的成型加工与表面处理（一）材料的废弃处理与环境保护（二）设计材料的综合利用与开发五、工艺品造型设计（一）造型设计准备（一）组合形体工艺品造型设计（二）单体工艺品造型设计（二）工艺品造型设计改进六、工艺美术设计管理（一）工艺美术设计策略管理（一）工艺美术设计企业与项目管理（二）工艺美术设计流程管理（二）工艺美术设计作品分析七、工艺美术设计实践（一）制定实践计划（二）设计实践计划的实施（三）设计实践的总结八、工艺美术设计指导和培训（一）工艺美术设计指导（二）工艺美术设计培训2.2各等级工作要求本标准对工艺美术设计师（四级）、工艺美术设计师（三级）、工艺美术设计师（二级）、工艺美术设计师（一级）的技能要求依次递进，高级别包括低级别的要求。

材料加工和成形工艺

材料加工和成型工艺绪论1.材料、能源、信息现代技术和现代文明的三大支柱。

2.材料:指那些能够用于制造结构、器件或其它有用产品的物质。

3.工程材料分类，据组成与结构特点分为：金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料、复合材料；据性能特征分为：结构材料、功能材料；据用途分为：建筑材料、能源材料、机械工程材料、电子工程材料。

4.结构材料:是以力学性能为主的工程材料的统称，主要用于制造工程建筑中的构件、机械装备中的支撑件、连接件、运动件、传动件、紧固件、弹性件及工具、模具等。

5.功能材料:是指以物理性能为主的工程材料，即指在电、磁、声、光、热等方面有特殊性能或在其作用下表现出特殊功能材料。

6.材料加工:指材料的成型加工及强化、改性和表面技术的应用等。

7.材料的加工和改性是挖掘材料性能的潜力和充分发挥材料效能的主要手段。

8.表面技术:指通过施加覆盖层或改变表面形貌、化学组分、相组成、微观结构、缺陷状态，达到提高材料抵御环境作用的能力或赋予材料表面某种功能特性的材料工艺技术。

第一章材料的力学行为和性能1.材料的性能包括使用性能和工艺性能。

2.使用性能分为物理性能、化学性能、力学性能。

3.物理性能:包括材料的密度、熔点、热膨胀性、导电性、导热性及磁性等；化学性能:指材料在不同条件下表现出来的各种性能，如化学稳定性、抗氧化性、耐蚀性等；力学性能:材料在力的作用下表现出来的各种性能，主要是弹性、塑性、韧性和强度。

4.工艺性能:指材料对某种加工工艺的适应性，包括铸造性能、压力加工性能、焊接性能、热处理工艺性和切削加工性等。

5.工程构件、机械零件在使用过程中的主要功能是传递各种力和能。

6.力学行为:材料在载荷作用下的表现。

7.弹性变形:当物体所受外力不大而变形处于开始阶段时，若去除外力，物体发生的变形会完全消失，并恢复到原始状态，这种变形称为弹性变形。

8.塑性变形（残余变形）:当外力增加到一定书之后再去除时，物体发生的变形不能完全消失而一部分被保留下来，这是材料进入塑性变形阶段，所保留的变形称塑性变形或残余变形。

■材料加工和成型工艺学复习资料

1、金属晶体的常见晶格有哪三种？α-Fe、γ-Fe各是什么晶格？2、什么是固溶强化？造成固溶强化的原因是什么？3、实际金属晶体中存在哪些晶体缺陷？它们对性能有什么影响？4、Fe—C合金中基本相有哪些？基本组织有哪些？5、简述钢的硬度、强度、塑性、韧性与含碳量的关系.6、M有何特征？它的硬度取决于什么因素？低碳M有何特征？7、进行退火处理的目的是什么？8、淬火钢中的残余奥氏体对工件性能有何影响？如何防止？9、为什么亚共析钢经正火后，可获得比退火高的强度和硬度。

10、亚共析钢、过共析钢正火加热温度范围是什么?低碳钢切削加工前和高碳钢球化退火前正火的目的是什么？11、亚共析钢的淬火加热温度是什么？加热温度过高或过低会产生哪些问题？12、共析钢淬火加热温度范围是什么？如加热温度过高会产生哪些有害影响？13、过共析钢淬火加热温度范围是什么？如加热温度过高会产生哪些有害影响？14、水作为淬火介质有何优缺点？15、为什么通常碳钢在水中淬火，而合金钢在油中淬火？若合金钢在水中淬火会怎样？16、淬火钢进行回火的目的是什么？17.为防止和减少焊接变形，焊接时应采取何种工艺措施？18、钢经淬火后为何一定要回火？钢的性能与回火温度有何关系？19、什么是钢的回火脆性？如何避免？20、为什么高频淬火零件的表面硬度、耐磨性及疲劳强度均高于一般淬火？21、既然提高浇注温度可以提高液态金属的充型能力.但为何要防止浇注温度过高？22、浇注温度过高、过低常出现哪些铸造缺陷？23、合金的流动性与充型能力有何关系？为什么共晶成分的金属流动性比较好？24、简述铸造生产中改善合金充型能力的主要措施。

25、简述缩孔产生的原因及防止措施。

26、简述缩松产生的原因及防止措施。

27、缩孔与缩松对铸件质量有何影响？为何缩孔比缩松较容易防止？述两种凝固原则各适用于哪种场合？29、铸造应力有哪几种？形成的原因是什么？30、铸件热应力分布规律是什么？如何防止铸件变形？31、试从铸造性能、机械性能、使用性能等方面分析形状复杂的车床床身采用普通灰口铸铁的原因。