挤压工艺及模具设计期末考试卷及答案

挤压工艺及模具设计期末考试卷及答案

文件排版存档编号：[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]

2016—2017学年第二学期期终考试挤压工艺及模具设计试卷A

注：1.请考生将试题答案写在答题纸上，在试卷上答题无效。

2.凡在答题纸密封线以外有姓名、班级学号、记号的，以作弊论。

一、名词解释题（每题3分，共计3×5=15分）

1）反挤

2）型材挤压

3）“红脆”现象

4）皂化处理

5）脱碳现象

二、是否判断题（每题分，共计×10=15分）

1）复合挤压工艺中包含有正挤压、反挤压、减径挤压等挤压特性。

2）温挤压后的试件必须进行正火或退火等热处理，从而得到较好的综合

性能。

3）静液挤压是一种新型挤压工艺，能使脆性材料的挤压变成现实。

4）型材挤压之所以产品形式不一样，其决定因素在于模孔的不同设计。

5）温挤压的制件尺寸精度和表面粗糙度明显好于热挤压，但要差于冷挤

压的。

6）型材挤压时挤压速度与加热温度两者之间必须良好协调，否则其挤压

制件质量不能保证。

7）确定热挤压加热温度的范围，要综合考虑材料的塑性、质量和变形抗

力等因素。

8）挤压模特别是冷挤压模具的凹模多设计成预应力圈组合式凹模。

9）热挤压件图要参考冷挤压件图，在考虑多种因素的前题下，进行绘制

或设计。

10）冷挤压件一般要进行挤后的等温退火处理。

三、简答题（每题5分，共5×5=25分）

1）挤压时主变形区金属处于什么应力状态画出正挤压变形分区，表示其

应力应变状态

2）型材挤压时沿长度方向最易出现什么质量问题有什么措施解决

3）Conform连续挤压有何特点

4）相对比其他塑性成形工艺，挤压工艺有何特点

5）如何防止或消除挤压时的附加应力和残余应力

四、问答题（每题14分，共2×14=28分）

1）冷挤压时，挤压力与挤压行程存在一定的关系，请用曲线表示，各阶段有何特点影响冷挤压力的主要因素有哪些

2）图1为一中部带凸缘的杯形件制品，现在需要运用挤压工艺成形，请设计2套工艺方案，详细阐述每套方案的每一工步或工序，并绘制各步简图

五、综合题（共17分）

1）通过学习，你了解了各式挤压技术或工艺，请详细分析并说明冷挤压、温挤压和热挤压三者在各方面的特点，建议用表格方式阐述（内容包括 是否模具预热、坯料预热、挤压力大小、对润滑要求、是否需要冷却系统、是否需要挤压后制件后续处理、挤后制件质量好坏）。（本题满分10分）

图1

2）根据国内外挤压技术与工艺应用状况，请阐述挤压的最新发展方向（本题满分7分）

2014——2015学年第二学期期终考试 挤压工艺及模具设计试卷A 答题纸

适用班级：机材A1251

注：1.请考生将试题答案写在答题纸上，在试卷上答题无效。 2.凡在答题纸密封线以外有姓名、班级学号、记号的，以作弊论。

一、名词解释题（每题3分，共计15分） 1）反挤:挤压时金属坯料的流动方向与凸模的运动方

向相反的一种挤压方式。

2）型材挤压：是将加热到一定温度的铸锭放在挤压机的挤压筒中，挤压机的压力通过挤压杆、垫片作用在铸锭上，迫使金属流出挤压筒，从而获得所需形状、尺寸、性能的型材制品。

3）“红脆”现象：一般金属在塑性成形时，随着温度的升高，会出现两个塑性指标的低谷区域，其中，在稍高一些的那个温度区域，金属的塑性指标下降现象。

4）皂化处理：金属塑性成形前，需要进行软化、磷化等处理，从而降低金属硬度、提高塑性，消除内应力。其中，在磷化处理后往往还需要进行清洁与润滑一体化处理，这个处理工艺就是皂化处理。

5）脱碳现象：钢材在加热时，其表面的碳与炉气中的氧结合，使表面层含碳量降低的现象。

三、简答题（每题5分，5×5=25分）

1）挤压时主变形区金属处于什么应力状态画出正挤

压变形分区，表示其应力应变状态

答：挤压时主变形区金属处于三向压应力状态。正挤压变形分区为：待变形区、变形区、死区、已变形区。应力状态是三向压应力、应变状态是两压一拉

2）型材挤压时沿长度方向最易出现什么质量问题有什么措施解决

答：型材挤压时沿长度方向最易出现壁厚不均匀。要采用三个措施：1）采用不等长工作带；2）采取阻碍角或促流角；3）采用平衡模孔

3）Conform连续挤压有何特点

答：1）充分利用摩擦释放能量，变形所需要的能量就减少了；

2）可以省略常规热挤压的加热工序，节约能耗；3）可无间断生产，制品成品效率高；4）沿挤压长度方向的合金组织、力学性能均匀性好；5）挤压设备紧凑、设备造价低。

4）相对比其他塑性成形工艺，挤压工艺有何特点

答：1.能提高金属塑性变形能力；2.制品综合质量高；3.节约原材料，少无切削加工；4.产品范围广；5.生产灵活性大、生产效率高；6.工艺流程简单、设备投资少。

5）如何防止或消除挤压时的附加应力和残余应力

答：1.减少摩擦阻力的影响；2.合理设计模具工作部分的结构域尺

寸；3.尽可能采用组织均匀的金属变形；4.挤压后采用有效的热处理以

消除残余应力。

四、问答题（每题14分，共14×2=28分）Array 1）冷挤压时，挤压力与挤压行程存在一定的关

系，请用曲线表示，各阶段有何特点影响冷挤压力的

主要因素有哪些

答：冷挤压时，挤压力与挤压行程存在近似正比例关系。一共可用

三个阶段表达其整个挤压过程。1阶段.镦粗与充满阶段。材料充满凹模

型腔的过程，直至金属逐渐充满型腔，此阶段的挤压力始终增加的。2

阶段。稳定挤压阶段。冲头继续下行，材料不断从稳定变形区往模孔挤

出，毛坯只改变高度，逐渐降高，变形区稳定不变，；3阶段。非稳定

变形阶段。变形材料的厚度变得很薄了，变形遍及整个毛坯，变形变得

非常困难，挤压力急剧增大。

2）图1为一中部带凸缘的杯形件制品，现在需要运用挤压工艺成

形，请设计2套工艺方案，详细阐述每套方案的每一工步或工序，并绘

制各步简图