材料成形工艺期末复习总结

合集下载

《塑料成型工艺学》复习资料整理总结

《塑料成型工艺学》复习资料整理总结

《塑料成型工艺学》复习资料整理总结1、液体的流动和变形受到的应力有剪切、拉伸和压缩三种应力。

三种应力中,剪切应力对塑料的成型最为重要。

2、假塑性流体的粘度随剪切应力或剪切速率的增加而下降的原因与流体分子的结构有关。

对聚合物溶液来说,当它承受应力时,原来由溶剂化作用而被封闭在粒子或大分子盘绕空穴内的小分子就会被挤出,这样,粒子或盘绕大分子的有效直径即随应力的增加而相应地缩小,从而使流体粘度下降。

因为粘度大小与粒子或大分子的平均大小成正比,但不一定是线性关系。

对聚合物熔体来说,造成粘度下降的原因在于其中大分子彼此之间的缠结。

当缠结的大分子承受应力时,其缠结点就会被解开,同时还沿着流动的方向规则排列,因此就降低了粘度。

缠结点被解开和大分子规则排列的程度是随应力的增加而加大的。

3、膨胀性流体的表观粘度会随剪切应力的增加而上升。

4、表观粘度:非牛顿流体流动时剪切应力和剪切速率的比值称为表观粘度。

5、挤出胀大:聚合物熔体在挤出模口后膨胀使其横截面大于模口横截面的现象,由弹性效应引起。

6、鲨鱼皮症:是发生在挤出物表面上的一种缺陷。

这种缺陷可自挤出物表面发生闷光起,变至表面呈现与流动方向垂直的许多具有规则和相当间距的细微棱脊为止。

7、熔体破碎:熔体破碎是挤出物表面出现凹凸不平或外形发生畸变或断裂的总称。

8、塑料加热与冷却不能有太大的温差塑料是热的不良导体,导热性较差。

加热时,热源与被加热物的温差大,物料表面已达到规定温度甚至已经分解,而内部温度还很低,造成塑化不均匀。

冷却时温差大,物料表面已经冷却,而内部冷却较慢,收缩较大,形成较大的内应力。

9、剪切流动和拉伸流动的区别剪切流动是流体中一个平面在另一个平面的滑动,拉伸流动是一个平面两个质点间的距离拉长。

此外拉伸粘度还随所拉应力是单向、双向而异,剪切粘度则无。

10、交联过程的三个阶段:甲阶,这一阶段的树脂是既可以溶解又可以熔化的物质。

乙阶,此时树脂在溶解与熔化的量上受到了限制。

材料成型工艺重要考点总结

材料成型工艺重要考点总结

1.铸造工艺设计的概念:铸造工艺设计就是根据铸造零件的结构特点,技术要求,生产批量,生产条件等,确定铸造方案和工艺参数,绘制铸造工艺图,编制工艺卡等技术文件的过程。

铸造工艺设计的有关文件既是生产准备、管理和铸件验收的依据,又可直接用于指导生产操作。

因此,铸造工艺设计对铸件质量,生产率和成本起关键作用。

2.零件结构的液态成形工艺性是指的什么?零件结构的业态成型工艺性是指零件的结构应符合砂型铸造生产的要求,易于保证铸件质量,以便简化工艺,降低成本。

为此,首先应对产品零件图进行审查和分析,并着重注意以下两方面的问题。

第一:审查零件结构是否符合铸造工艺的要求。

第二:在既定的零件结构条件下,考虑铸造过程中可能出现的主要缺陷,在工艺设计中采取措施予以制止。

3.从避免缺陷方面审查铸件结构:(1)铸件应有合适的壁厚(2)铸件内壁应薄于外壁(3)壁厚力求均匀,减少“肥厚”部分,防止形成热节点。

(4)逐渐结构不应造成严重的收缩障碍,注意壁厚过度和圆角。

(5)利于补缩和实现顺序凝固(6)防止铸件翘曲变形4.从简化铸造工艺方面改进零件结构:(1)改进妨碍起模的凸台,凸缘,筋板。

(2)取消铸件外表侧凹(3)改进铸件内腔结构以减少砂芯(4)减少和简化分型面(5)有利于砂芯的固定和排气(6)减少清理铸件的工作量5.浇筑位置指的是什么?具体确定原则?(1)铸件的重要部分应尽量置于下部,铸件的大平面和重要加工面应朝下或呈直立状态,避免夹砂类缺陷。

(2)应保证铸件能充满(3)应有利于顺序凝固(4)避免使用吊砂,吊芯或悬臂式砂芯,使下芯,合箱及检验方便。

(5)应使合箱位置,浇筑位置,和铸件冷却位置一致6.分型面的选择:(1)便于起模,使造型工艺简化。

(2)尽量减少分型面的数目。

(3)应使铸件全部或大部分置于同一平面内。

(4)便于下芯,合箱和检查形箱尺寸(5)不使砂箱过高7.确定砂芯形状及分盒面的选择的基本原则:(1)保证铸件内腔尺寸精度(2)使砂芯的起模斜度和模样的起模斜度大小、方向一致,保证铸件的壁厚均匀。

材料成型技术的复习总结

材料成型技术的复习总结

材料成形一般指采用适当的方法或手段,将原材料转变成所需要的具有一定形状、尺寸和使用性能的毛坯或成品。

材料加工分为三类:材料变形/成形加工、材料分离加工、材料连接加工制造技术分为机械加工制造和成形加工制造技术铸造是把熔炼好的液态金属或合金浇注到具有与零件形状相当的铸型空腔中,待其冷却凝固后,获得零件或毛坯的一种金属成形方法。

铸造的特点:1、用铸造方法可以生产各种复杂的毛坯,特别适用于生产具有复杂内腔的零件毛坯,如各种箱体、汽缸体、机座、机床床身、叶轮等2、铸造的适用性很广,可以不受铸件的材料、尺寸大小和质量的限制。

铸件材料可以是铸铁、铸钢、铝合金、铜合金、镁合金、钛合金、锌合金和各种特殊合金材料;铸件的质量可以小至几克,大到数百吨;铸件的壁厚可以从0.5毫米到1米左右;铸件的长度可以从几毫米到几十米。

3、铸造所用的原材料大都来源广,价格低廉,并可以直接利用报废的机件和废钢等4、铸件的形状的尺寸可以与零件很接近,因而能节省金属材料,减少切削加工的工作量。

5、铸造工艺灵活,生产率广,既可以采用手工生产的形式,也可以采用机械化生产。

但是铸造也存在一些缺点:采用同样金属或合金材料制成的铸件,其力学性能不及锻件高,这是由于组织粗大,常有偏析,缩松、气孔等缺陷产生的。

另外,铸造工序多,而且一些工艺过程还难以精确控制,铸件质量不稳定,废品率高,尺寸精度低,表面粗糙。

铸造工艺分为:砂型铸造、特种铸造砂型铸造:是用型砂和芯砂作为造型和制芯的材料,利用重力作用使液态金属充填铸型型腔的一种工艺方法。

砂型铸造分为:手工制造和机械制造砂型铸造的工艺过程:制造模样和芯盒、制备型砂和芯砂、造型、制芯、合箱、熔炼、浇注、落砂、清理、检验等合金的铸造性能:流动性、收缩率、氧化性和吸气性。

充型能力:液态合金充满铸型型腔,获得形状完整,轮廓清晰的铸件的能力。

流动性:液态合金在一定温度下本身的流动能力。

是合金的铸造性能之一,与合金的成分、温度、杂质含量及其物理性质有关。

材料成型基本原理期末考试总结

材料成型基本原理期末考试总结

名词解释1溶质平衡分配系数;特定温度T*下固相合金成分浓度C*S与液相合金成分C*L达到平衡时的比值。

2缩孔:纯金属火共晶合金铸件中最后凝固部位形成的大而集中的孔洞;缩松:具有宽结晶温度温度范围的合金铸件凝固中形成的细小而分散的缩孔;3沉淀脱氧:将脱氧元素(脱氧剂)溶解到金属液中以FeO直接进行反应而脱氧,把铁还原的方法.4均质形核:形核前液相金属或合金中无外来固相质点而从液相自身发生形核的过程,所以也成“自发形核”(实际生产中均质形核是不太可能的)非均质形核:依靠外来质点或型壁界面而提供的衬底进行生核过程,亦称“异质形核”或“非自发形核”。

5.简单加载:是指在加载过程中各应力分量按同一比例增加,应力主轴方向固定不变。

6.冷热裂纹:冷裂纹是指金属经焊接或铸造成形后冷却到较低温度时产生的裂纹,热裂纹是金属冷却到固相线附近的高温区时所产生的开裂现象7.最小阻力定律:当变形体质点有可能沿不同方向移动时,则物体各质点将沿着阻力最小的方向移动。

填空1。

动力学细化四个内容:铸型振动、超声波振动、液相搅拌、流变铸造2.铸件宏观凝固组织一般包括表层细晶粒区、中间柱状晶区和内部等轴晶区三个不同的形态的晶区3.细化铸件宏观凝固组织的措施有合理地控制浇注工艺和冷却条件、孕育处理、动力学细化等三个方面4.微观偏析的两种主要类型为晶内偏析与晶界偏析,宏观偏析按由凝固断面表面到内部的成分分布,有正常偏析与逆偏析两类5。

铸造过程中的气体主要来源是熔炼过程和浇注过程和铸型6.我们所学的特殊条件下的凝固包括快速凝固和失重条件下凝固和定向凝固7。

液态金属(合金)凝固的驱动力由过冷度提供,而凝固时的形核方式有:均质形核和非均质形核两种8.晶体的生长方式有连续生长和台阶方式生长两种9.凝固过程的偏析可分为:微观偏析和宏观偏析两种10.液体原子的分布特征为:长程无序,短程有序,即液态金属原子团的结构更类似于固态金属11.Jakson因子α可以作为固液界面微观结构的判据,凡α〈=2的晶体,其生长界面为粗糙,凡α〉5的晶体,其生长界面为光滑12.液态金属需要净化的有害元素包括碳氧硫磷13.塑形成形中的三种摩擦状态分别是干摩擦、流体摩擦、边界摩擦14.对数应变的特点是具有真实性、可靠性、和可加性15。

《工程材料及成型技术基础》期末考试重点总结

《工程材料及成型技术基础》期末考试重点总结

1、金属三种晶格类型:体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格。

2、晶体缺陷:点缺陷、线缺陷、面缺陷。

位错属于线缺陷。

3、材料抵抗外物压入其表面的能力称为硬度。

HRC表示洛氏硬度,HB表示布氏硬度,HV维氏硬度4、金属塑性加工性能用塑性和变形抗力衡量。

5、铸造应力分为:热应力和机械应力。

其中热应力属于残余应力。

6、单相固溶体压力加工性能好,共晶合金铸造加工性能好。

7、金属经过冷塑性变形后强度提高,塑性降低的现象称为形变强化。

8、铸造性能是指:流动性和收缩性。

9、板料冲压成形基本工序:分离工序和成形工序两大类。

10、工艺选择四条基本原则:①使用性能足够原则②工艺性能良好原则③经济性能合理原则④材料、成形工艺、零件结构相适应原则。

11、HT200是灰铸铁材料,其中200表示:最低抗拉强度为200MPa。

12、确定钢淬火加热温度的基本依据是:Fe-3C相图。

13、为保证铸造质量,顺序凝固适合于:缩孔倾向大的铸造合金。

14、锤上锻模时,锻件最终成型是在终锻模膛中完成的,切边后才符合要求。

15、材料45钢、T12、20钢、20Gr.中,焊接性能最好的是20钢(含碳量越高,焊接性能越差)16、机床床身用灰铸铁铸造成型17、固溶体分为:置换固溶体和间隙固溶体18、金属件化合物:正常价化合物、电子化合物、间隙化合物。

19、塑性衡量:伸长率和断面收缩率。

20、晶粒大小:①常温下晶粒越小,金属的强度、硬度越高,塑性、韧性越好。

②晶粒大小与形核率和长大速度有关③影响因素:过冷度和难溶杂质④细化晶粒:增大过冷度,变质处理。

机械搅拌21、单相固溶体合金塑性好,变形抗力好,变形均匀,不易开裂,加工性能好22、单相固溶体塑性变形形式:滑移和孪生23、退火:目的:1,、降低硬度,改善切削加工性2、消除残余应力,稳定尺寸,减少变形与开裂倾向3、细化晶粒,调整组织,消除组织缺陷。

完全退火:适用于亚共析钢,锻件及焊接件。

加热到Ac3以上使奥氏体化,作用:使加热过程中造成的粗大不均匀组织均匀细化,降低硬度,提高塑性,改善加工性能,消除内应力。

材料成型知识点归纳总结

材料成型知识点归纳总结

一、焊接部分1.焊接是通过局部加热或同时加压,并且利用或不用填充材料,使两个分离的焊件达到牢固结合的一种连接方法。

实质——金属原子间的结合。

2.应用:制造金属结构件;2、生产机械零件;3、焊补和堆焊。

3.特点:与铆接相比1 . 节省金属;2 . 密封性好;3 . 施工简便,生产率高。

与铸造相比 1 . 工序简单,生产周期短;2 . 节省金属;3 . 较易保证质量4.焊条电弧焊:焊条电弧焊(手工电弧焊)是用电弧作为热源,利用手工操作焊条进行焊接的熔焊方法,简称手弧焊,是应用最为广泛的焊接方法。

5.焊接电弧:焊接电弧是在电极与工件之间的气体介质中长时间稳定放电现象,即局部气体有大量电子流通过的导电现象。

电极可以是焊条、钨极和碳棒。

用直流电焊机时有正接法和反接法.6.引弧方式接触短路引弧高频高压引弧7.常见接头形式:对接搭接角接T型接头8.保护焊缝质量的措施:1、对熔池进行有效的保护,限制空气进入焊接区(药皮、焊剂和气体等)。

2、渗加有用合金元素,调整焊缝的化学成分(锰铁、硅铁等)。

3、进行脱氧和脱磷。

9.牌号J×××J-结构钢焊条××-熔敷金属抗拉强度最低值×-药皮类型及焊接电源种类10.焊缝由熔池金属结晶而成。

冷却凝固后形成由铁素体和少量珠光体组成的柱状晶铸态组织。

11.热影响区的组织过热区正火区部分相变区熔合区12.影响焊缝质量的因素影响焊缝金属组织和性能的因素有焊接材料、焊接方法、焊接工艺参数、焊接操作方法、焊接接头形式、坡口和焊后热处理等。

13.改善焊接热影响区性能方法:1.用手工电弧焊或埋弧焊焊一般低碳钢结构时,热影响区较窄,焊后不处理即可保证使用。

2.重要的钢结构或用电渣焊焊接构件,要用焊后热处理方法消除热影响区。

3.碳素钢、低合金结构钢构件,用焊后正火消除。

4.焊后不能接受热处理的金属材料或构件,要正确选择焊接方法与焊接工艺。

《材料成型工艺学》复习资料

《材料成型工艺学》复习资料

1.咬入:依靠回转的轧辊和轧件之间的摩擦力,轧辊将轧件拖入轧辊之间的现象. 改善咬入条件的途径:①降低a: (1)增加轧辊直径D,(2)降低压下量实际生产:(1)小头进钢,(2)强迫咬入; ②提高:(1)改变轧件或轧辊的表面状态,以提高摩擦角;(2)清除炉生氧化铁皮;(3)合理的调节轧制速度,低速咬入,高速轧制.2.宽展:高向压缩下来的金属沿着横向移动引起的轧件宽度的变化成为宽展.3.宽展分类: ①自由宽展: 在横向变形过程中,除受接触摩擦影响外,不受任何其它任何阻碍和限制。

②限制宽展: 在横向变形过程中,除受接触摩擦影响外,还受到孔型侧壁的阻碍作用,破坏了自由流动条件,此时宽展称为限制宽展。

③强迫宽展: 在横向变形过程中,质点横向移动时,不仅不受任何阻碍,还受到强烈的推动作用,使轧件宽展产生附加增长,此时的宽展称为强迫宽展。

4.影响宽展的因素:实质因素:高向移动体积和变形区内轧件变形纵横阻力比;基本因素:变形区形状和轧辊形状。

工艺因素:①相对压下量:相对压下量越大,宽展越大。

②轧制道次:道次越多,宽展越小;单道次较大,宽展大,多道次较小,宽展小;③轧辊直径:轧辊直径增加,宽展增加;摩擦系数;④摩擦系数的增加,宽展增加(轧制温度、轧制速度、轧辊材质和表面状态,轧件的化学成分). ⑤轧件宽度的影响:假设变形区长度 l 一定:随轧件宽度增加,宽展先增加后逐渐减小,最后趋于不变。

5.前滑:轧件出口速度vh 大于轧辊在该处的线速度v,即vh>v的现象称为前滑现象。

后滑:轧件进入轧辊的速度小于轧辊该处线速度的水平分量v的现象。

前滑值:轧件出口速度vh与对应点的轧辊圆周速度的线速度之差与轧辊圆周速度的线速度之比值称为前滑值。

后滑值:后滑值是指轧件入口断面轧件的速度与轧辊在该点处圆周速度的水平分量之差同轧辊圆周速度水平分量的比值。

6.影响前滑的因素: ①压下率:前滑随压下率的增加而增加;②轧件厚度:轧后轧件厚度h减小,前滑增加;③轧件宽度:轧件宽度小于40mm时,随宽度增加前滑亦增加;但轧件宽度大于40mm时,宽度再增加时,其前滑值则为一定值;④轧辊直径:前滑值随辊径增加而增加;⑤摩擦系数:摩擦系数f越大,其前滑值越大;⑥张力:前张力增加前滑,后张力减小前滑 .7.轧制生产工艺:由锭或坯轧制成符合技术要求的轧件的一系列加工工序组合。

工程材料及成型技术期末考试复习要点+答案

工程材料及成型技术期末考试复习要点+答案

工程材料及成型技术复习要点第二章材料的性能1、材料静态、动态力学性能有哪些?静态力学性能有弹性、刚性、强度、塑性、硬度等;动态力学性能有冲击韧性、疲劳强度、耐磨性等。

2、材料的工艺性能有哪些?工艺性能有铸造性能、压力加工性能、焊接性能、热处理性能、切削加工性能等。

3、钢制成直径为30mm的主轴,在使用过程中发现轴的弹性弯曲变形过大用45钢,试问是否可改用40Cr或通过热处理来减少变形量?为什么?答:不可以;因为轴的弹性弯曲变形过大是轴的刚度低即材料的弹性模量过低和轴的抗弯模量低引起的。

金属材料的弹性模量E主要取决与基体金属的性质,与合金化、热处理、冷热加工等关系不大(45钢和40Cr弹性模量差异不大)。

4、为什么疲劳裂纹对机械零件存在着很大的潜在危险?第三章金属的结构与结晶1、金属常见的晶体结构有哪些?体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格。

2、实际金属的晶体缺陷有哪些?它们对金属的性能有何影响?有点缺陷、线缺陷、面缺陷;点缺陷的存在(使周围原子间的作用失去平衡,原子需要重新调整位置,造成晶格畸变,从而)使材料的强度和硬度提高,塑性和韧性略有降低,金属的电阻率增加,密度也发生变化,此外也会加快金属中的扩散进程。

线缺陷也就是位错,位错的增多,会导致材料的强度显著增加;但是,塑性变形主要位错运动引起的,因此阻碍位错运动是金属强化重要途径。

面缺陷存在,会产生晶界和亚晶界,其原子排列不规则,晶格畸变大,晶界强度和硬度较高、熔点较低、耐腐蚀性较差、扩散系数大、电阻率较大、易产生內吸附、相变时优先形核等。

3、铸锭的缺陷有哪些?有缩孔和疏松、气孔、偏析。

4、如何控制晶粒大小?增大过冷度、变质处理、振动和搅拌。

5、影响扩散的因素有哪些?温度、晶体结构、表面及晶体缺陷(外比内快)。

间隙、空位、填隙、换位四种扩散机制6、为什么钢锭希望尽量减少柱状晶区?柱状晶区是由外往内顺序结晶的,组织较致密,有明显的各向异性,进行塑性变形时柱状晶区易出现晶间开裂。

材料成型原理复习总结

材料成型原理复习总结

材料成型原理复习总结名词解释:1溶质平衡分配系数:定义为特定温度下固相合金成分浓度与液相合金成分浓度达到平衡时的比值。

2液态金属的充型能力:充型过程中,液态金属充满铸型型腔,获得形状完整,轮廓清晰的铸件的能力。

3孕育处理:是在浇注之前或者浇注过程中向液态金属中添加少量物质以达到细化晶粒,改善宏观组织目的的一种工艺方法。

4最小阻力定律:当变形体质点有可能沿不同方向移动时,则物体各质点将沿着阻力最小的方向移动。

5金属的超塑性:所谓超常的塑性变形行为,具有均匀变形能力,其伸长率可以达到百分之几百,甚至几千,这就是金属的超塑性6定向凝固原则:就是在铸件上可能出现缩孔的厚大部位通过安放冒口等工艺措施,使铸件远离冒口的部位先凝固,尔后是靠近你冒口部位凝固,最后才是冒口本身的凝固。

7偏析:合金在凝固过程中发生的化学成分不均匀的现象称为偏析。

8平衡凝固:是指液,固相溶质成分完全达到平衡状态图对应温度的平衡成分。

9相变应力:具有固态相变的合金,若各部分发生相变的时刻及相变的程度不同,其内部就可能产生应力,这种应力就成为相变引力。

10晶体择优生长:在发展成为柱状晶组织的过程中需要淘汰取向不利的晶体,这个互相竞争淘汰的晶体生长过程称为晶体的择优生长。

简答题1.简述金属压力加工(塑性成形)的特点和应用。

答:1生产效率高。

(适用于大批量生产)2.改善了金属的组织和结构(钢锭内部的组织缺陷经塑性变形后组织变得致密,夹杂物被击碎;与机械加工相比,金属的纤维组织不会被切断,因而结构性能得到提高)3材料的利用率高(无切削,只有少量的工艺废料,因此利用率高)4尺寸精度高(精密锻造,精密挤压,精密冲裁零件,可以达到不需要机械加工就可以使用的程度)应用:金属的塑性加工在汽车,拖拉机,船舶,兵器,航空和家用电器等行业都有广泛的应用。

2.什么是缩孔和缩松?请分别简述这两种铸造缺陷产生的条件和基本原因。

答:铸件在凝固的过程中,由于合金的液态收缩和凝固收缩,往往在铸件最后凝固的部位出现孔洞.容积大而集中的孔洞称为缩孔,细小而分散的孔洞称为缩松。

高分子材料成型加工原理期末复习重点

高分子材料成型加工原理期末复习重点

1聚合物主要有哪几种聚集态形式?玻璃态〔结晶态〕、高弹态和粘流态2线性无定形聚合物当加工温度T处于Tb < T <Tg,Tg<T<Tf,Tf <T <Td时,分别适合进展何种形式的加工?聚合物加工的最低温度?T < Tg 玻璃态——适应机械加工;聚合物使用的最低 (下限) 温度为脆化温度Tb Tg <T <Tf 高弹态,非晶聚合物 Tg <T <Tf 温度区间,靠近Tf一侧,粘性大,可进展真空、压力、压延和弯曲成型等;高弹形变有时间依赖性,加工中有可逆形变,加工的关键的是将制品温度迅速冷却到Tg以下;结晶或局部结晶聚合物在Tg~Tm, 施加外力 > 材料的屈服强度,可进展薄膜或纤维拉伸;聚合物加工的最低温度: 玻璃化温度 TgT > Tf (Tm) 粘流态〔熔体,液态〕比Tf略高的温度,为类橡胶流动行为,可进展压延、挤出和吹塑成型。

可进展熔融纺丝、注射、挤出、吹塑和贴合等加工3熔融指数?说明熔融指数与聚合物粘度、分子量和加工流动性的关系, 挤出和注塑成型对材料的熔融指数要求有何不同?熔融指数〔Melt Flow Index〕一定温度〔T >Tf 或Tm〕和压力〔通常为2.160kg 〕下,10分钟内从出料孔(Ø = 2.095mm ) 挤出的聚合物重量〔g∕10 min〕。

a评价热塑性聚合物的挤压性;b评价熔体的流动度(流度φ= 1/η), 间接反映聚合物的分子量大小;c购置原料的重要参数。

分子量高的聚合物,易缠结,分子间作用力大,分子体积大,流动阻力较大,熔体粘度大,流动度小,熔融指数低;加工性能较差。

分子量高的聚合物的力学强度和硬度等较高。

分子量较低的聚合物,流动度小,熔体粘度低,熔融指数大,加工流动性好。

分子量较低的聚合物的力学强度和硬度等较低4成纤聚合物的一般特性,纤维成型过程,纺丝液体的制备,工业生产主要纺丝成形方法。

工程材料与成形工艺(机械)期末复习总结

工程材料与成形工艺(机械)期末复习总结

工程材料与成形技术基础概念定义原理规律小结一、材料部分材料在外力作用下抵抗变形和断裂的能力称为材料的强度。

材料在外力作用下显现出的塑性变形能力称为材料的塑性。

拉伸过程中,载荷不增加而应变仍在增大的现象称为屈服。

拉伸曲线上与此相对应的点应力σ,S称为材料的屈服点。

称为材料的抗拉强度,它表明了试样被拉断前所能承载的最大应力。

拉伸曲线上D点的应力σb硬度是指材料抵抗其他硬物压入其表面的能力,它是衡量材料软硬程度的力学性能指标。

一般情况下,材料的硬度越高,其耐磨性就越好。

韧性是指材料在塑性变形和断裂的全过程中吸收能量的能力,它是材料塑性和强度的综合表现。

材料在交变应力作用下发生的断裂现象称为疲劳断裂。

疲劳断裂可以在低于材料的屈服强度的应力下发生,断裂前也无明显的塑性变形,而且经常是在没有任何先兆的情况下突然断裂,因此疲劳断裂的后果是十分严重的。

晶体的结构:在晶体中,原子(或分子)按一定的几何规律作周期性地排列;晶体表现出各向异性;具有的凝固点或熔点。

而在非晶体中,原子(或分子)是无规则地堆积在一起。

常见的有体心立方晶格、面心立方晶格和密排六方晶格。

体心立方晶格的致密度比面心立方晶格结构的小。

晶体的缺陷:1)点缺陷2)线缺陷3)面缺陷1)点缺陷—空位和间隙原子在实际晶体结构中,晶格的某些结点,往往未被原子所占据,这种空着的位置称为空位。

同时又可能在个别空隙处出现多余的原子,这种不占有正常的晶格位置,而处在晶格空隙之间的原子称为间隙原子。

2)线缺陷—位错晶体中,某处有一列或若干列原子发生有规律的错排现象,称为位错。

其特征是在一个方向上的尺寸很长,而另两个方向的尺寸很短。

晶体中位错的数量通常用位错密度表示,位错密度是指单位体积内,位错线的总长度。

3)面缺陷——晶界和亚晶界实际金属材料是多晶体材料,则在晶体内部存在着大量的晶界和亚晶界。

晶界和亚晶界实际上是一个原子排列不规则的区域,该处晶体的晶格处于畸变状态,能量高于晶粒内部,在常温下强度和硬度较高,在高温下则较低,晶界容易被腐蚀等。

材料成形复习总结

材料成形复习总结

1、确定下列铸件的分型面。

方案I:φ125两圆台凸起妨碍拔模,轴头孔型芯头复杂,安放有困难;方案II:底部A 处妨碍拔模,有错箱可能;方案III:仅有错箱可能,方案可行;方案IV:分型面处有圆弧,需要挖砂,顶部圆台妨碍拔模。

两方案均可行,但I 方案存在错箱可能。

该零件不算太高,故方案II 稍好,从冒口安放来看,II 方案容易安放(在中间)。

方案I : 分型面为曲面,不利于分型。

方案II :分型面在最大截面处,且为平面,方案可行。

II I IIIIV A A IIII II两方案均可,但型芯头形状不同。

中心孔应铸出,以防缩孔。

但因孔较小,型芯较细,应采用油砂芯为好,干强度高且容易清理,内孔光滑。

2、下列铸件有哪几种分型面?大批量生产中应选哪一种?为什么?应采用方案I ,方案II 型芯稳定,但φ40凸台妨碍拔模。

大批量生产条件中应采用II 方案,在一个砂型中同时铸出偶数个铸件,两两相对安放,每两个件用一个型芯,可避免型芯处于悬臂状态。

3、说明结构斜度、拔模斜度及其区别。

下面铸件结构是否合理?应如何改正?在零件设计中所确定的非加工表面斜度为结构斜度。

而在绘制铸造工艺图中加在垂直分型面的侧面所具有的斜度称为拔模斜度,以使工艺简化和保证铸件质量。

图中铸件之孔和外圆面应具有斜度才合理。

如果外表面加工则在加上加工余量后再加上部分金属使其具有斜度。

I II IIIIII4、确定下图铸件的热节部位,在保证尺寸H和孔径的前提下,如何使铸件的壁厚尽量均匀?a) 热节示意b) 修改方案图a)所示是该铸件热节部位,图b)所示是在保证尺寸H和孔径的前提下,为使铸件的壁厚尽量均匀而进行的修改。

5、对下图铸件结构工艺性不合理的地方,进行修改,并说明理由。

(a) (b) (c)图(a)的上表面的2个外圆角处阻碍起模,应改为直角。

图(b)的凸台结构阻碍起模,应改为如图直通结构。

图(c)结构垂直于分型面的侧壁上的凸台防碍起模,必须用活块或型芯,改正可参考图(b)(a) (b)6、请修改下列铸件的结构,并说明理由。

材料成型技术基础总复习知识点归纳

材料成型技术基础总复习知识点归纳

材料成型技术基础总复习知识点归纳二、铸造1.零件结构分析:筒壁过厚;圆角过渡,易产生应力集中。

2.铸造方法:砂型铸造(手工造型)及两箱造型。

3.选择浇注位置和分型面4.确定工艺参数(1) 铸件尺寸公差:因精度要求不高,故取CT15(2) 要求的机械加工余量(RMA ):余量等级取H 级。

参考表2-6,余量值取5mm ,标注为GB/T 6414-CT15-RMA5(H)(3) 铸件线收缩率:因是灰铸铁件及受阻收缩,取0.8%(4) 起模斜度:因铸件凸缘端为机加工面,增加壁厚式,斜度值1°(5) 不铸出的孔:该铸件6个φ18孔均不铸出(6) 芯头形式:参考图2-39,采用水平芯头零件结构的铸造工艺性:1、基本原则:1) 铸件的结构形状应便于造型、制芯和清理2) 铸件的结构形状应利于减少铸造缺陷3) 对铸造性能差的合金其铸件结构应从严要求2、铸造性能要求:1) 铸件壁厚应均匀、合理(外壁>内壁>肋(筋))2) 铸件壁的连接(圆角过渡、避免交叉和锐角、避免壁厚突变)3) 防止铸件变形(结构尽量对称)4) 避免较大而薄的水平面5) 减少轮形铸件的内应力(避免受阻收缩)3、铸造工艺要求:1)外形铸件外形分型面应尽量少而平;避免局部凸起或凹下侧凹和凸台不应妨碍起模;垂直于分型面的非加工面应具有结构斜度2)内腔尽量采用开放式、半开放式结构;应利于型芯的固定、排气和清理3)大件和形状复杂件可采用组合结构三、塑性成形金属塑性成形的方法:锻造、冲压、挤压、轧制、拉拔自由锻1、零件结构分析2、绘制锻件图(余块、余量、公差)3、确定变形工序(镦粗、冲孔、芯轴、拔长、弯曲、切肩、锻台阶)4、计算坯料质量(mo= (md+mc+mq) (1+δ))和尺寸(首工序镦粗:D0≥0.8 拔长:D0≥ 零件结构的自由锻工艺性1)应避免锥形或楔形,尽量采用圆柱面和平行面,以利于锻造2)各表面交接处应避免弧线和曲线,尽量采用直线或圆,以利于锻制3)应避免肋板或凸台,以利于减少余块和简化锻造工艺4)大件和形状复杂的锻件,可采用锻—焊,锻—螺纹联接等组合结构模锻1、零件结构分析(分模面、结构斜度、圆角过渡、腹板厚度)2、绘制锻件图(余块、机械加工余量、锻件公差、模锻斜度、模锻圆角)3、确定变形工步(镦粗、拔长、滚压、弯曲、预锻、终锻)4、修整工序选择(切边、冲连皮、校正、热处理(正火或退火)、清理) 30V max Dy零件结构的模锻工艺性1)应有合理的分模面,以保证锻件从模膛中取出又利于金属填充、减少余块和易于制模2)与分模面垂直的非加工面应有结构斜度,以利于从模膛中取出锻件(圆角过渡,利金属流动,防应力集中)3)应避免肋的设置过密或高宽比过大,利于金属充填模膛4)应避免腹板过薄,以减小变形抗力以及利于金属填充模膛5)应尽量避免深孔或多孔结构,以利于制模和减少余块6)形状复杂性件宜采用锻—焊、锻—螺纹联接等组合结构,以利于模具和减少余块冲压(冲裁、弯曲、拉深、缩口、起伏和翻孔)冲裁:落料模:D凹≈(Dmin)D凸≈(D凹-Zmin)冲孔模:d凸≈(dmax)d凹≈(d凸+Zmin)弯曲:工件内侧圆角半径≥凸模圆角半径、弯曲件毛坯长度拉伸:拉深间隙、拉伸模尺寸、毛坯直径、拉深次数冲压工序:1)带孔平板件:单工序:先落料后冲孔,连续模:先冲孔后落料2)带孔的弯曲件或拉深件:热处理、拉深/弯曲、冲孔3)形状复杂的弯曲件:先弯两端、两侧,后弯中间模具:单工序模、复合模、连续模1、零件结构分析:孔边距过小,宜加大2、冲裁间隙:取大间隙Z/2=(10%~12.5%)δ故Z=0.30~0.38mm模具刃口尺寸:落料模:D凹≈(Dmin)=33.2 D凸≈(D凹-Zmin)=32.9冲孔模:d凸≈(dmax)=26.7 d凹≈(d凸+Zmin)=273、冲压工序选择工序类型:平板件,冲孔和落料工序工序顺序:大批量,先冲孔后落料4、模具类型:精度要求不高且为大批量生产,采用连续模零件结构的冲压工艺性1)材料:尽量选用价格较低的材料2)精度和表面质量:3)冲压件的形状和尺寸1)冲裁件:①形状尽可能简单、对称②圆弧过渡、避免锐角③注意孔形、孔径、孔位2)弯曲件:①形状②h、a、c≥2δ、l≥r+(1~2)δ、R/r≥0.5δ③冲孔槽防止孔变形④位置3)拉深件:①形状②转角l≥R/r+0.5δ、R≥2~4δ、r≥2δ③位置④组合工艺、切口工艺四、连接成形焊接头力学性能:相变重结晶区、焊缝金属区、母材、不完全重结晶区、熔合区、过热区焊接残余应力:调节1)设:减少焊缝的数量和尺寸并避免焊缝密集和交叉;采用刚性较小的接头2)工:合理的焊接顺序(先内后外、先短后长、交叉处不起头收尾)、降低焊接接头的刚性、加热减应区、锤击焊缝、预热和后热2、消除:1)去应力退火2)机械拉伸法3)温差拉伸法4)振动法3、焊接残余变形控制和矫正:(收缩变形、角变形、弯曲变形、扭曲变形、失稳变形)1)设:尽量减少焊缝的数量和尺寸,合理选用焊缝的截面形状2、合理安排焊缝位置2)工:反变形法、刚性固定法、合理选用焊接方法和焊接规范、选用合理的装配焊接顺序材料的焊接性:(材料的化学成分、焊接方法、焊接材料、焊件结构类型、服役要求)焊接性评价:碳当量、冷裂纹敏感系数公式金属材料的焊接:1、碳钢:(①淬硬组织、裂纹;②预热和后热;③低氢型焊条、碱度较高的焊剂;④去应力退火或高温回火)1)低碳钢、强度低的低合金结构钢:各种方法,无需采用任何工艺措施方便施焊2)中碳钢:①易②③④小电流、低焊速和多层焊。

材料成形工艺复习要点-图文

材料成形工艺复习要点-图文

材料成形工艺复习要点-图文章砂型与砂芯铸造21.铸件综合质量=交货期+价格+技术质量2.外观质量要求形状、尺寸、重量准确,轮廓清晰,表面光洁。

3.内在质量指化学成分、金相组织、力学性能、作用功能和缺陷状态符合标准或技术要求。

4.(JB/JQ82001--1990)中将铸件分为三个质量等级;合格品、一等品、优等品。

合格品要求铸件生产过程质量稳定,用户评价铸件质量能满足使用要求。

一等品则要求铸件质量达到工业发达国家20世纪70年代末80年代初的水平。

优等品要求达到国际同类铸件的当代先进水平;生产过程质量稳定;用户评价铸件质量达到国际水平,在国际市场上具有竞争力。

5.铸造零件技术要求的内容包括(铸造材质牌号)、(金相组织)、(力学性能)要求、(铸件尺寸)及(重量公差)、(表面)和(内部)缺陷允许程度以及其他特殊性能要求,如是否经(水压)、(气压)试验,试验条件,零件在机器上的工作条件等。

6.对造型材料性能的基本要求1)型砂、芯砂应具有一定的强度(湿压强度或干拉强度等)2)良好的透气性。

3)对铸件收缩的可退让性(或容让性)。

4)一定的耐火度和化学稳定性。

5)良好的工艺性能在造型、制芯时不粘模,有好的型(芯)砂流动性和可塑性。

7.6)对于铝、镁合金铸造,还要求造型材料有保护性,以防止合金在浇注和凝固过程中氧化、燃烧。

8.在浇注过程中,液态金属会对铸型型壁产生冲击和冲刷作用,铸型还将承受液态金属的静压力。

9.水玻璃砂是以水玻璃为粘结剂的一种型砂,广泛用于铸钢件生产。

10.钠水玻璃中SiO2和Na2O两种物质量之比称为水玻璃模数用M表示。

11.型砂中水玻璃的模数越大,其硬化速度越快,保存性越差,不利于造型。

12.生产中一般控制水玻璃模数M=2~3来作为型砂中的粘结剂。

13.水玻璃密度可以通过温水稀释或浓缩的方法进行调整。

14.造型用水玻璃密度一般控制为1.45~1.6g/cm3。

15.C02能与硅酸钠水解产物NaOH反应生成盐和水,促使硅酸溶胶的生成大分子硅酸溶胶发生凝聚而形成网状结构的凝胶,可将砂粒包覆并予连结,使型砂具有一定的硬结强度。

材料成型原理复习总结

材料成型原理复习总结

一、三选二,一个名词解释,一个分析题凝固成型:将满足化学成分和温度要求的液态金属(合金)在重力场或其他外力的作用下引入预制好的型腔中,经冷却使其凝固成为具有型腔形状和相应尺寸的固体制品的方法。

优点:1.可以生产出形状复杂的零件毛坯,如各种箱体、床身、机架等。

2.铸造生产的适用性广,工艺灵活性大。

3. 成本较低,铸造用原材料大都来源广泛,价格低廉。

缺点:1.铸件内部组织疏松、晶粒粗大,2.常有缩孔、缩松、气孔等铸造缺陷,2.力学性能较低,使得铸件质量不够稳定,废品率高。

应用范围:形状复杂,体积较大的铸件,各种箱体、床身、机架塑性成型:将金属或合金在加热或常温状态下,施加一定的外力使其产生塑性变形而达到具有一定形状和表面尺寸精度的产品的加工方法。

优点:1.改善金属组织,提高金属的力学性能;2.节约金属,切削加工时,提高金属材料的利用率;3.具有较高的劳动生产率;4.适应性广缺点:1.锻件的结构工艺性要求高,内腔复杂零件难以锻造;2.锻造毛坯的尺寸精度不高,一般需要切削加工;3.需重型机器设备和较复杂模具,设备费用和周期长;4.生产现场劳动条件较差。

应用范围:板料冲压,体积成型(铸造)焊接成型:利用各种形式的能量使被连接的两个表面产生原子间的结合而成为一体的成型方法。

其过程涉及热过程、物理化学冶金过程和应力应变。

优点:1.焊接生金属材料,结构重量轻。

2.能制造重型、复杂的机械零部件,简化铸造、锻造及切削加工工艺。

3.焊接接头不仅具有良好的力学性能,还具有良好的密封性。

4.能够制造双金属结构,使材料的性能得到充分利用。

5.可实现不同材料的连接成型,是不可拆卸的永久性连接。

缺点:1.焊接结构不可拆卸,给维修带来不便;2.焊接结构中存在焊接应力和变形;3.接头的组织性能往往不均匀,并会产生裂纹、夹渣、气孔等焊接缺陷,从而引起应力集中,降低连接件的承载能力。

应用范围:适用于碳钢、低合金钢、耐热钢、不锈钢及多种有色金属焊接适用于中厚板结构的长焊缝的焊接二、三选一,名词解释晶体:凡是原子在空间呈规则的周期性重复排列的物质称为晶体。

材料成型原理期末知识点总结

材料成型原理期末知识点总结

1.液体的表观特征具有流动性(液体最显著的性质);可完全占据容器的空间并取得容器内腔的形状(类似于气体,不同于固体); 不能够象固体那样承受剪切应力,表明液体的原子或分子之间的结合力没有固体中强(类似于气体,不同于固体);具有自由表面(类似于固体,不同于气体); 液体可压缩性很低(类似于固体,不同于气体)。

2.液体: 长程无序近程有序(短程有序) 3.4.每个原子在三维方向都有相邻原子,频繁相互碰撞而交换能量。

每时每刻都有一些原子能量超过(或低于)原子平均能量(“能量起伏”),即原子能量的不均匀性。

5.由于“能量起伏”,一部分金属原子(离子)从某个团簇中分化出去,同时又会有另一些原子组合到该团簇中,此起彼伏,不断发生着这样的涨落过程,似乎原子团簇本身在“游动”一样,团簇的尺寸及其内部原子数量都随时间和空间发生着改变,这种现象称为“结构起伏”。

6.温度越高原子团簇平均尺寸越小。

7.“浓度起伏”——同种元素及不同元素之间的原子间结合力存在差别,结合力较强的原子容易聚集在一起,把别的原于排挤到别处,表现为游动原子团簇之间存在着成分差异。

8.黏度η定义:当液态金属在外力作用下流动时,由于分子间存在内聚力,因此使液体内部产生内摩擦力,以阻碍液层间的相对滑动。

液体的这种性质称为粘滞性,用黏度表征。

dy dV X(作用于液体表面的应力τ大小与垂直于该平面方向上的速度梯度的比例内摩擦阻力越大,液体越不容易流动,液体的黏度越大。

9.液态金属的黏度及其影响因素:Tk U Tk B exp203b①液体的原子之间结合力越大,则内摩擦阻力越大,黏度也就越高;黏度随原子间距δ增大而降低,但总的趋势随温度T 而下降;②如果混合热H 为负值,合金元素的增加会使合金液的黏度上升;③若溶质与溶剂在固态形成金属间化合物,则合金液的粘度将会明显高于纯溶剂金属液的粘度,因为合金液中存在异类原子间较强的化学结合键;④表面活性元素(如向Al-Si 合金中添加的变质元素Na )使液体粘度降低,非表面活性杂质的存在使粘度提高。

材料成型工艺基础复习总结.doc

材料成型工艺基础复习总结.doc

铸造1铸造:将液态金属浇注到具有与零件形状及尺寸相适成的的铸型空腔屮,待冷却凝岡f获得一定形状和性能的零件或毛坯的方法。

2合金的铸造性能:合金在铸造生产中表现岀来的工艺性能。

3合金的充型能力:液态合金充满铸型型腔,获得尺、r正确,形状完整,轮廓清晰的铸件的能力。

4合金充型能力的影响因素:合金的流动性、浇注温度(高温fli炉、低温浇铸)、充型压力、铸型条件(结品温度范围越快,流动性越好,一般优先选择共品结品)。

影响合金流动性的因素:影响液态合金在铸型屮保持流动的吋间和流动速度的因素,如金属本身的化7:成分,温度,杂质含朵等,不同的结晶特点,在液态合金屮凡能形成菇熔点夹杂物的元素,均会降低介金流动性,凡能形成低熔点化介物且降低合金液黏度的元素,都能提高介金的流动性。

5合金的收缩:收缩三过程:{[液态收缩(浇注温度冷却至液ffl线温度)、凝固收缩(液相线冷却至固相线)、]表现为合金体积的收缩,用体积收缩率表示,是铸件产生缩孔缩松的主要原冈}、{固态收缩(固相线冷却至室温),表现为铸件各个方14上线尺寸的缩减,川线收缩率表示,是铸件产生(A)应力、变形和裂纹的基本原因};影响因素:化学成分、浇注温度、铸型结构与铸型条件。

6防缩孔措施及实现措施:措施:控制铸件的凝同次序,使逐渐实现顺序凝同(使逐渐按照递增的温度梯度方向从一个部分到另一个部分依次凝凼);方注:可能出现缩孔的热节处增没胃口或者冷铁,使铸件远离口的部位先凝固,然后靠近胃口部位凝固,最后口本身凝岡。

7铸造内应力:热应力,机械应力。

8热应力:由子铸件壁厚不均匀、各部分冷却速度不一致,使铸件在同一时期内各部分收缩不一致引起;预防措施:设计铸件结构时使铸件的璧厚均匀,并在铸造工艺上采川同时凝固原则(从工艺上采取必耍措施,是铸件各部分冷却速度尽量一致;具体方法就是讲浇口开在铸件的薄壁处,以减小该处的冷却速度,而在厚壁处可放置冷铁以加快K冷却速度)。

9气孔形式及防止措施:析出气孔,反应气孔、侵入气孔防止措施:1)尽量减少气孔來源2)增大砂型的透气性3)增加除气与排气装置10孕育处理过程首先熔炼出碳硅含fi低的高温原铁水,然P将块度为3~10mm3的小块或粉末状孕育剂均匀的撒到出铁槽或浇包屮,由出炉的高温铁水将孕育剂冲熔,外被吸收后搅拌, 扒渣,然后进行浇注。

材料成型工艺总结

材料成型工艺总结

红字不要求,蓝字是补充!不排除错别字啊!2.1 液态金属充型过程的水力学特性及流动情况浇注系统:浇口杯,直浇道,横浇道,内浇道(各组成部份的作用)P11浇口杯:①承载来自浇包的金属液,防止金属液飞溅和溢出,便于浇注;②减轻液流对型腔的冲击;③分离熔渣和气泡;④增加充型压力头。

影响浇口杯内水平蜗旋的主要原因:①浇口杯内液面的深度;②浇注高度;③浇注方向;④浇口杯的结构。

液面浅和浇注高度大时,偏离直浇道中心的水平流速较高,因而易出现水平旋涡(避免)。

垂直旋涡能促使熔渣和气泡浮至液面,对挡渣和分离冲入的气泡有利。

直浇道:将来自浇口杯的液流引入横浇道、内浇道或直接进入型腔。

横浇道:连接直浇道和内浇道的中间通道,功用:①稳流②流量分配③挡渣内浇道:浇注系统中把液体金属引入型腔。

功用:①控制充型速度和方向②分配液态金属③调节铸件各部位的温度分布和凝固次序④对铸件有一定的补缩作用。

2.2 浇注系统的设计P19按截面积分:收缩式浇注式(定义,特征),扩张式浇注系统(定义,特征),收缩式浇注系统定义:直浇道、横浇道和内浇道的横截面积依次缩小的浇注系统。

特征:液态金属在这种浇注系统中流动时,由于浇道截面积越来越小,流动速度越来越大,从内浇道进入型腔的液流,流动速度很大,对型壁产生冲击,易引起喷溅和剧烈氧化。

但此种浇注系统在充型的最初阶段直至整个充型过程,都保持充满状态,金属液中的熔渣易于上浮到横浇道上部,避免进入型腔。

此外,这种浇注系统所占体积较小,减少了合金的消耗。

这种浇注系统主要用于不易氧化的铸铁件。

扩张式浇注系统定义:直浇道、横浇道和内浇道截面积依次扩大的浇注系统。

特征:金属液在横浇道和内浇道中流速较慢,在进入型腔时流速平稳。

不足之处是横浇道在充型初期不易充满,在开始段浮渣作用较差。

易氧化的铝合金和镁合金要求液流平稳,大、中型铸件一般都采用扩张式浇注系统。

液态金属导入位置:顶注式(定义,特征),底注式(定义,特征),顶注式定义:以浇注位置为基准,金属液从铸件型腔顶部引入的浇注系统。

材料成形工艺设计期末复习总结

材料成形工艺设计期末复习总结

7.简述铸造成型的实质及优缺点。

答:铸造成型的实质是:利用金属的流动性,逐步冷却凝固成型的工艺过程。

优点:1.工艺灵活生大,2.成本较低,3.可以铸出外形复杂的毛坯缺点:1.组织性能差,2机械性能较低,3.难以精确控制,铸件质量不够稳定4.劳动条件太差,劳动强度太大。

8.合金流动性取决于哪些因素?合金流动性不好对铸件品质有何影响?答:合金流动性取决于1.合金的化学成分 2.浇注温度 3.浇注压力4.铸型的导热能力5.铸型的阻力合金流动性不好:产生浇不到、冷隔等缺陷,也是引起铸件气孔、夹渣和缩孔缺陷的间接原因。

9.何谓合金的收缩,影响合金收缩的因素有哪些?答:合金的收缩:合金在浇注、凝固直至冷却到室温的过程中体积或缩减的现象影响因素:1.化学成分2 浇注温度 3.铸件的结构与铸型条件11.怎样区别铸件裂纹的性质?用什么措施防止裂纹?答:裂纹可以分为热裂纹和冷裂纹。

热裂纹的特征是:裂纹短、缝隙宽,形状曲折,裂纹内呈氧化色。

防止方法:选择凝固温度范围小,热裂纹倾向小的合金和改善铸件结构,提高型砂的退让。

冷裂纹的特征是:裂纹细小,呈现连续直线状,裂缝内有金属光泽或轻微氧化色。

防止方法:减少铸件内应力和降低合金脆性,设置防裂肋13.灰铸铁最适合铸造什么样的铸件?举出十种你所知道的铸铁名称及它们为什么不用别的材料的原因。

答:发动机缸体,缸盖,刹车盘,机床支架,阀门,法兰,飞轮,机床,机座,主轴箱原因是灰铸铁的性能:[组织]:可看成是碳钢的基体加片状石墨。

按基体组织的不同灰铸铁分为三类:铁素体基体灰铸铁;铁素体一珠光体基体灰铸铁;珠光体基体灰铸铁。

[力学性能]:灰铸铁的力学性能与基体的组织和石墨的形态有关。

灰铸铁中的片状石墨对基体的割裂严重,在石墨尖角处易造成应力集中,使灰铸铁的抗拉强度、塑性和韧性远低于钢,但抗压强度与钢相当,也是常用铸铁件中力学性能最差的铸铁。

同时,基体组织对灰铸铁的力学性能也有一定的影响,铁素体基体灰铸铁的石墨片粗大,强度和硬度最低,故应用较少;珠光体基体灰铸铁的石墨片细小,有较高的强度和硬度,主要用来制造较重要铸件;铁素体一珠光体基体灰铸铁的石墨片较珠光体灰铸铁稍粗大,性能不如珠光体灰铸铁。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

7.简述铸造成型的实质及优缺点。

答:铸造成型的实质是:利用金属的流动性,逐步冷却凝固成型的工艺过程。

优点:1.工艺灵活生大,2.成本较低,3.可以铸出外形复杂的毛坯缺点:1.组织性能差,2机械性能较低,3.难以精确控制,铸件质量不够稳定4.劳动条件太差,劳动强度太大。

8.合金流动性取决于哪些因素?合金流动性不好对铸件品质有何影响?答:合金流动性取决于 1.合金的化学成分 2.浇注温度 3.浇注压力 4.铸型的导热能力5.铸型的阻力合金流动性不好:产生浇不到、冷隔等缺陷,也是引起铸件气孔、夹渣和缩孔缺陷的间接原因。

9.何谓合金的收缩,影响合金收缩的因素有哪些?答:合金的收缩:合金在浇注、凝固直至冷却到室温的过程中体积或缩减的现象影响因素:1.化学成分 2 浇注温度 3.铸件的结构与铸型条件11.怎样区别铸件裂纹的性质?用什么措施防止裂纹?答:裂纹可以分为热裂纹和冷裂纹。

热裂纹的特征是:裂纹短、缝隙宽,形状曲折,裂纹内呈氧化色。

防止方法:选择凝固温度范围小,热裂纹倾向小的合金和改善铸件结构,提高型砂的退让。

冷裂纹的特征是:裂纹细小,呈现连续直线状,裂缝内有金属光泽或轻微氧化色。

防止方法:减少铸件内应力和降低合金脆性,设置防裂肋13.灰铸铁最适合铸造什么样的铸件?举出十种你所知道的铸铁名称及它们为什么不用别的材料的原因。

答:发动机缸体,缸盖,刹车盘,机床支架,阀门,法兰,飞轮,机床,机座,主轴箱原因是灰铸铁的性能:[组织]:可看成是碳钢的基体加片状石墨。

按基体组织的不同灰铸铁分为三类:铁素体基体灰铸铁;铁素体一珠光体基体灰铸铁;珠光体基体灰铸铁。

[力学性能]:灰铸铁的力学性能与基体的组织和石墨的形态有关。

灰铸铁中的片状石墨对基体的割裂严重,在石墨尖角处易造成应力集中,使灰铸铁的抗拉强度、塑性和韧性远低于钢,但抗压强度与钢相当,也是常用铸铁件中力学性能最差的铸铁。

同时,基体组织对灰铸铁的力学性能也有一定的影响,铁素体基体灰铸铁的石墨片粗大,强度和硬度最低,故应用较少;珠光体基体灰铸铁的石墨片细小,有较高的强度和硬度,主要用来制造较重要铸件;铁素体一珠光体基体灰铸铁的石墨片较珠光体灰铸铁稍粗大,性能不如珠光体灰铸铁。

故工业上较多使用的是珠光体基体的灰铸铁。

[其他性能]:良好的铸造性能、良好的减振性、良好的耐磨性能、良好的切削加工性能、低的缺口敏感性14.可锻铸铁是如何获得的?为什么它只适宜制作薄壁小铸件?答:制造可锻铸铁必须采用碳、硅含量很低的铁液,以获得完全的白口组织。

可锻铸铁件的壁厚不得太厚,否则铸件冷却速度缓慢,不能得到完全的白口组织。

17. 压力铸造工艺有何缺点?它熔模铸造工艺的适用范围有何显著不同?答:压力铸造的优点:1.生产率高2.铸件的尺寸精度高,表面粗糙度低,并可直接铸出极薄件或带有小孔、螺纹的铸件3.铸件冷却快,又是在压力下结晶,故晶粒细小,表层紧实,铸件的强度、硬度高4.便于采用嵌铸法压力铸造的缺点:1.压铸机费用高,压铸型成本极高,工艺准备时间长,不适宜单件、不批生产。

2.由于压铸型寿命原因,目前压铸尚不适于铸钢、铸造铁等高熔点合金的铸造。

3.由于金属液注入和冷凝速度过快,型腔气体难以全排出,厚壁处难以进行补缩。

压力铸造应用于:低熔点非铁金属的小型、薄壁、形状复杂件的大量生产熔模铸造应用于:高熔点、难以切削加工的合金钢铸件的成批、大量生产18.低压铸造的工作原理与压力铸造有何不同?为何铝合金常采用低压铸造?答:1工作原理:将干燥的压缩空气或惰性气体通入盛有金属液的密坩埚中,使金属液在低压体作用下沿升液管上升,经浇道进入铸型型腔;当金属液充满型腔后,保持压力直至铸件完全凝固;然后使坩埚与大气相通,撤销压力,使升液管和浇道中尚未凝固的金属在重力作用下流回坩埚;最后开启上型,由顶杆顶出铸件。

2低压铸造具有以下优点:1。

通过气压将铝液从保温炉内压铸到模具型腔内,铝液充填型腔的速度可控,充满型腔后继续保持一定压力,使铝液在压力下结晶凝固,故铸件组织致密,无缩松和气孔;2。

由于铸件是在压力作用下的从上至下的顺序凝固,故无需冒口,金属利用率高;3。

由于是通过气压自动浇注,故易于实现自动化,减轻劳动强度;4。

低压铸造的铸件可以进行热处理。

鉴于以上优点,故铝合金常用低压铸造。

19.什么是离心铸造?它在圆筒铸件中有哪些优越性?圆盘状铸件及成型铸件应采用什么形式的离心铸造?答:将液态金属浇入高速旋转的铸型中,使其在离心力作用下充填铸型和凝固而形成铸件的工艺称为离心铸造优点:1.可省去型芯、浇注系统和冒口2.补缩条件好,铸件组织致密,力学性能好3.便于“双金属”轴套和轴瓦圆盘状铸件用立式离心铸造,成形铸件采用成形件离心铸造20.浇注位置对铸件品质有何影响?它按照什么原则来选择?答:浇注位置不好会造成铸件产生夹渣、气孔、缩孔,浇不到,冷隔等现象。

原则:1.浇注系统与塑件一起在分型面上,应有压降、流量和温度分布的均衡布置;2.尽量缩短流程,以降低压力损失,缩短充模时间;3.浇口位置的选择,应避免产生湍流和涡流,即喷射和蛇形流动,并有利于排气和补缩;4.避免高压融体对型芯和嵌件产生冲击,防止变形和位移;5.浇注系统凝料脱出方便可靠,易于塑件分离或切除整修容易,且外观无损伤;6.熔和缝位置须合理安排,必要时配置冷料井获溢料槽;7.尽量减少浇注系统的用料量;21.试述结构斜度与起模度的异同点答:相同点:都是便于铸造而设计的斜度不同点:结构斜度是产品功能或者外观所需要的,起模斜度也叫拔模斜度,是铸造时为了能够让模具顺利从砂型等拿出来而特意做的斜度。

产品设计时可以没有斜度,但在模具设计时要考虑要增加一些斜度以利于拔模。

23.轧材中的纤维组织是怎样形成的?它的存在对制作零件有何利弊?答:(1)钢锭在压力加工中产生塑性变形时,基体金属的晶粒形状和沿晶界分布的杂质开状将沿着变形方向被拉长,呈纤维形状。

其中,纤维状的杂质不能经再结晶而消失,在塑性变形后被保留下来,这种结构叫纤维组织。

(2)纤维组织的存在使零件分布状况不能通过热处理消除,只能通过不同方向上的锻压成形才能改变。

同时,我们也可以利用纤维组织的方向性,加固零件使零件不易被切断。

24. 如何提高金属塑性?最常采用的措施是什么?答:提高材料成分和组织的均匀性,合理选择变形温度和应变速率,选择三向压缩性比较强的方式,减小变形的不均匀性,提高材料的纯度。

26. 如何确定模锻件分模面的位置?答:模锻件分模面要保证以下原则:①要保证模锻件能从模膛中取出;②按选定的分模面制成锻模后,应使上、下两模沿分模面的模膛轮廓一致;③最好把分模面选定在模膛深度最浅的位置处;④选定的分模面应使零件所加的敷料最少;⑤最好使分模面为一个平面,上、下锻模的模膛深度基本一致,以便于锻模制造。

28.凸、凹模间隙对冲裁件断面品质和尺寸精度有何影响?答:①凸凹模间隙过小:冲裁件断面形成第二光亮带,凸凹受到金属挤压作用增大,增加了与凸凹模之间摩擦力,使冲裁件尺寸略有变化,即落料件外形尺寸增大,冲孔件孔腔尺寸缩小,不能从最短路径重合。

②凸凹模间隙过大:冲裁件切断面的光亮带减小,圆角带与锥度增大,形成厚而大的拉长毛剌,同时翘曲现象严重,尺寸有所变化,落料件外形尺寸缩小,冲孔件内腔尺寸增大。

③凹凸模间隙合理:冲裁件断面光良带占板厚的1/2~1/3,圆角带、断裂带和锥度均很小,零件尺寸几乎与模具一致。

30.辊锻与模锻相比有什么优缺点?答:①辊锻比模锻的优点:a设备简单,吨位小,投资少;b震动小,噪声低,劳动条件好,生产率高,易于实现机械化和自动化;c模具价格低廉,加工容易;d锻件力学性能好;e材料利用率高。

②缺点:锻件尺寸精度不高,可锻造形状简单。

31.挤压零件生产的特点是什么?答:a.可提高金属抷料的塑性;b.可挤压出各种形状复杂、深孔、薄壁、异形截面的零件;c.零件精度高,表面粗糙度低;d.挤压变形后零件内部的纤维组织是连续的,基本沿零件外形分布而不被切断,提高了零件力学性能。

32.轧制零件的方法有几种?各有什么特点?答:有四种。

纵轧:轧辊轴线与抷料轴线互相垂直;横轧:轧辊轴线与抷料轴线互相平行;斜轧:轧辊轴线与抷料轴线相交成一定角度;楔横轧:利用轧辊轴线与轧件轴线平行,轧辊的辊面上镶有楔形凸棱、并作同向旋转的平行轧辊对沿轧辊轴向送进的坯料进行轧制的成型工艺。

33.什么是焊接?焊接的工艺如何分类?答:焊接的实质就是通过加热或加压(或两者并用)使材料两个分离表面的原子达到晶格距离,借助原子的结合与扩散而获得不可拆接头的工艺方法。

根据实现原子结合基本途径不同,焊接工艺的分类为:熔焊、压焊、钎焊及封粘34.简述熔焊过程及熔焊三要素答:熔焊的本质是小熔池熔炼与冷凝,是金属熔化与结晶的过程。

当温度达到材料熔点时,母材和焊丝形成熔池,熔池周围母材受到热影响,组织和性能发生变化形成热影响区,热源移走后熔池结晶成柱状晶。

35.什么是焊接性?怎样评定或判断材料的焊接性?答:金属材料的焊接性,是指被焊金属采用一定的焊接方法、焊接材料、工艺参数及结构形式条件下,获得优质焊接接头的难易程度,即金属材料在一定的焊接工艺条件下,表现出“好焊”和“不好焊”的差别。

就是指评定其焊接接头产生焊接缺陷的倾向,为制定合理的焊接工艺规程(WPS)提供支持。

以钢材为例,主要是以材料的化学成分为依据进行间接评定的“碳当量法”和以接头抗裂性试验为依据的直接试验法。

36.焊接接头由哪几部分组成,各部分主要性能特点是?影响焊接接头性能的主要因素?答:①焊接接头由焊缝区和热影响区组成。

②焊缝:晶粒以垂直熔合线的方向熔池中心生长为柱状树枝晶,低熔点物将被推向焊缝最后结晶部位,形成成分偏析区。

热影响区:熔合区,成分不均,组织为粗大的过热组织或淬硬组织,是焊接热影响区中性能很差的部位;过热区,晶粒粗大,塑性差,易产生过热组织,是热影响区中性能最差的部位;正火区,正火区因冷却时奥氏体发生重结晶而转变为珠光体和铁素体,所以晶粒细小,性能好;部分变相区,存在铁素体和奥氏体两相,晶粒大小不均,性能较差。

焊接热影响区是影响焊接接头性能的关键部位。

焊接接头的断裂往往出现在热影响区,尤其是熔合区及过热区。

3.影响因素:A 焊剂与焊丝 B 焊接方法 C 焊接工艺参数 D 熔合比 E 焊后热处理选择题形状复杂的高熔点难切削合金精密铸件的铸造应采用(B)A 金属型铸造B 熔模铸造C 压力铸造2、铸造时冒口的主要作用是(B)A 增加局部冷却速度B 补偿热态金属,排气及集渣C 提高流动性3、下列易产生集中缩孔的合金成分是(C)A 0.77%CB 球墨铸铁C 4.3%C4、下列哪种铸造方法生产的铸铁不能进行热处理,也不适合在高温下使用(B)A 金属型铸造B 压力铸造C 熔模铸造5、为了消除铸造热应力,在铸造工艺上应保证(B)A 顺序凝固B 同时凝固C 内浇口开在厚壁处6、直浇口的主要作用是(A)A 形成压力头,补缩B 排气C 挡渣7、在各种铸造方法中,砂型铸造对铸造合金种类的要求是(C)A 以碳钢、合金钢为主B 以黑色金属和铜合金为主C 能适用于各种铸造合金10、制造模样时,模样的尺寸应比零件大一个(C)A 铸件材料的收缩量B 机械加工余量C 铸件材料的收缩量+机械加工余量11、下列零件适合于铸造生产的有(A)A 车窗上进刀手轮 B 螺栓 C 自行车中轴12、普通车床床身浇注时,导轨面应(B)A 朝上B 朝下C 朝左侧13、为提高合金的流动性,生产中常采用的方法是(A)A 适当提高浇注温度B 加大出气口C 延长浇注时间14、浇注温度过高时,铸件会产生(B)A 冷隔B 粘砂严重C 夹杂物15、金属型铸造主要适用于浇注的材料是(B)A 铸铁B 有色金属C 铸钢五、综合分析题1、何谓合金的充型能力?影响充型能力的主要因素有哪些?答:液态合金充满型腔,获得形状完整、轮廓清晰的铸件的能力影响因素有:1)合金的流动性 2)铸型的充型条件 3)浇注条件4)铸件结构等。

相关文档
最新文档