材料成型第三章锻造复习纲要

合集下载

材料成形技术基础复习要点

材料成形技术基础复习要点第一章：金属的液态成形技术1.铸造成形法：它是将液态金属浇入铸型型腔，使其冷却凝固，从而获得一定形状和性能铸件的成形方法2.金属的铸造性能：金属的流动性、充型能力、收缩、偏析和吸气性3.金属的流动性：金属液本身的流动能力；影响因素：与金属种类、化学成分、凝固方式、及其他物理性能（如粘度）有关，共晶成分的金属熔点最低、因而流动性最好，非共晶成分的金属在结晶区域内，既有形状复杂的枝晶，又有未结晶的液体金属结晶区间越大，流动性越差4.充型能力：金属液充满铸型型腔，获得轮廓清晰、形状准确的铸件的能力；影响因素：金属的流动性、浇注条件及铸型条件，流动性越好，液态合金充填铸型的能力越强。

浇注温度越高，液态金属的充型能力就越强，但不宜过高。

充型压力越大，充型能力越强。

但充型压力不宜过大，以免金属飞溅或因气体排出不及时而产生气孔等缺陷。

铸型条件包括铸型材料、铸型结构及铸型中的气体含量5.收缩：金属液态向固态的冷却过程中，其体积和尺寸减小的现象；影响因素：化学成分、浇注温度、铸型结构与铸型条件，液态收缩—凝固收缩—固态收缩6.缩孔：液态金属充满铸型后，铸件在凝固的过程中由于补缩不良而产生的孔洞；缩松：是铸件断面上出现的分散而细小缩孔。

从缩孔缩松的形成可以看出：金属的液态收缩和凝固收缩愈大，则收缩的体积越大，铸件越容易形成缩孔；金属的浇注温度越高，则液态收缩越大；结晶的间隔大的金属，易形成缩松。

预防措施：遵循“顺序凝固”原则，即在造型工艺上认为地设置冒口、冷铁，按照一定的冷却顺序，使缩孔移到铸件外面或消失。

7.铸造内应力：按产生原因分为热应力（铸件壁厚不均匀，收缩不一致）和机械应力（线收缩受到型芯阻碍）；预防热应力的措施：尽量减少铸件各部分间的温度差，使其均匀冷却；尽量使壁厚均匀，遵循同时凝固原则，如，将内浇口开设在铸件薄壁处，为加快厚壁部分的冷却，可在厚壁处安放冷铁。

8.同时凝固原则：铸件相邻各部位或铸件各处凝固开始及结束的时间相同或相近，甚至是同时完成凝固过程，无先后的差异及明显的方向性，主要用于普通灰铸铁，锡青铜等；优点是可以减少铸造内应力，防止铸件的变形和裂纹缺陷，又可不用冒口而省工省料；缺点是铸件口部容易出现缩孔或缩松。

材料成型内容要点(完整版)

《材料成形工艺基础》要点第一章金属的液态成形第一节液态成形理论基础1.三种凝固方式（逐层、糊状、中间）及其影响因素（结晶温度范围、温度梯度）2.合金的流动性及其影响因素（合金成分）a)为什么共晶合金的流动性好？3.合金的充型能力对铸件质量的影响（浇不足、冷隔）4.影响充型能力的主要因素（合金的流动性、浇注条件、铸型条件）5.合金收缩的三个阶段（液态、凝固、固态）6.缩孔、缩松产生的原因、规律（逐层：缩孔；糊状：缩松；位置：最后凝固部位）7.缩孔与缩松防止（定向凝固原则；措施：加冒口、冷铁）8.铸造应力产生的原因和种类（热应力、机械应力或收缩应力）9.热应力的分布规律（厚：拉；薄：压）及防止（同时凝固原则）10.铸造残余应力产生的原因（热应力）及消除措施（时效处理）11.铸件变形与裂纹产生的原因（故态收缩，残余应力）12.变形防止办法（同时凝固；反变形；去应力退火）13.热裂纹与冷裂纹的特征第二节液态成形方法1.常用手工造型方法（五种最基本的方法：整模、分模、活块、挖砂、三箱）的特点和应用（重在应用）2.机器造型：实现造型机械化的两个主要方面（紧砂、起模）3.熔模铸造的原理（理解）、特点（理解）和应用。

a)为什么熔模铸件精度高，表面光洁？b)为什么熔模铸造适合于形状复杂的铸件？c)为什么熔模铸造适合于难于加工的合金铸件？4.金属型铸造的原理（理解）、特点（理解）和应用。

a)为什么金属型铸件精度高，表面光洁？b)为什么金属型铸造更适合于非铁合金铸件的生产？5.压力铸造的原理（理解）、特点（理解）和应用。

6.低压铸造的原理（理解）、特点（理解）和应用。

7.离心铸造的原理（理解）、特点（理解）和应用。

第三节液态成形件的工艺设计1.浇注位置的概念及其选择原则（重在理解和应用）2.分型面的选择原则（重在理解和应用）3.铸造成形工艺参数（加工余量、拔模或起模斜度、收缩率）4.铸造工艺图（能用规定的符号和表达方式正确画出）第四节液态成形件的结构设计1.铸件壁厚设计（大于最小壁厚；小于临界壁厚；壁厚均匀；由薄到厚均匀过渡）a)为什么要大于最小壁厚？b)为什么要小于临界壁厚？c)壁厚不均匀会产生什么问题？2.铸件壁间连接（圆角；避免锐角）3.铸件筋条设计（避免十字交叉）4.铸件外形设计和铸件内腔设计（理解；重在应用）5.结构斜度的设计（结构斜度与起模斜度的区别；重在应用）第二章金属的塑性成形第一节塑性成形工艺基础1.常用的六类塑性成形方法（轧制、拉拔、挤压、自由锻、模锻、板料冲压）2.与铸造比较，塑性成形法的最显著的特点（性能好，但形状不能太复杂）3.塑性变形对金属组织和性能的影响（冷变形条件下和热变形条件下；纤维组织及其性能特点）4.金属可锻性的衡量指标（塑性、变形抗力）及影响因素（成分；组织；温度）5.金属加热缺陷（过热、过烧、脱碳、过渡氧化）与碳钢始锻温度（低于固相线200℃）第二节热锻成形工艺1.自由锻基本工序（镦粗、拔长、冲孔、弯曲、切割、扭转）2.自由锻件结构工艺性3.模锻的基本原理（理解）及特点4.胎模锻的概念及特点（理解）第三节板料冲压1.两大类基本工序（分离工序和变形工序）2.冲裁的概念；冲裁变形过程（弹性变形阶段、塑性变形阶段、断裂分离阶段）及冲裁件断面特征（塌角或圆角带；光亮带；断裂带）3.切断的概念4.弯曲变形的特点（内：压；外：拉）；弯曲的质量问题（弯裂；回弹）；弯裂的防止办法（限制最小弯曲半径；弯曲线与纤维方向垂直）；回弹的防止办法（模具角度比弯曲件角度小一个回弹角值）5.拉深的概念；拉深和冲裁工序所使用的凸、凹模之间的区别（间隙大小；圆角）拉深件质量问题（拉裂与起皱）6.拉深系数的概念及计算7.三类冲模的概念四种挤压方式第三章材料的连接成形第一节焊接成形工艺基础1.三大类焊接方法（熔化焊；压焊；钎焊）；2.熔焊的冶金特点（理解）及保证焊接质量的基本措施（保护焊接区；渗加合金元素；脱氧脱硫）；3.焊接接头的概念（焊缝加热影响区）；4.焊接热影响区的概念（焊接过程中，焊缝两侧受焊接热作用而发生组织与性能变化的区域）；5.低碳钢焊接热影响区的组成及其特点（熔合区；粗晶，性能差；过热区：粗晶，性能差；正火区：细晶，性能好；部分相变区：性能稍差）；6.焊接应力与变形产生的原因（局部加热）；7.防止和减少焊接应力的措施（焊前预热；焊接次序；焊后缓冷；焊后去应力退火）；8.焊接变形的形式（收缩变形；角变形；弯曲变形；扭曲变形；波浪变形）；9.防止和减小焊接变形的措施（刚性固定；反变形；焊接次序；焊前预热；焊后缓冷；矫正）；10.焊接缺陷的种类及其检验方法（理解）；第二节焊接方法1.焊条的组成及作用（焊芯和药皮；焊芯：作电极和焊缝的填充金属；药皮：稳定电弧燃烧；保护焊接区；渗加合金元素；脱氧脱硫）；a)为什么焊条药皮中要加脱氧剂？2.两种重要的焊条（J422、J507）；焊条选用原则（重在应用）3.埋弧焊的原理（理解）、特点和应用范围（水平位置焊接长直焊缝；大直径环形焊缝）b)埋弧焊的生产率为什么高于焊条电弧焊？c)埋弧焊与焊条电弧焊相比，为什么可以节省材料？d)埋弧焊为什么不能实现全位置焊接？4.氩弧焊的原理、特点及其应用；5.二氧化碳气体保护焊的原理、特点及其应用（注意与氩弧焊比较理解）e)二氧化碳保护焊时焊丝的成分有何要求，为什么？6.电渣焊的原理（电阻热）及其应用。

材料成型技术 -- 第三章锻压 3.3

A
U
T
S
例1:
加工余量和公差：只在锻后需机加工之处添加。加工余量和公差：只在锻后需机加工之处添加。 ★余块（为简化形状而增加的料块）:窄槽、齿形、小为简化形状而增加的料块）窄槽、齿形、
★
孔（孔径小于25mm）、深孔（深度大于3倍直径）、孔径小于25mm）深孔（深度大于3倍直径） 25mm 横向孔以及其它妨碍出模的凹部均不锻出。横向孔以及其它妨碍出模的凹部均不锻出。
A
U
T
S
3.计算毛坯重量 3.计算毛坯重量
m0=（md+mc+mq）（1+δ））（1+δ 1+δ）毛坯重量（kg）式中 m0 —— 毛坯重量（kg） ——锻件重量 kg）锻件重量（ md ——锻件重量（kg）冲孔芯料重量（kg） mc —— 冲孔芯料重量（kg）切除料头重量（kg） mq —— 切除料头重量（kg）烧损率，燃料加热一般取2 ~3％， δ—— 烧损率，燃料加热一般取2％~3％，电加热取0.5%~1% 电加热取0.5%~1%。 0.5%~1%。
0
根据算出的坯料重量可算出坯料的体积，根据算出的坯料重量可算出坯料的体积，坯料的尺寸则取决于第一工序的性质。坯料的尺寸则取决于第一工序的性质。若是镦粗，则坯料的高径比不应超过2.5（若是镦粗，则坯料的高径比不应超过2.5（以镦粗 2.5 免镦弯）大于1.25 使下料方便）； 1.25（免镦弯），但要大于1.25（使下料方便）；若是拔长，则按锻件的最大截面（最小变形）若是拔长，则按锻件的最大截面（最小变形）拔长处满足锻造比要求来选择坯料尺寸。处满足锻造比要求来选择坯料尺寸。最后所确定的坯料直径或边长应为标准值(市最后所确定的坯料直径或边长应为标准值( 场可买到），再按体积计算坯料的长度，），再按体积计算坯料的长度场可买到），再按体积计算坯料的长度，即： L0＝V0/F0 ＝ 4 V0/πD02 采用钢锭为坯料的大型锻件，采用钢锭为坯料的大型锻件，则根据算出的坯料重量选取标准钢锭。坯料重量选取标准钢锭。

材料成形技术基础复习提纲及复习题-精选文档

8、酸性焊条和碱性焊条的性能和用途 9、埋弧焊的定义、特点及应用 10、钎焊的定义、分类及其分类的临界温度 11、电阻焊、摩擦焊的定义 12、金属的焊接性的定义及评定方法 13、焊接铸铁、铝合金、铜合金的特点及采取的措施 14、焊接构件结构设计的原则及焊缝布置的合理性分析。

7、模锻锻模模膛的分类及其作用 8、金属在模锻模膛内的变形过程、特点及影响金属充填模腔的因素 9、模锻飞边和冲孔连皮的作用及去除模具的特点 10、冲压成形过程（弹壳、消音器后盖等零件）及其模具类型 11、板料分离和成形的定义及其主要成形工艺 12、落料和冲孔的定义及其凹凸模刃口尺寸的确定。 13、板料冲裁过程与拉伸过程的异同点及其凹凸模结构、间隙的差异。 14、自由锻、模锻及冲压零件结构设计原则
第四章粉末压制和常用复合材料成形过程

1、粉末压制成形定义 2、金属粉末的制备方法 3、粉末成形技术特征主要有哪些？（松装密度、流动性、压制性） 4、粉末的压制成形过程（称粉、装粉、压制、保压、脱模等） 5、压坯烧结的主要技术因素（烧结温度、保温时间、炉内气氛） 6、烧结出现的缺陷（翘曲、过烧） 7、硬质合金的定义、分类、牌号及主要用途 8、粉末压制结构零件设计的基本原则
，
练习题
三、简答题 1、影响液态金属冲型能力的因素有哪些？ 2、简述砂型铸造和特种铸造的技术特点。 3、简述铸件上冒口的作用和冒口设计必须满足的基本原则。 4、铸造成形的浇注系统由哪几部分组成，其功能是什么？ 5、熔炼铸造合金应满足的主要要求有哪些？ 6、试比较灰铸铁、铸造碳钢和铸造铝合金的铸造性能特点，哪种金属的铸造性能好？哪种金属的铸造性能差？为什么？ 7、为什么铸件的壁厚不能太薄，也不宜太厚，而是应尽可能厚薄均匀。

机械制造基础课件第三篇锻造复习题

一、填空题:1、压力加工的方法主要有（2、单晶体的塑性变形方式主要有两种（3、冷塑性变形的金属若随着加热温度的升高，会经历（ 4. 对于塑性加工中的加工硬化现象，常采用加热的方法使金属发生14.胎模锻可以看作是介于 15 .绘制自由锻件图要考虑（16 .自由锻胚料质量可按（ 26、冲模可分为二、判断题（正确的打√,错误的打 X ） 1 •塑性是金属固有的一种属性，它不随压力加工方式的变化而变化。

2•冷拔可以提高产品的强度和硬度。

3 •只有经过冷变形的钢，才会在加热时产生回复与再结晶。

没有经过冷变形的钢，即使把它加热到再结晶温度以上，也不会产生再结晶。

4.金属的塑性越好，变形抗力越大，金属可锻性越好。

反之则差。

5. 某批锻件经检查，发现由于纤维组织分布不合理而不能应用。

若对这批锻件进行适当的热处理，可以使锻件重新得到应用。

6. 自由锻是单件、小批生产锻件最经济的方法，也是生产重型、大型锻件的唯一方法，因此，自由锻在重型机械制造中具有特别重要的作用。

7. 绘制自由锻锻件图时，应考虑在零件图上增加敷料、加工余量和锻件公差，也就是说，在零件的所有表面上，都应该给出加工余量和锻件公差。

（）8. 胎模锻一般采用自由锻方法制坯，然后再用胎模成形。

因此，它在一定程度上兼有自由锻及模锻的特点。

（）9、锻造加热时过烧的锻件可用热处理来改正 .（）11、模锻只适合生产中小型锻件。

（）12、对板材进行拉深时，拉深系数越大，则越不容易拉穿.（）第3篇金属压力加工）三各阶段。

,从而再次获得良好的塑性，这种工艺操作叫5、纤维组织的出现会使材料的机械性能发生）,因此在设计制造零件时，应使零件所受剪应力与纤维方向（）,所受拉应力与纤维方向（）。

6.金属的锻造性能用（）来综合衡量。

在一般情况下，为改善合金的锻造性能，要求温度（）,变形速度（7、.金属在变形过程中承受的（）应力愈多，其塑性越高，变形抗力也越大.&在锻造加热工程中，如果加热温度过高会出现（）,甚至（）,其中出现（）时，坯料就会报废。

材料成型复习提纲(完整版)

题型与比例：选择题20%，填空题30% ，是非题20%，其他30%第一章1.铸件的凝固方式有：逐层凝固、糊状凝固、中间凝固2.合金的结晶温度范围越小，凝固区域越窄，越倾向于逐层凝固。

3.液态金属本身的流动性能力称为流动性。

4.液态合金充满型腔，获得形状完整，轮廓清晰的铸件的能力，称为充型能力。

5.影响合金流动性的因素：1.合金的种类2.合金的成分3.浇注的条件4.铸型的充填条件6.灰铸铁、硅黄铜的流动性最好，铝合金次之，铸钢最差。

7.收缩是铸造合金从浇注、凝固直至冷却到室温的过程中，其体积或尺寸缩减的现象。

收缩是合金的物理本性，在铸造过程中，因收缩可能会导致铸件产生缩孔、缩松、应力、变形和裂纹等缺陷。

8.缩孔是在铸件最后凝固的部分形成容积较大而且集中的空洞。

9.缩松是细小而分散的空洞。

10.定向凝固（顺序凝固）在铸件上可能出现缩孔的厚大部位安放冒口，在远离冒口的部分安放冷铁，使铸件上远离冒口的部位先凝固，靠近冒口的部位后凝固，冒口本身最后凝固。

11.铸造内应力按产生的原因不同，分为热应力、收缩应力、相变应力。

热应力主要是铸件冷却中，由于冷却速度不同而引起不均衡收缩所产生的应力。

热应力使冷却较慢的厚壁处或心部受拉伸，冷却较快的薄壁处或表面受压缩。

12.一般铸件冷却到弹性状态后，收缩受阻才会产生收缩应力，而且收缩应力表现为拉应力或切应力。

13.同时凝固：采取措施使铸件各部分无温差或温差尽量小，几乎同时进行凝固。

自然时效：将铸件置于露天场地半年以上，让其缓慢地发生变形，内应力消除。

热时效（人工时效）又称去应力退火，将铸件加热到550~650°C，保温2~4h，随炉慢冷至150~220°C，然后出炉。

14.热裂一般是在凝固末期，金属处于固相线附近的高温时形成的。

热裂纹的特征是裂纹短，缝隙较宽，形状曲折，裂口表面氧化较严重15.冷裂的特征是裂纹细小，呈连续直线状，具有金属光泽或微氧化色。

材料成型工艺学锻造部分复习资料

材料成型工艺学锻造部分复习资料1、锻压加工主要有那些方法？热锻：自由锻、模锻；冷锻：冷挤、冷镦、冲裁、弯曲、拉深、胀形。

2、锻压与其它加工方法（铸造、轧制、挤压、拉伸）相比有什么特点？A 铸造是针对塑性较低的材料提供接近零件形状的毛坯。

B 锻造采用热加工，得到高强度质量的零件。

C 冲压是冷加工得到零件。

D 锻压与其它成形方法（轧制、挤压、拉伸等）对比锻压指向品种多而复杂的坯料或零件。

轧制、挤压、拉伸等指向板、带、条、箔、管、棒、型、线的一次加工产品，该产品尚需二次加工（锻、冲、铆、焊）。

3、试述锻造发展趋势。

A做大，设备向巨型化发展。

B做精，设备专门化、精密化和程控化。

C近终形，锻件形状、尺寸精度和表面质量最大限度地与产品零件接近，以达到少、无切削加工之目的。

D为适应大批量生产的要求，发展专业化生产线，建立专门的锻造中心，实现整机制造中零件的系列化、通用化和标准化。

E 大力发展柔性制造和CAD/CAM技术。

F模锻的比例加大，自由锻的比例减少。

G发展锻造新工艺4、锻造在冶金厂和机械类厂有何应用？a冶金厂：高速钢、钛等高温合金的锻造开坯，之后才进行轧或挤成板棒材。

b机械厂：主要为重要零件准备毛坯。

5、模锻工艺一般由那些工序组成？下料→加热→模锻→（切边、冲孔）→酸洗与清理→热处理→去氧化皮（打磨或刮削）→涂漆→检验等。

6、合金钢加热过程要注意那四个现象？锻造加热温度如何确定？a：钢加热过程中应注意的四点现象：氧化、脱碳、过热、过烧(1)氧化：氧化性气体（O2,CO2,H2O和SO2）与钢发生反应。

(2)脱碳：化学反应造成钢表层碳含量的减少叫脱碳。

(3) 过热：温度过高造成晶粒粗大。

(4)过烧：加热到接近熔化温度并在此温度下长期保留，不仅晶粒粗大，而且晶界熔化。

锻造温度范围的确定：锻造温度范围指开始锻造温度（始锻温度）和终结锻造温度（终锻温度）之间的温度区间。

(1)确定的原则或方法，三图定温：相图，塑性-抗力图，再结晶图。

西南交通大学——材料成型技术基础复习纲要

西南交通大学——材料成型技术基础复习纲要第一篇金属铸造成形工艺一.掌握铸造定义与实质及其合金的铸造性能。

A铸造：将熔融金属浇入铸型型腔，经冷却凝固后获得所需铸件的方法。

B铸造实质：液态成形。

C合金：两种或两种以上的金属元素、或金属与非金属元素（碳）熔和在一起，所构成具有金属特性的物质。

D合金的铸造性能：是指合金在铸造过程中获得尺寸精确、结构完整的铸件的能力，流动性和收缩性是合金的主要铸造工艺特性。

二.掌握合金的充型能力及影响合金充型能力的因素。

A合金的充型能力：液态合金充满铸型，获得轮廓清晰、形状准确的铸件的能力。

B影响合金充型能力的因素：（1）铸型填充条件a. 铸型材料；b. 铸型温度；c. 铸型中的气体（2）浇注条件a. 浇注温度（T）T 越高（有界限），充型能力越好。

b. 充型压力流动方向上所受压力越大，充型能力越好。

（3）铸件结构结构越复杂，充型越困难。

三.掌握合金收缩经历的三个阶段及其铸造缺陷的产生。

A合金的收缩：合金从浇注、凝固、冷却到室温，体积和尺寸缩小的现象。

B合金收缩的三个阶段：（1）液态收缩合金从 T浇注→ T凝固开始间的收缩。

（2）凝固收缩合金从 T凝固开始→T凝固终止间的收缩。

液态收缩和凝固收缩是形成铸件缩孔和缩松缺陷的基本原因。

（3）固态收缩（易产生铸造应力、变形、裂纹等。

）合金从 T凝固终止→T室间的收缩。

四.了解形成铸造缺陷（缩孔，缩松）的主要原因及其防止措施。

A产生缩孔和缩松的主要原因：液态收缩和凝固收缩导致。

B缩孔形成原因：收缩得不到及时补充；缩松形成原因：糊状凝固，被树枝晶体分隔区域难以实现补缩。

C缩孔与缩松的预防：（1）定向凝固，控制铸件的凝固顺序；（2）合理确定铸件的浇注工艺五.掌握铸件产生变形和裂纹的根本原因。

铸件产生变形和裂纹的根本原因：铸造内应力（残余内应力）六.掌握预防热应力的基本途径。

预防热应力的基本途径：缩小铸件各部分的温差，使其均匀冷却。

借助于冷铁使铸件实现同时凝固。

材料成型技术-第三章锻压

自动化生产
自动化锻压设备的应用，实现生产线的智能化和高效化。
环保锻造
注重环境保护，推动绿色、可持续发展的锻压数选择
根据锻造材料、形状和尺寸等要求，选择适当的锻造温度、锻造速度和锻造力量。
工艺参数优化
通过工艺参数的优化，提高锻件的质量和产量，降低成本和能源消耗。
锻压工艺的发展与前景
技术创新
不断引入新材料、新工艺和新设备，提高锻压工艺的效率、精度和灵活性。
原理
锻压利用力量，让金属原料在受压和冲击的作用下发生塑性变形，从而改变其形状和结构。
锻压的基本过程和设备
1
加热与预变形准备
将金属原料加热至适当温度，并进行预变形，为后续锻压过程做好准备。
2
锻造操作
通过锻压设备施加力量，使金属原料发生塑性变形，达到所需形状。
3
冷却与处理
对锻造后的金属进行冷却和处理，以提高锻件的性能和质量。
锻件在汽车制造中广泛应用，如发动机传动轴、悬挂系统和转向零件等。
3 能源行业
用于制造发电设备、石油钻机和核能设备等。
锻件质量控制与检测技术
1
质量控制
通过严格的质量控制体系和工艺流程，
检测技术
2
确保锻件的尺寸精度、力学性能和工艺性能。
采用非破坏性检测和破坏性检测技术，
如超声波检测、渗透检测和金相检测等，
锻压的分类和特点
分类
按照荷载形式可分为自由锻造、模锻和精锻；按照锻件形状可分为平面锻压、轴对称锻压和非轴对称锻压。
特点
锻压具有高强度、高精度、高质量的特点，可制造出各种复杂形状和大尺寸的金属零件。
锻压在工业生产中的应用
1 航空航天业

材料成形基础第三章第二节锻造技术

第二节锻造技术
一、金属塑性变形的流动规律
固态金属的塑变是靠质点流动实现的。
流动时质点流向阻力最小的方向，流动中金属的体积不产生变化。
1．最小阻力定律
金属塑性变形时，内部质点流动到最近周边时变形功最小，最易于发生。
坯料两端面分别受到上下铁砧的摩擦阻力，形成难变形锥区；中间部位受到的摩擦阻力较小---坯料各部位的塑变不均。
自由锻的锻件图包括锻件的各部尺寸、机械加工余量、简化锻件的敷料、锻件的公差等内容。
敷料又称余块，是为了简化锻件的形状而添加的金属
部分。
（2）确定锻造工序
锻件形状不同，锻造工序也不相同。
盘类件一般需要以镦粗为主的锻造工序，轴类件需要以拔长为主的锻造工序。
（3）坯料尺寸的计算
根据锻件塑性变形前后的体积不变定律，按照锻件图中锻件的形状和尺寸，可以确定坯料质量的大小。
多数中小模锻件的公差在0.3～3mm范围。
模锻件较大时，取大值。
（3）模锻斜度和模锻圆角
为了易于出模，锻件垂直于分模面的侧面应有一定的斜度---模锻斜度。
为了利于金属在模膛内流动，减少锻模的磨损，须把锻件转角处均设计为圆角。
（4）模锻件图的绘制
在零件图的基础上绘制。包括锻件分模面的选取、机械加工余量、敷料、模锻斜度和圆角、锻件公差、冲孔连皮等。
模锻的生产效率、允许锻件的复杂程度、尺寸精度、表面质量均高于自由锻。
1．模锻方法
模型锻造分为锤上模锻、压力机上模锻等。锤上模锻打击速度快，应用较多。压力机上模锻时，变形缓慢，适于塑性较差的锻件。
模膛按功能不同，分为制坯和模锻模膛：
制坯模膛为了使金属易于充满模膛，对形状复杂的锻件，预先将坯料在制坯模膛内制坯，使坯料逐步接近锻件的形状。

《锻造工艺及模具技术》复习提纲

《锻造工艺及模具技术》复习重点绪论一、锻造加工金属零件的优势1. 锻造的定义锻造——借助工具或模具在冲击或压力作用下加工金属零件的方法2. 特点：生产率高，锻件形状尺寸稳定、加工余量少，能消除内部缺陷和提高综合力学性能。

3. 优势：锻件韧性高、金属纤维组织合理、性能与内在质量稳定。

二、锻造方法分类、作用、应用范围分类：自由锻、模锻、特种锻。

作用：提高生产率，降低成本，提高质量。

应用范围：汽车、飞机、重机等有质量与特殊性能要求的零件。

第一章锻造用材料锻造用材料：主要有碳素钢、合金钢、有色金属及其合金按加工状态分：钢锭（大型锻件），轧材、挤压棒材和锻坯（中小型锻件）1.1 锻造用钢锭与型材钢锭主要缺陷：偏析——成分与杂质分布不均匀现象夹杂——不溶于金属机体的非金属化合物（非金属夹杂物）气体——残留在钢锭内部或表皮下形成的气泡缩孔和疏松——钢液冷凝收缩形成的收缩空洞、晶间空隙和气体析出的孔隙溅疤——浇注时钢液冲击模底飞溅并附着在模壁上的溅珠，与钢锭不能凝固成一体形成的疤痕锻造工艺在很大程度上可以消除上述缺陷，提高其综合力学性能型材主要缺陷：表面缺陷——划痕、折叠、发状裂纹、结疤、粗晶环等内部缺陷——碳化物偏析、非金属夹杂、白点等上述表面缺陷应在锻前去除，内部缺陷则应避免。

第二章锻前加热2.1 锻前加热的目的及方法目的：提高金属塑性，降低变形抗力，增加可锻性，使金属易于流动成型，使锻件获得良好的锻后组织与力学性能。

方法：1. 燃料（火焰）加热利用固体（煤、焦炭）、液体（重油、柴油）或气体（煤气、天然气）等燃料燃烧产生的热能加热。

燃料在燃烧炉内通过高温炉汽对流（650゜C ）、炉围辐射（650～1000゜C ）、炉底传导（1000゜C 以上）等方式使金属锻坯获得热量而被加热。

2. 电加热将电能转换成热能对锻坯加热。

加热方式：1）电阻加热（1）电阻炉：利用电流通过电热体产生热量加热（P14图2-1）（2）接触电加热：坯料接入电路利用自身电阻产生热量加热（P15图2-2）（3）盐浴炉加热：通过盐液导电产生热量加热（P15图2-3）2）感应加热感应器通入交变电流产生交变磁场，置于感应器中的锻坯内产生交变电势并形成交变涡流，进而通过锻坯的电阻产生的涡流发热和磁滞损失发热加热锻坯。

材料成型技术第三章锻讲义压32

安徽工程科技学院机械系
2.冲压基本工序
⑴冲裁：即利用冲模将板料以封闭或不封闭的轮廓线与坯料分离的冲压方法。
即用带刃口的冲模使板料分离。
沿封闭轮廓分离冲（冲孔、落料等）
板坯
裁沿非封闭轮廓分离
（切断、切口、剖切等）
AUTS
凸模
凹模
安徽工程科技学院机械系
1）冲裁变形过程 ◆三个阶段：弹性变形→塑性变形→剪裂分离 ◆冲后断面特征：
镦粗
制坯模膛（体积分配）
拔长滚挤★
弯曲 …
模锻模膛（锻件成形）预锻→初步成形
终锻→最终成形
切断模膛（锻件与坯料切离）
设飞边槽★ 放收缩率
实际锻造时应根据锻件的复杂程度相应选用单模膛锻模或多模膛锻模。一般形状简单的锻件采用仅有终锻模膛的单模膛锻模，而形状复杂的锻件（如截面不均匀、轴线弯曲、不对称等）则需采用具有制坯、预锻、终锻等多个模膛的锻模逐步成形。
适于小型锻件的成批大量生产。如飞机、机车、军工、轴承等制造业中的齿轮、轴、连杆等零件。
（3）模锻方法
1）锤上模锻：即在锻锤上进行的模锻。按所用设备和模具不同，可分为锤模锻和胎模锻。
①锤模锻：即在各种模锻锤上进行的模锻。
★ 锻模模膛：→根据锻件形状和模锻工艺而开设的凹腔。
●
模膛种类
锤锻模具由带有燕尾的上模、下模组成。下模固定在模座上，上模固定在锤头上，并随锤头作上下往复锤击运动使锻坯在模膛中成形。
下面让我们来看一下弯曲连杆在锤上模锻时所用的多模膛锻模及其成形过程。
制 ①拔长
坯 ②滚挤
锻模
工
步 ③弯曲
模 ④预锻
锻
切
工步

金属材料成形基础第三篇

始锻温度：过热、过烧缺陷
第二节金属塑性成形工艺方法
2-1 自由锻造
自由锻设备
锻锤
压力机
空气锤
蒸汽—空气锤
水压机
油压机
65~750Kg
630Kg~5T
落下部分总重量 = 活塞+锤头+锤杆
滑块运动到下始点时所产生的最大压力
锻锤吨位 =
压力机吨位 =
基本工序 — 完成锻件基本变形和成形的工序。
2)确定加工余量、公差和敷料
加工余量：1~4mm 公差：0.3~3mm 3）设计模锻斜度外壁斜度：5~7 0 内壁斜度：7~12 0 4）设计模锻圆角外圆角：r = 1.5~12mm 内圆角：R=（2~3）r 5）确定冲孔连皮
1）基本工序
圆盘类零件：镦粗预锻终锻
长杆类零件：制坯预锻终锻
上砥铁下砥铁坯料
1）零件大小不受限制；2）生产批量不受限制。
三、塑性成形（压力加工）的特点
1．力学性能高
1）组织致密； 2）晶粒细化； 3）压合铸造缺陷； 4）使纤维组织合理分布。
2．节约材料
1）力学性能高，承载能力提高； 2）减少零件制造中的金属消耗（与切削加工相比）。
3．生产率高
4．适用范围广
. 确定工时
03
单击此处添加小标题
. 锻造设备的选择
02
单击此处添加小标题
. 填写工艺卡
04
模型锻造 — 将金属坯料放在具有一定形状的模锻模膛内受压、变形，获得锻件的方法。
特点：
1）生产率高；
2）锻件的尺寸精度和表面质量高；
3）材料利用率高；
4）可锻造形状较复杂的零件；
H
完全礅粗

材料成形复习提纲

材料成形技术基础复习提纲第一章绪论第二章液态材料铸造成形技术过程Ⅰ.复习提纲•1、现代制造过程的分类（质量增加、质量不变、质量减少）。

•2、那几种机械制造过程属于质量增加（不变、减少）过程。

•第二章液态金属材料铸造成形技术过程•1、液态金属充型能力和流动性的定义及其衡量方法•2、影响液态金属充型能力的因素（金属性质、铸型性质、浇注条件、铸件结构）•3、影响液态金属流动性的因素（成分、温度、杂质含量、物理性质）•4、收缩的定义及铸造合金收缩过程（液态、凝固、固态）•5、缩孔、缩松的定义，形成条件、产生的基本原因，形成部位及防止方法。

•6、铸造应力的定义及分类，产生的缺陷（热裂、冷裂、变形），防止和减少的措施。

•7、金属的吸气性及金属吸收气体的过程，主要气体（H2、N2、O2）•7、偏析、宏观偏析、微观偏析、正偏析、逆偏析的定义及其消除方法。

•8、铸件可能出现那几种气孔（析出性、反应性、侵入性）及其定义•9、熔炼的分类（按合金和熔炼特点）及熔炼的基本要求•10、浇注系统的组成及主要功能•11、铸件冒口的定义、作用及设计必须满足的基本要求（P51）•12、冷铁的作用•13、常用的机器造型和制芯方法有哪些？•14、液态金属的凝固过程，顺序凝固、同时凝固的定义•15、砂型铸造和特种铸造的技术特点（P52）•16、常用的特种铸造方法有哪些？其基本原理和特点是什么？•17、何谓金属的铸造性能，铸造性能不好会引起哪些铸造缺陷？Ⅱ.复习题一、名词解释•1、缩孔、缩松•铸件在冷却和凝固过程中，由于合金的液态收缩和凝固收缩，往往在铸件最后凝固的地方出现孔洞。

容积大而比较集中的孔洞称为缩孔；细小而分散的孔洞称为缩松•2、顺序凝固和同时凝固•顺序凝固：采用各种措施保证在铸件上远离冒口或浇道的部分到冒口或浇道件之间建立一个递增的温度梯度，按照远离冒口的部分最先凝固，然后是靠近冒口部分，最后才是冒口本身凝固的次序进行。

•同时凝固：采取工艺措施保证铸件各没有温差或温差很小，使各部分同时凝固。

材料成形工艺基础复习提纲用.doc

第一篇：金属液态成型加工工艺第一章液态成型理论葙础一、铸件的凝固方式金属的凝间过程是一个结晶过程，包括形核和晶体长人两个基木过程。

凝间组织对铸件的力学性能影响很大，一般情况下晶粒越细小均匀，铸件的强度、硬度越高，塑性和韧性越好。

铸件的凝固方式：1）逐层凝固（流动性最好）2）糊状凝固 3）中间凝固影响凝固方式的因素：1）合金的结晶温度范围2）铸件断面的温度梯度（温度梯度t 凝固区宽度I ）二、液态金属的工艺性能液态金属的工艺性能称铸造性能，具体乜括流动性、收缩性、吸气性、偏析等。

充型能力：金属液充满铸型型腔，获得轮廓清晰、形状准确的铸件的能力。

流动性越好，充型能力越强。

影响流动性的因素：1）合金成分2）合金种类3）浇注条件4）铸型的填充条件铸型的填充条件包括：（1）铸型的蓄热能力（蓄热系数）（2）铸型结构（3）铸型温度（4）铸型中气体浇注条件：浇注温度和充型压力合金成分越远离共晶成分，结晶温度范围越宽，流动性越差。

三、合金的收缩（化学成分浇注温度铸件结构和铸型条件）1）液态收缩：液面卜'降2）凝闻收缩：液态收缩和凝闻收缩足铸件产生缩孔、缩松的根本原因3）固态收缩：铸件的外形尺寸减小；川线收缩率：产生铸造应力，变形、裂纹等的原因叙述缩孔的形成？缩松的形成？（书上有）4）缩孔和缩松的防止其产生使铸件的机械性能下降，甚至渗漏 1缩孔的防止： ① 采用定向凝固原则经冒口充型、向冒口和内浇道方向凝固、最终将缩孔转移到冒口中、可获得致密的铸件，但使铸件各部分温差大，易产生内应力。

冒口增加成本用于收缩大，凝固温度范围窄的合金② 合理确定浇注系统和浇注工艺浇注系统的位置影响铸型的温度分布，进而影响其凝固定向③ 合理应用冒口、冷铁、补贴，目的为使铸件顺序凝固3铸造应力铸造应力有热应力、收缩应力和相变应力。

热应力产生原因：凝固和冷却过程屮，不同部位由于温差造成不均匀收缩而引起的铸造应力厚壁部分热应力拉应力，薄壁部分的热应力是拉应力减少和消除热应力的方法：1）合理设计铸件的结构2）采取同吋凝固的工艺3）合理选川金属4）减少收缩应力5）对铸件进行吋效热处理铸件裂纹有热裂（常发生在铸件拐角处和截面厚度突变处等应力集中的部位或铸件最后凝固区的缩孔附近或尾部。

南京航空航天大学材料成型工艺基础复习纲要

材料成型工艺基础复习纲要第一部分铸造1.铸造的实质、特点及应用范围。

铸造方法分类。

铸造：将熔融的液体浇注到与零件的形状相适应的铸型型腔中，冷却后获得铸件的工艺方法。

铸造的实质：利用液态金属的流动成型。

铸造生产的特点:1）适应性大（铸件重量、合金种类、零件形状都不受限制）2）成本低3）工序多，质量不稳定，废品率高4）机械性能较同样材料的锻件差【原因】晶粒粗大，组织疏松，成分不均匀铸造的应用:主要用于受力较小，形状复杂或简单、重量较大的零件毛坯。

2.合金铸造性能：充型能力和流动性的概念。

充型能力和流动性对铸件质量的影响。

影响充型能力和流动性的主要因素，充型能力不足产生的缺陷，提高充型能力和流动性的主要措施（提高充型压力）。

适合铸造的灰铁的牌号及牌号代表的意义。

流动性：液态金属本身的流动能力。

与金属的成分、温度、杂质含量及其物理性质有关。

充型能力：合金充满型腔，获得形状完整、轮廓清晰的铸件的能力。

流动性好的合金，易于充满薄而复杂的型腔；有利于气体和夹杂物上浮排除，有利于铸件凝固时的补缩。

流动性不好的合金，其充型能力差，易产生浇不足、气孔、缩孔、缩松、热裂纹等缺陷。

影响充型能力的因素：充型能力首先取决于金属本身的流动性，同时还受铸型性质、浇注条件、铸件结构等因素的影响。

熔融合金的流动性通常以“螺旋形试样”长度来衡量。

充型能力不足产生的缺陷：铸件产生浇不足、冷隔的缺陷影响合金流动性的因素:1)合金的种类灰铸铁、硅黄石最好，铝合金次之，铸钢最差2)合金的成分纯金属和共晶成分合金的结晶流动性最好3)浇注条件①浇注温度浇注温度越高，液态金属的粘度越低，且因其过热度高，金属液含热量多，保持液态时间长，有利于提高合金的流动性。

②充型压力砂型铸造时，充型压力是由直浇道所产生的静压力形成的，故直浇道的压力必须适当。

压力铸造、离心铸造因增加了充型压力，充型能力较强，金属液的流动性也较好。

4)铸型的充填条件①铸型的蓄热能力②铸型温度③铸型中的气体④铸型结构灰铁HT数值表示其最低抗拉强度（Mpa）3.收缩的概念。

材料成型复习(2)

1. 冲裁工艺设计 2. 弯曲工艺设计 3. 拉深工艺设计 4. 冲压工序选择 5. 冲压模具选择及区别 6. 零件结构的冲压工艺性
第四章连接成形
第一节焊接理论基础
熔焊液相冶金
1.1熔焊冶金过程熔池结晶
焊接接头的组织转变
1.2焊接应力与变形
产生原因焊接残余应力的调节
焊接残余应力的消除方法
考试题型举例－问答题
1、铸铁中石墨存在形式有哪几种？试对影响铸铁石墨化的因素进行分析。
2.3 轧制
纵轧斜轧横轧
2.4 挤压
第三节金属塑性成形工艺设计
1.绘制锻件图
3.1 自由锻工艺设计
2. 确定变形工序 3. 计算毛坯重量尺寸
4. 零件结构的自由锻工艺性
3.2 模锻工艺设计
敷料即余块 1.绘制模锻件图 2. 确定模锻工步 3. 修整及热处理 4. 零件结构的模锻工艺性
3.3 冲压工艺设计
3.2 常用金属材料的焊接
碳钢的焊接低合金结构钢的焊接不绣钢的焊接耐热钢的焊接铸铁的焊接非铁金属的焊接
第四节焊接结构设计和工艺设计简介
结构材料的选择
4 焊接结构设计
焊缝布置
焊接方法选择
焊接接头设计
作为期末复习提纲，具体内容围绕书本或课件进行。
考试题型举例－填空题
1、下列材料中，焊接性最好的是（）。 A. HT200 B. 65 C. T10A D. 30
第三章金属的属性成形
第一节金属塑性成形基础
1.1金属塑性变形机理
单晶体：滑移
滑移：位错运动
多晶体：滑移+晶粒转动
第二节金属塑性成形方法
2.1 锻造

材料成型技术基础复习提纲整理

材料成型技术基础复习提纲整理第一章绪论1、现代制造过程的分类（质量增加、质量不变、质量减少）。

2、那几种机械制造过程属于质量增加（不变、减少）过程。

（1)质量不变的基本过程主要包括加热、熔化、凝固、铸造、锻压（弹性变形、塑性变形、塑性流动）、浇灌、运输等。

（2）质量减少过程材料的4种基本去除方法：切削过程；磨料切割、喷液切割、热力切割与激光切割、化学腐蚀等；超声波加工、电火花加工和电解加工；落料、冲孔、剪切等金属成形过程。

（3）材料经过渗碳、渗氮、氰化处理、气相沉积、喷涂、电镀、刷镀等表面处理及快速原型制造方法属于质量增加过程。

第二章液态金属材料铸造成形技术过程1、液态金属冲型能力和流动性的定义及其衡量方法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，称为液态金属充填铸型的能力，简称液态金属的充型能力。

液态金属的充型能力通常用铸件的最小壁厚来表示。

液态金属自身的流动能力称为“流动性”。

液态金属流动性用浇注流动性试样的方法来衡量。

在生产和科学研究中应用最多的是螺旋形试样。

2、影响液态金属冲型能力的因素（金属性质、铸型性质、浇注条件、铸件结构）（1）金属的流动性：流动性好的液态金属，充型能力强，易于充满薄而复杂的型腔，有利于金属液中气体、杂质的上浮并排除，有利于对铸件凝固时的收缩进行补缩。

流动性不好的液态金属，充型能力弱，铸件易产生浇不足、冷隔、气孔、夹杂、缩孔、热裂等缺陷。

（2）铸型性质：铸型的蓄热系数b(表示铸型从其中的金属液吸取并储存在本身中热量的能力)愈大，铸型的激冷能力就愈强，金属液于其中保持液态的时间就愈短，充型能力下降。

（3）浇注条件：浇注温度对液态金属的充型能力有决定性的影响。

浇注温度越高，充型能力越好。

在一定温度范围内，充型能力随浇注温度的提高而直线上升，超过某界限后，由于吸气，氧化严重，充型能力的提高幅度减小。

液态金属在流动方向上所受压力(充型压头)越大，充型能力就越好。