2014年9月份考试材料成形技术基础第三次作业

2014年9月份考试材料成形技术基础第三次作业
一、填空题（本大题共20分，共 5 小题，每小题 4 分）
1. 浇注温度过低，液体金属量不够，铸件就会产生冷隔或 ______ 。

2. 常用成形件的检测方法分为 ______ 、 ______ 。

3. 与手工造型相比，机器造型的主要优点是 ______ 、
______ 、 ______ 。

4. 粉末的成形技术特征主要有： ______ 、 ______ 、 ______ 。

5. 衡量金属材料的焊接性的主要指标有 ______ 、 ______ 两个；通常用
______ 、 ______ 来评定金属材料的焊接性。

二、名词解释题（本大题共20分，共 4 小题，每小题 5 分）
1. 微观偏析
2. 粘接
3. 塑料的注射成形和挤出成形
4. 液态金属的充型能力与流动性
三、简答题（本大题共20分，共 4 小题，每小题 5 分）
1. 冷铁的作用是什么？
2. 请简述金属在模膛内的变形过程。

3. 常用成形件内部品质检验方法有那些?
4. 请简要叙述冲天炉熔炼铸铁过程中金属液化学成分的变化情况。

四、分析题（本大题共20分，共 2 小题，每小题 10 分）
1. 分析所示的铸件结构是否合理？请图示改善方案。

2.
试分析图所示铸造应力框：
(1)铸造应力框凝固过程属于自由收缩还是受阻收缩?
(2)铸造应力框在凝固过程中将形成哪几类铸造应力?
(3)在凝固开始和凝固结束时铸造应力框中1、2部位应力属什么性质(拉应力、压应力)? (4）铸造应力框冷却到常温时，在1部位的C点将其锯断，AB两点
间的距离L将如何变化（变长、变短、不变）？
五、综合分析题（本大题共20分，共 2 小题，每小题 10 分）
1. 确定分模面位置应遵照哪些原则？按照这些原则分析下图所示的a-a，b-b，c-c，d-d，e-e五个分型面，哪个最合理？
2. 如下图所示的双联齿轮，批量为10件/月，材料为45号钢
根据生产批量选择锻造方法
答案：
一、填空题（20分，共 5 题，每小题 4 分）
1.
参考答案：
浇不足
解题方案：
考察浇注与冷凝。

评分标准：
答对1个空格得1分
2.
参考答案：
外观检查内部品质检验
解题方案：
考察成形件的检测方法的分类。

评分标准：
答对1个空格得1分
3.
参考答案：
铸件尺寸精确，表面光洁铸件的加工余量较小生产率高
解题方案：
手工造型和机器造型
评分标准：
答对1个空格得1分
4.
参考答案：
松装密度流动性压制性。

解题方案：
粉末的成形技术特征。

评分标准：
答对1个空格得1分
5.
参考答案：
在一定的焊接技术条件下接头产生缺陷，尤其是裂纹的倾向或敏感性焊接接头在使用中的可靠性碳当量法冷裂纹敏感系数法
解题方案：
金属材料的焊接性的衡量指标及评定方法。

评分标准：
答对1个空格得1分
二、名词解释题（20分，共 4 题，每小题 5 分）
1.
参考答案：
微观偏析是指微小（晶粒）尺寸范围内各部分的化学成分不均匀现象。

常见有两种形式：一种为晶内偏析也叫枝晶偏析；一种为晶界偏析。

解题方案：
液态金属的充型能力的基本定义
评分标准：
答对一个名词得2分
2.
参考答案：
粘接是借助粘接剂在固体表面上产生粘合力，将一个物件与另一个物件牢固地连接在一起的方法。

解题方案：
粘接的基本定义。

评分标准：
答对一个名词得2分
3.
参考答案：
塑料的注射成形：将粒状原料在注射机的料筒内加热熔融塑化，在柱塞或螺杆
加压下，压缩熔融物料并向前移动，然后通过料筒前端的喷嘴以很高的速度注入温度较低的闭合模具内，冷却定形后，开模就得制品。

塑料的挤出成形：料筒的塑料，经外部加热和料筒内螺杆机械作用而成粘流态，并借助螺杆的旋转推力使熔料通过机头里的口模，挤成与口模形状相仿的连续体，此后经过定型、冷却、牵引、卷绕和切割等辅助装置，获得需要的制品。

解题方案：
塑料的注射成形和挤出成形的基本定义
评分标准：
答对一个名词得2分
4.
参考答案：
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。

液态金属自身的流动能力称为“流动性”，是金属的液态铸造成形的性能之一，与金属的成分、温度、杂质含量及其物理性质有关。

解题方案：
充型能力与流动性的基本定义。

评分标准：
答对一个名词得2分
三、简答题（20分，共 4 题，每小题 5 分）
1.
参考答案：
用以加快铸件某一部分的冷却速度，调节铸件的凝固顺序，与冒口相配合，可扩大冒口的有效补缩距离。

解题方案：
冷铁的作用
评分标准：
答对得7分
2.
参考答案：
变形过程可分为三个阶段：第一阶段为充型阶段。

金属在外力作用下发生塑性变形，坯料高度减小，水平尺寸增大，并有部分金属压入模膛深处。

这一阶段直到金属与模膛侧壁接触达到飞边槽桥口为止。

第二阶段为形成飞边和充满阶段。

在继续锻造时，由于金属充满模膛圆角和深处的阻力较大，金属向阻力较小的飞边槽内流动，形成飞边。

金属便向模膛圆角和深处流动，直到模膛各个角落都被充满为止。

第三阶段为锻足阶段。

由于坯料体积总是不够准确且往往都偏多或者飞边槽阻力偏大，因而，虽然模膛已经充满，但上下模还未合拢，需进一步锻足。

解题方案：
金属在模膛内的变形过程。

评分标准：
答对一条得2，全部答对得7分
3.
参考答案：
1、气密性检验将压缩空气（或氧、氟里昂、氦、卤素气体等）压入焊接成形件（容器），利用容器内外气体的压力差检查有无泄漏的试验法。

2、耐压检验将水、油、气等充入容器内缓缓加压，以检查其泄漏、耐压、破坏等的试验，主要用于检验压力容器、管道、贮罐等结构的穿透性缺陷，还可做结构的强度试验。

3、探伤检验目前工业中常用的探伤检验方法主要有磁粉探伤检验、超声波探伤检验和射线探伤检验。

解题方案：
评分标准：
4.
参考答案：
1、碳量的变化：凡是能增加碳在铁液中溶解度的元素（如锰），都能使铁液含碳量增加；凡是能减少碳在铁液中溶解度的元素（如硅、磷），都能使铁液含碳量减少。

2、铁、硅、锰等合金元素的变化：冲天炉炉气中O2、CO2含量愈高，氧化作用愈大，合金元素的烧损就愈严重。

3、硫量的变化：在一般冲天炉内，金属炉料经熔炼后，含硫量往往增加40％～100％。

4、磷量的变化：酸性冲天炉熔炼过程中不能脱磷，磷量基本不变。

碱性冲天炉有脱磷作用。

解题方案：
碳量的变化，硫量的变化，磷量的变化：
评分标准：
答对一条得2，全部答对得7分
四、分析题（20分，共 2 题，每小题 10 分）
1.
参考答案：
不合理，凡能与分型面垂直的肋条，应与分型面垂直。

可改为下图
解题方案：
板料成形的应用。

评分标准：
答对一条得1，全部答对得10分
2.
参考答案：
(1)受阻收缩，由于铸造应力框凝固过程除了受到铸型表面的摩擦阻力外，还受到热阻力和机械阻力。

(2)热应力、相变应力、机械阻碍应力
(3)在凝固开始时铸造应力框中1压应力、2拉应力，凝固结束1拉应力、2压应力(4）变长，由于冷却到常温时1部位受拉应力，锯断时L变长。

解题方案：
评分标准：
五、综合分析题（20分，共 2 题，每小题 10 分）
1.
参考答案：
1、要保证模锻件易于从模膛中取出。

故通常分模面选在模锻件最大截面上。

2、所选定的分模面应能使模膛的深度最浅。

这样有利于金属充满模膛，便于锻件的取出和锻模的制造。

3、选定的分模面应能使上下两模沿分模面的模膛轮廓一致，这样在安装锻模和生产中发现错模现象时，便于及时调整锻模位置。

4、分模面最好是平面，且上下锻模的模膛深度尽可能一致。

便于锻模制造。

5、所选分模面尽可能使锻件上所加的敷料最少。

这样既可提高材料的利用率，又减少了切削加工的工作量。

c-c面满足上述原则，最合理。

解题方案：
评分标准：
2.
参考答案：
该双联齿轮属小批量生产，故采用自由锻。

因φ25mm的孔放机加工余量后小于φ20mm，无法锻出（即用敷料），退刀槽用敷料，半径上机加工余量放
3.5mm，高度上机加工余量放3mm，锻件公差取±1mm
其锻件图如下图
生产该零件的工序为：镦粗，压肩，拔长，打圆。

其坯料的质量和尺寸如下：
由锻件图可得：
解题方案：
该双联齿轮属小批量生产，故采用自由锻。

评分标准：
回答对一条得3分，全部答对得10分。