2004春金属工艺学试题答案

哈工大2004学年春季学期

金属工艺学试题

（满分70分）

题 号 一 二 三 四 五 六 七 八 总 分

分 数

一、填空（每空0.5分，共10分）

1．影响金属充型能力的因素有： 金属成分 、 温度和压力 和 铸型填充条件 。

2．可锻性常用金属的 塑性 和 变形抗力 来综合衡量。 3．镶嵌件一般用 压力 铸造 方法制造，而 离心 铸造方法便 于浇注双金属铸件。

4．金属型铸造采用金属材料制作铸型，为保证铸件质量需要在工艺上常采取 的措施包括： 喷刷涂料 、保持合适的工作温度 、 严格控制开型时间 、 浇注灰口铸铁件要防止产生白口组织 。

5．锤上模锻的锻模模膛根据其功用不同，可分 为模锻模膛 、 制坯模膛 两大类。

6．落料件尺寸取决于 凹 模刃口尺寸，冲孔件的尺寸取决于 凸 模刃口尺寸。

7．埋弧自动焊常用来焊接 长的直线 焊缝和 较大直径的环形 焊缝。 8．电弧燃烧非常稳定，可焊接很薄的箔材的电弧焊方法是 等离子弧焊 。 9．钎焊可根据钎料熔点的不同分为 软钎焊 和 硬钎焊 。 二、简答题（共15分）

1．什么是结构斜度？什么是拔模斜度？二者有何区别？（3分）

拔模斜度：铸件上垂直分型面的各个侧面应具有斜度，以便于把模样（或型芯）从型砂中（或从芯盒中）取出，并避免破坏型腔（或型芯）。此斜度称为拔模斜度。

结构斜度：凡垂直分型面的非加工表面都应设计出斜度，以利于造型时拔模，并确保型腔质量。

结构斜度是在零件图上非加工表面设计的斜度，一般斜度值比较大。

拔模斜度是在铸造工艺图上方便起模，在垂直分型面的各个侧面设计的工艺斜度，一般斜度比较小。有结构斜度的表面，不加工艺斜度。

班 号 姓 名

2．下面铸件有几种分型面？分别在图上标出。大批量生产时应选哪一种？为什么？

（3分）

分模两箱造型，分型面只有一个，生产效率高；

型芯呈水平状态，便于安放且稳定。

3．说明模锻件为什么要有斜度和圆角？（2分）

斜度：便于从模膛中取出锻件；

圆角：增大锻件强度，使锻造时金属易于充满模膛，避免锻模上的内尖角处产生裂纹，减缓锻模外尖角处的磨损，从而提高锻模的使用寿命。

4．比较落料和拉深工序的凸凹模结构及间隙有什么不同？（2分）

落料的凸凹模有刃口，拉深凸凹模为圆角；

落料的凸凹模间间隙小，拉深凸凹模间间隙大，普通拉深时，Z=（1.1~1.2）S 5．防止焊接变形应采取哪些工艺措施？（3分）

焊前措施：合理布置焊缝，合理的焊接次序，反变形法，刚性夹持法。

焊后措施：机械矫正法，火焰加热矫正法

6．试比较电阻对焊和闪光对焊的焊接过程特点有何不同？（2分）

电阻对焊：先加压，后通电；

闪光对焊：先通电，后加压。

三、修改不合理的结构，将修改后的图画出来。（每图1分，共10分）砂型铸件砂型铸件

砂型铸件砂型铸件

自由锻件模锻件（孔径20mm，孔深65mm）

冲压件焊接件

焊接件焊接件

四、根据下图，要求：1.在基面投影图P r中注出：①已加工表面,②待加工表面，

③过渡表面，④前面，⑤主切削刃，⑥副切削刃，⑦刀尖，主偏角K r、副

偏角K r'和正交平面P o 。2.按投影关系作出正交平面投影O－O图，并在正交平面投影图中注出：⑧基面，⑨主切削平面，⑩前面，④主后面，前角γ0、后角α0。（8分）

五、判断正误，在括号内正确的打√，错误的打×（每题0.5分，共5分）

1．加工塑性材料时，不会产生积屑瘤。（×）

2．顺铣法适合于铸件或锻件表面的粗加工。（×）

3．拉削加工适用于单件小批零件的生产。（×）

4．单件小批生产条件下，应采用专用机床进行加工。（×）

5．插齿的生产率低于滚齿而高于铣齿。（√）

6．作为定位基准的点或线，总是以具体的表面来体现的。（√）

7．轴类零件如果采用顶尖定位装夹，热处理后需要研磨中心孔。（√）

8．生产率是单位时间内生产合格零件的数量。（√）

9．镗孔主要用于加工箱体类零件上有位置精度要求的孔系。（√）

10．剃齿必须在工件淬火之后进行。（×）

六、回答下列问题：

1．试分析加工下列各图所示零件，要保证图示尺寸需要限制工件的哪几个自由度？ （4分）

2．试改进下列零件的结构，使之合理（可在图上改）。（6分）

插内齿轮

刨平面

钻孔攻螺纹

七、根据下面的传动系统图，1.写出传动路线表达式；2.指出主轴Ⅴ有几种转速；

3.列式并计算出主轴Ⅴ的最高转速n max （转/分）。（皮带滑动系数ε=098.）

（6分）

解：1.传动路线表达式为：

电机—240120ΦΦ—Ⅰ—7226—Ⅱ—

⎪⎪⎪⎭

⎪⎪⎪⎬⎫

⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧5428602241414834—Ⅲ—6550—————右移———————左移⎪⎪⎭

⎪

⎪

⎬⎫⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧8020104266565ⅣM M 2.主轴Ⅴ有 1×4×3=12种转速

3.主轴Ⅴ的最高转速19698.0165

50414172262401201440max =⨯⨯⨯⨯⨯⨯=n （转/分）

主轴Ⅴ

八、分析如图所示齿轮轴图样，回答下列问题：

1．要保证各外圆表面之间的同轴度要求，应采用哪一种夹具定位装夹？定位基准和定位基准面分别是什么？（3分）

①采用双顶尖定位装夹；

②定位基准是轴线；

③定位基准面是中心孔（或定位基准面是中心孔的锥面）。

2．齿轮表面的加工方法及所用的设备分别是什么？（2分）

加工方法：插齿（或滚齿）；

设备：插齿机（或滚齿机）。

3．调质处理工序如何安排？(1分)

调质处理安排在外圆表面粗车和半精车之间进行。