机械制造基础

机械制造基础（金属工艺学）复习题

一、铸造

（1）、铸造工艺基础

1、什么是液态合金的充型能力？它与合金的流动性有何关系？不同成分的合

金为何流动性不同？

答：液态合金充满铸型型腔，活的形状准确、轮廓清晰的铸件的能力，称为液态合金的充型能力。

液态合金本身的流动能力，成为合金的流动性，是合金主要铸造性能之一。合金的流动性越好，充型能力越强，越便于浇铸出轮廓清晰、薄而复杂的铸件。

同时，还有利于非金属夹杂物和气体的上浮与排除，还有利于对合金冷凝过程中产生的收缩进行补缩。

影响合金流动性的因素有很多，但以化学成分的影响最为显著。含C量影

2、既然提高浇注温度可改善充型能力，那为什么又要防止浇注温度过高？答：浇注温度过高，铸件容易产生缩孔、缩松、粘砂、析出性气孔、粗晶等缺陷，故在保证充型能力足够的前提下，浇注温度不宜过高。

3、什么是顺序凝固原则？什么是同时凝固原则？各需采取什么措施来实现？

上述两种凝固原则适用的场合有什么不同？

答：所谓顺序凝固是使逐渐远离冒口的部位先凝固，然后是靠近冒口的部位凝固，最后才是冒口凝固

同时凝固原则是尽量减少铸件各部位间的温度差，使其均匀的冷却 加冒口，安防冷铁。

这两种凝固方式适合于收缩率较小的灰铁件铸造。铁水在砂型里面凝固的时候，顺序凝固一般都是薄壁部分先凝固，厚壁的部分后凝固，也就是铸件壁厚凝固冷却速度有差异；而同时凝固指的是铸件所有壁厚凝固冷却速度温差较小，一般会在热节部位采用冷铁激冷的方式，迫使热节部位快速凝固，这种凝固方式适合于薄壁、壁厚较均匀的铸件。同时凝固原则适用铝青铜，铝硅合金和铸钢件。顺序凝固适用灰铸铁，锡青铜等

4、依据凝固区的宽窄，铸件的凝固方式可分为（ 逐层凝固 ）（ 糊状凝固

中间凝固 ）

5、铸造合金的收缩分哪三个阶段？

①液态收缩 从浇注温度到凝固开始温度（即液相线温度）间的收缩

②凝固收缩 从凝固开始温度到凝固终止温度（即固相线温度）间的收

③固态收缩 从凝固终止温度到室温间的收缩

6、名词解释：

是集中在铸件上部或最后凝固部位容积较大的孔洞。多呈倒圆锥形，内表面粗糙，通常隐藏在铸件的内层，但在某些情况下，可暴露在铸件的上表面，呈明显的凹坑。

缩松：分散在铸件某区域内的细小缩孔。

铸造：将液态金属浇注到铸型中，待其冷却凝固，以获得一定形状、尺寸和性能的毛坯或零件的成形方法。

（2）、常用合金铸件的生产

1、影响铸铁石墨化的主要因素是什么？为什么铸铁的牌号不用化学成分来表

答：化学成分和冷却速度

由于灰铸铁的性能不仅取决于化学成分，还与铸件的壁厚（即冷却速度）密切相关。因此它的牌号以力学性能来表示。

（3）、砂型铸造

1、为什么手工造型仍是目前不可忽视的造型方法？机器造型有哪些优越性？

其工艺特点是哪些?

答：手工造型的特点：1、造型操作灵活，工业设备简单。2、生产准备时间短，适应性强。3、可用于各种大小，形状的铸件。4、对工人的技术水平要求高。5、生产率低，劳动强度大。6、铸件质量不稳定。7、主要用于单件小批量生产。

机器造型优越性：可大大提高劳动生产率，改善劳动条件，铸件尺寸精确，表面光洁，加工余量小，噪音低，机器结构简单，不用砂箱，垂直分型面，自动化。

大批量生产铸件的成本能显著降低。

机器造型工艺特点：1、一般模板两箱造型。2、不能紧实中箱，不能三箱造型。3、应避免出现活块。

2、什么是铸造工艺图？它包括哪些内容？他在铸件生产的准备阶段起着哪些

重要的作用？

答：铸造工艺图是在零件图上用各种工艺符号及参数表示出铸件工艺方案的图包括：浇注位置，铸型分型面，型芯的数量、形状、尺寸及其固定方法，加工余量，收缩率，浇注系统，起模斜度，冒口和冷铁的尺寸和布置等。

作用：制造工艺图是知道模样（芯盒）设计、生产准备、铸型制造和铸件检验的基本工艺文件。依据铸造工艺图，综合所选定的铸型方法便可绘制出图及合型图

3、浇注位置选择和分型面选择原则是什么？

选择：1、铸件的重要加工面应处于型腔底面或侧面。2、铸件中大平面尽可能朝下。

3、铸件薄壁部分应放在铸型下部活侧面。

4、铸件厚大的部分应放在上部或侧原则：1、应尽量使分型面平直、数量少。2、应避免不必要的型芯和活块，以简化造型工艺。3、应尽量使铸件全部或大部分置于下箱。

）、砂型铸件的结构设计

1、铸件结构与铸造工艺有何关系？

答：铸造工艺对铸件结构的要求：1、尽量避免铸件起模方向存有外部侧凹，以便于起模。2、尽量使分型面为平面。3、凸台和筋条结构应便于起模。4、垂直分型面上的不加工表面最好有结构斜度。5、尽量不用和少用型芯。6、应有足够的芯头，便于型芯的固定、排气和清理。

二、金属塑性加工

（1）、金属的塑性变形

1、何谓塑性变形？塑性变形的实质是什么？

答： 金属零件在外力作用下产生不可恢复的永久变形。 单晶体塑性变形：滑移（线缺陷）

金属塑性变形：位错 多晶体塑性变形：滑移+晶粒转动

2、铅在20℃、钨在1000℃时的变形，各属于哪种变形？为什么（铅的熔点为

327℃，钨的熔点为3380℃）？

答：因为金属的最低再结晶温度与熔点的关系大致是=0.4×(绝对温度熔点)。铅的熔点327.502°C,铅的再结晶温度=(372.502+273.15)×0.4=258.2608K = -14°C。

钨的熔点3380°C,钨的再结晶温度

=(3380+273.15)×0.4=1461.26K = 1188.26°C。而再结晶温度以下为冷

加工即冷变形,反之为热加工即热变形。所以铅在20°C时是热变形、钨在

1000°C时变形是冷变形.

3、冷变形强化？（加工硬化）

答： 金属材料在再结晶温度以下塑性变形时强度和硬度升高，而塑性和韧性降低的现象。

（2）、锻造

1、如何确定分模面的位置？

答： ①应保证模锻件能从模膛中取出。

②应使上、下两模沿分模面得模膛轮廓一致，以便在安装锻模和生产中容

易发现错模现象，及时而方便地调整锻模的位置。

③分模面应选在能使模膛深度最浅的位置上，这样有利于金属充满模膛，

便于取件，并有利于锻模的制造。

④选定的分模面应使零件上所增加的余块最少。

⑤分模面最好是一个平面，以便于锻模的制造，并防止锻造过程中上、

下锻模错动。

2、摩擦螺旋压力机上模锻有何特点？为什么？

答：优点：1、摩擦螺旋压力机的滑块行程不固定，并具有一定的冲击作用，因而