材料成型工艺复习

1.材料成型技术研究的主要内容：金属液态凝固成形（铸造）、金属固态塑性成形（锻压）、连接成形（焊

接）、粉末冶金和非金属材料成型（注射）等而不包括切削加工。

2.材料成形工艺是用各种加工方法将材料直接形成机器零件或毛坯的一门技术学科，属于材料学与机械

制造学等学科的统一或交叉。

3.材料成形过程与金属切削过程的区别：材料不仅发生形状、几何尺寸的变化，而且会发生成分、组织

结构及性能的改变。

4.材料成形学科的任务：①研究如何成形以获得必要的几何尺寸、精度和表面质量；②研究如何通过其

加工过程的控制来获得一定化学成分、内部组织结构和性能，保证机器产品的整体质量、高生产率和最低成本的基本要求。

5.制造厂商的目标：最少的投入，最低的成本消耗，按时按量稳定的生产出用户要求的合格或优质产品。

6.在造型、制芯、合箱、浇注及合金冷却凝固等工艺环节中，铸型将承受力、热和化学等的作用而发生

一系列的物理变化和化学反应，对铸件的成形、性能及缺陷倾向带来严重的影响。

7.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。2）良好的透气性。3）对铸件收缩的

可退让性。4）一定的耐火度和化学稳定性。5）良好的工艺性能等。

8.通常加入一些煤粉、油渣、淀粉等附加材料，使型砂具有特定的性能，改善铸件的表面质量。

9.按照树脂砂的制芯工艺与硬化方法的不同，可将树脂砂分为壳芯砂、热芯盒树脂砂和冷芯盒树脂砂三

类。

10.铸造工艺设计是指从零件图样要求到生产合格产品全过程的技术内容，制定各种相关技术文件。

11.铸造工艺设计的原则或依据：质量、效率和成本。

12.铸造工艺设计的工作内容，主要决定于批量大小、生产要求和生产条件。

13.铸造工艺方案的拟定包含：造型、制芯方法和铸型种类的选择；浇注位置和分型面的确定；工艺参数

的选定等。

14.在大量生产条件下的小型铸件应采用水平分型或垂直分型的无箱挤压生产线。它不需要砂箱，生产效

率高，占地面积小。

15.中等批量生产的大型铸件可以考虑选用树脂自硬砂造型和制芯。

16.单件小批生产的重型铸件、大型覆盖件的凸、凹模板铸件，现多采用消失模铸造。

17.选定分型面得基本原则是便于起模。要尽可能使铸型分型面数量少，且为平面；同时还要尽可能将铸

件置于一个砂型中，以减少错型。

18.有的砂芯具有较高的定位要求，如不允许砂芯在型内绕轴线转动、沿轴向窜动，或下芯时容易搞错方

位，这时就应采用定位芯头。

19.铸造工艺参数包括：铸件尺寸公差，机械加工余量，最小铸出孔槽，起模斜度，铸造收缩率及各种工

艺补正量等。

20.使金属液填充型腔和冒口而开设于铸型中的一系列液流通道称浇注系统。

21.浇注系统组成：浇口盆（杯）、直浇道、横浇道和内浇道。

22.按内浇道进入型腔的位置分类：有顶注式、底注式、中间注入式、阶梯式和缝隙式等几种形式。

23.底注式浇注系统是指金属液自铸型底部引入型腔的浇注系统。其内浇道开设在铸件底部。

24.中间注入式是指当型腔分布上、下箱内时，内浇道开设在分型面上，这样能使金属液自铸型中部引入

型腔。

25.封闭式浇注系统是指直浇道出口截面积大于横浇道截面积总和，横浇道出口截面积总和大于内浇道截

面积总和。

26.开放式浇注系统是指直浇道出口截面积小于横浇道截面积总和，横浇道出口截面积总和小于内浇道截

面积总和。

27.内浇道位置的选择直接关系到金属液流的流动方向、流动平稳性、铸件温度场分布和铸件凝固顺序，

以及铸件的补缩条件和效果等，对铸件品质影响很大。

28.铸钢的特点是：熔点高、流动性差、收缩大、易氧化，而且夹杂物对铸件力学性能影响严重。

29.铸造非铁合金的特点：密度小、熔点低、热容量小而热导率大，且极易氧化和液态吸气性强。

30.冒口是指铸型内储存并提供补缩铸件用熔融金属的空腔，也指该空腔中被充填的金属。

31.铸件体积变化是指：1）铸型的胀大（体积增加）；2）金属的液态收缩；3）金属的凝固收缩。

32.冒口设计原则：保证铸件质量，节约金属和提高冒口补缩效率。

33.冒口设计内容主要有：选择冒口的形状及安放位置，确定冒口的数量，计算冒口的尺寸，校核冒口的

补缩能力等。

34.影响冒口有效补缩距离大小的因素很多，如铸件结构、合金成分、凝固特性、冷却条件以及对铸件质

量要求的高低等。

35.冷铁具有导热快、蓄热量大的特点，对金属液具有激冷作用。

36.为增加冒口的补缩效果，沿冒口补缩距离，向着冒口方向铸件断面逐渐增厚的多余金属称为补贴。

37.冷凝物体的模数就是它的体积和散热面积的比。

38.铸造工艺卡体现铸造工艺设计及操作要求的重要技术文件，以表格形式表示，必要时附以简图。

39.铸造工艺卡内容应包括各工序的重要工艺参数，操作要点和所使用的主要设备、工装以及工时消耗等。

它既是工人操作的指导书，又是生产管理及其他技术文件的重要依据。

40.自由锻是利用冲击功或压力使金属在上、下砧之间产生变形，以获得锻件的方法。

41.模锻是把热态金属坯料放在具有一定形状和尺寸的锻模模膛内承受冲击功或静压力产生塑性变形而获

得锻件的方法。

42.由于模锻时工件是整体变形，受设备能力限制，一般仅用于锻造450kg以下的中小型锻件。

43.模锻工艺可分为锤上模锻、曲柄压力机模锻、平锻机模锻、螺旋压力机模锻、水压机模锻、高速锤模

锻及其他专用设备模锻。

44.模锻方法很多，但实质是一致的，都是通过塑性变形迫使坯料在锻模模膛内成形。

45.模锻件图是确定模锻生产过程、制定工艺规范、设计锻模、检验锻件及制造锻模的依据，是模锻最重

要的基本技术文件之一。

46.选择分模位置的最基本原则是：保证锻件容易从锻模模膛中取出，锻件形状尽可能与零件形状相同。

47.锻件上凡需机械加工的表面，都应附加机械加工余量，锻件尺寸应为零件相应尺寸与机械加工余量之

和，而对于内孔尺寸应为零件相应尺寸与机械加工余量之差。

48.锻件实际尺寸不可能与名义尺寸相同，无论在高度方向还是水平方向都会有一定偏差，因而对锻件应

规定出允许的尺寸偏差范围。

49.确定锻件机械加工余量和锻件公差，各企业采用不同的方法，归纳为按锻件形状和按设备吨位不同的

两种方法。

50.为使锻件成形后顺利地自模膛中取出，锻件侧表面上必须带有斜度，称模锻斜度。

51.平锻机上模锻主要适用于生产顶镦类锻件，其锻件图的设计方法与模锻锤、热模锻压力机、螺旋压力

机上模锻有较多区别。

52.模锻所需原坯料尺寸应依据坯料体积、锻件形状尺寸及模锻方法确定。

53.坯料体积应包括锻件、飞边、连皮、氧化皮及钳夹头等部分。

54.选择合理的模锻工艺方案是锻造工艺设计的关键。应从具体生产条件出发，并综合考虑技术和经济两

方面的问题。

55.在模锻过程中，随着上、下模的闭合，一方面金属充填模膛；另一方面多余金属被挤出模膛，形成飞

边。

56.模锻工艺过程大致可分为四个阶段：镦粗变形、形成飞边、充满模膛、打靠合模。

57.飞边槽的作用：1）造成足够大的横向阻力，促使模膛充满。2）容纳坯料上的多余金属，起补偿与调

节作用。此外，对锤类设备还有缓冲作用。

58.预锻模膛应尽可能做到经预锻后毛坯的终锻时只以镦粗成形为主。