材料成形技术基础知识点总结(答案参考)

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工程材料及成型技术复习要点及答案

第一章1、按照零件成形的过程中质量m 的变化，可分为哪三种原理?举例说明。

按照零件由原材料或毛坯制造成为零件的过程中质量m的变化，可分为三种原理△m＜0（材料去除原理）；△m＝0（材料基本不变原理）；△m＞0（材料累加成型原理）。

2、顺铣和逆铣的定义及特点。

顺铣：铣刀对工件的作用力在进给方向上的分力与工件进给方向相同的铣削方式.逆铣；铣刀对工件的作用力在进给方向上的分力与工件进给方向相反的铣削方式。

顺铣时，每个刀的切削厚度都是有小到大逐渐变化的逆铣时，由于铣刀作用在工件上的水平切削力方向与工件进给运动方向相反，所以工作台丝杆与螺母能始终保持螺纹的一个侧面紧密贴合。

而顺铣时则不然，由于水平铣削力的方向与工件进给运动方向一致，当刀齿对工件的作用力较大时，由于工作台丝杆与螺母间间隙的存在,工作台会产生窜动，这样不仅破坏了切削过程的平稳性,影响工件的加工质量，而且严重时会损坏刀具。

逆铣时,由于刀齿与工件间的摩擦较大,因此已加工表面的冷硬现象较严重.顺铣时的平均切削厚度大，切削变形较小，与逆铣相比较功率消耗要少些。

3、镗削和车削有哪些不同？车削使用范围广，易于保证零件表面的位置精度，可用于有色金属的加工、切削平稳、成本低。

镗削是加工外形复杂的大型零件、加工范围广、可获得较高的精度和较低的表面粗糙度、效率低,能够保证孔及孔系的位置精度.4、特种加工在成形工艺方面与切削加工有什么不同？（1）加工时不受工件的强度和硬度等物理、机械性能的制约，故可加工超硬脆材料和精密微细零件。

（2)加工时主要用电能、化学能、声能、光能、热能等去除多余材料,而不是靠机械能切除多余材料。

（3）加工机理不同于切削加工，不产生宏观切屑，不产生强烈的弹塑性变形，故可获得很低的表面粗糙度，其残余应力、冷作硬化、热影响度等也远比一般金属切削加工小。

（4) 加工能量易于控制和转换,故加工范围广、适应性强。

（5）各种加工方法易复合形成新工艺方法，便于推广。

材料成型参考答案

材料成型参考答案材料成型参考答案材料成型是指通过加工和处理原始材料，将其转变为具有特定形状和性能的制品的过程。

它是现代工业生产中不可或缺的环节，涉及到多种材料和多种成型方法。

在本文中，我们将探讨一些常见的材料成型参考答案，以便更好地理解和应用这些技术。

一、金属成型金属成型是指将金属材料加工成所需形状的过程。

常见的金属成型方法包括锻造、压力成型、铸造和粉末冶金等。

锻造是通过对金属材料施加压力和热力来改变其形状和结构的方法。

压力成型包括挤压、拉伸、冲压和深冲等，通过对金属材料施加压力来使其变形。

铸造是将液态金属注入到模具中，使其凝固成为特定形状的方法。

粉末冶金是将金属粉末压制成形状后进行烧结，使其成为坚固的金属制品。

二、塑料成型塑料成型是指将塑料材料加工成所需形状的过程。

常见的塑料成型方法包括注塑、挤出、吹塑和热压等。

注塑是将熔化的塑料材料注入到模具中，使其凝固成为特定形状的方法。

挤出是将熔化的塑料材料挤出成连续的形状，如管材和板材等。

吹塑是将熔化的塑料材料注入到膨胀的模具中，使其成为中空的形状，如瓶子和容器等。

热压是将熔化的塑料材料放置在模具中，通过加热和压力使其成形。

三、橡胶成型橡胶成型是指将橡胶材料加工成所需形状的过程。

常见的橡胶成型方法包括压延、压制和注塑等。

压延是将橡胶材料通过辊压的方式使其变薄并成为特定形状的方法。

压制是将橡胶材料放置在模具中，通过加热和压力使其成形。

注塑是将熔化的橡胶材料注入到模具中，使其凝固成为特定形状的方法。

四、陶瓷成型陶瓷成型是指将陶瓷材料加工成所需形状的过程。

常见的陶瓷成型方法包括注塑、挤压和烧结等。

注塑是将陶瓷材料注入到模具中，使其凝固成为特定形状的方法。

挤压是将陶瓷材料通过挤出的方式使其变形成特定形状。

烧结是将陶瓷材料在高温下进行加热，使其成为坚固的陶瓷制品。

总结起来，材料成型是一门综合性的技术，涉及到多种材料和多种成型方法。

通过合理选择和应用不同的成型方法，可以使原始材料转变为具有特定形状和性能的制品，满足各种工业生产的需求。

材料成形技术基础习题集答案要点

作业2 铸造工艺基础专业_________班级________学号_______姓名___________2-1 判断题（正确的画O，错误的画×）1．浇注温度是影响铸造合金充型能力和铸件质量的重要因素。

提高浇注温度有利于获得形状完整、轮廓清晰、薄而复杂的铸件。

因此，浇注温度越高越好。

（×）2．合金收缩经历三个阶段。

其中，液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩孔、缩松的基本原因，而固态收缩是铸件产生内应力、变形和裂纹的主要原因。

（O）3．结晶温度范围的大小对合金结晶过程有重要影响。

铸造生产都希望采用结晶温度范围小的合金或共晶成分合金，原因是这些合金的流动性好，且易形成集中缩孔，从而可以通过设置冒口，将缩孔转移到冒口中，得到合格的铸件。

（O）4．为了防止铸件产生裂纹，在零件设计时，力求壁厚均匀；在合金成分上应严格限制钢和铸铁中的硫、磷含量；在工艺上应提高型砂及型芯砂的退让性。

（O）5．铸造合金的充型能力主要取决于合金的流动性、浇注条件和铸型性质。

所以当合金的成分和铸件结构一定时；控制合金充型能力的唯一因素是浇注温度。

（×）6．铸造合金在冷却过程中产生的收缩分为液态收缩、凝固收缩和固态收缩。

共晶成分合金由于在恒温下凝固，即开始凝固温度等于凝固终止温度，结晶温度范围为零。

因此，共晶成分合金不产生凝固收缩，只产生液态收缩和固态收缩，具有很好的铸造性能。

（×）7．气孔是气体在铸件内形成的孔洞。

气孔不仅降低了铸件的力学性能，而且还降低了铸件的气密性。

（O）8．采用顺序凝固原则，可以防止铸件产生缩孔缺陷，但它也增加了造型的复杂程度，并耗费许多合金液体，同时增大了铸件产生变形、裂纹的倾向。

（O）2-2 选择题1．为了防止铸件产生浇不足、冷隔等缺陷，可以采用的措施有（D）。

A．减弱铸型的冷却能力；B．增加铸型的直浇口高度；C．提高合金的浇注温度；D．A、B和C；E．A和C。

2．顺序凝固和同时凝固均有各自的优缺点。

材料成型工艺基础总复习及答案.doc

1铸件的凝固方式及其影响因素（1）逐层凝固方式2）糊状凝固方式3）中间凝固方式影响因素（1）合金的结晶温度范围：结晶温度范围越小，凝固区域越窄，越倾向丁•逐层凝固。

低碳钢近共品成分铸铁倾向于逐层凝固，高碳钢、远共品成分铸铁倾向于糊状凝固。

（2）逐渐的温度梯度：在合金的结品温度范围已定时，若铸件的温度梯度山小到大，则凝固区由宽变窄，倾向于逐层凝固。

2铸造性能含义及其包括内容，充型能力含义，影响合金流动性因素（合金种类、成分、浇注条件、铸型条件）：铸造性能是表示合金铸造成形获得优质铸件的能力，合金的铸造性能主要指合金的流动性、收缩性和吸收性等。

充型能力：液态合金充满铸熨型腔，获得形状完整轮廓淸晰的铸件的能力影响合金流动性因索1）合金的种类。

灰铸铁、硅黄铜流动性最好，铝合金次之，铸钢最差。

2）合金的成分。

同种合金，成分不同，其结晶特点不同，流动性也不同。

3）浇注温度越高，保持液态的时间越长，流动性越好;温度越高，合金粘度越低，阻力越小, 充型能力越强。

在保证充型能力的前提下温度应尽量低。

生产中薄琏件常采用较高温度, 厚舉•件采用较低浇注温度。

4） 1•铸型的蒂热能力越强，充型能力越差2.铸型温度越高，充型能力越好3.铸型中的气体阻碍充型3合金的收缩三阶段，缩孔、缩松、应力、变形、裂纹产生阶段1.收缩。

合金从液态冷却至常温的过程中，体积或尺寸缩小的现象。

合金的收缩过程可分为三阶段1）液态收缩2）凝固收缩3）固态收缩1）缩孔的形成形成条件，金属在恒温或很窄的温度范围内结晶，铸件壁以逐层凝固方式凝固。

缩孔产牛的基本原因是合金的液态收缩和凝固收缩值大于固态收缩值，口得不到补偿。

缩孔产生的部位在铸件最后凝固区域，次区域也称热节。

2）缩松的形成铸件最后凝固的收缩未能得到补足，或者结晶温度范围宽的合金呈糊状凝固，凝固区域鮫宽，液、固两相共存，树枝晶发达，枝晶骨架将合金液分割开的小液体区难以得到补缩所致。

一般出现在铸件壁的轴线区域、热节处、冒口根部和内浇口附近，也常分布在集屮缩孔的下方。

材料成形基础复习题答案

材料成形基础复习题答案一、选择题1. 材料成形过程中，下列哪个因素不是影响材料成形质量的主要因素？A. 材料的化学成分B. 成形温度C. 成形速度D. 操作者的技术水平答案：D2. 金属材料在成形过程中，以下哪个现象不属于金属塑性变形的范畴？A. 冷轧B. 热处理C. 拉伸D. 压缩答案：B二、填空题1. 材料成形的方法主要有_______、_______、_______等。

答案：铸造、锻造、挤压2. 材料成形过程中，温度对材料的塑性变形能力有显著影响，一般来说，温度升高，材料的_______增加。

答案：塑性三、简答题1. 简述材料成形过程中常见的几种缺陷及其产生的原因。

答案：材料成形过程中常见的缺陷包括裂纹、气泡、夹杂等。

裂纹产生的原因可能是材料内部应力过大或成形温度不适宜；气泡产生的原因可能是材料内部气体过多或成形过程中气体排出不充分；夹杂产生的原因可能是原材料中含有杂质或成形过程中材料表面污染。

2. 材料成形过程中，如何控制成形件的尺寸精度？答案：控制成形件的尺寸精度可以通过以下方法：首先，选择合适的成形工艺和参数，如成形速度、温度等；其次，采用高精度的模具和设备；再次，进行成形过程中的在线监测和调整；最后，进行成形后的尺寸检验和修正。

四、计算题1. 已知一块钢板的厚度为10mm，宽度为1000mm，长度为2000mm，若通过冷轧工艺将其厚度减小到8mm，求冷轧后的钢板长度。

答案：首先，根据体积守恒原理，冷轧前后钢板的体积不变。

设冷轧后钢板的长度为L'，则有：\[ 10mm \times 1000mm \times 2000mm = 8mm \times 1000mm\times L' \]\[ L' = \frac{10mm \times 2000mm}{8mm} = 2500mm \]五、论述题1. 论述材料成形技术在现代制造业中的应用及其重要性。

答案：材料成形技术是现代制造业的基础，广泛应用于汽车、航空航天、建筑、电子等多个领域。

材料成型技术基础知识点总结

材料成型技术基础知识点总结材料成型技术是指利用压力、温度和时间等因素，通过给予物质以一定的形状，以获得具备特定功能和要求的制品的一种技术方法。

材料成型技术在各个行业的制造过程中起着重要的作用。

下面将对材料成型技术的基础知识点进行总结。

1.材料成型的分类：材料成型可分为热成型和冷成型两类。

热成型是指在高温下进行的成型过程，包括热压、热拉伸、热挤压等。

冷成型是指在常温下进行的成型过程，包括冷弯、冷挤压、冷拔等。

2.材料成型的原理：材料成型的基本原理是通过对材料施加力和热量，使其发生塑性变形，进而得到所需形状和尺寸的制品。

材料成型的力学过程包括拉伸、挤压、弯曲、剪切等。

热量作用主要是为了降低材料的硬度，提高其变形能力。

3.材料成型工艺：材料成型的工艺包括模具设计、加工设备的选择与调试、成型过程的操作等。

模具是材料成型的关键工具，模具的设计要考虑到材料的特性、形状和尺寸的要求。

加工设备的选择与调试要根据材料的成型要求和加工量来确定。

成型过程的操作要严格控制力和热的加工参数，保证制品的质量。

4.材料成型的性能影响因素：材料成型的性能受到许多因素的影响，包括材料的物理和化学性质、成型工艺的参数、设备的性能等。

材料的性能对成型工艺的选择和制品的质量有着重要影响。

成型工艺的参数如温度、压力、速度等也会对成品的性能产生影响。

设备的性能如精度、刚度、压力等也会影响到成型的结果。

5.材料成型的应用：材料成型技术广泛应用于诸多领域，如汽车制造、航空航天、电子、建筑等。

汽车制造中的车身、发动机零部件等都需要经过冲压成型、挤压成型等工艺。

航空航天中的飞机壳体、涡轮叶片等也需要通过成型工艺进行制作。

电子产品中的外壳、散热器等也需要通过成型技术来获得所需的形状。

建筑领域中的钢结构、混凝土构件等亦需要经过成型工艺来生产。

综上所述，材料成型技术是制造过程中不可或缺的一部分。

通过了解材料成型的分类、原理、工艺、性能影响因素和应用，可以更好地理解和应用材料成型技术，提高制品的质量和生产效率。

材料成形技术基础知识总结

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. 质量增加过程：渗碳，渗氮，氰化处理，电镀3. 质量减少过程：切削，切割，电解，落料，冲孔，剪切4. 质量不变过程：锻造，轧制第二章液态材料铸造成形技术过程1. 充型能力：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。

表征方式：最小壁厚2. 充型能力弱：产生浇不足，冷隔，气孔，夹杂，缩孔，热裂等缺陷3. 充型能力取决于：金属自身的流动能力（主要），铸型性质（速度，热交换强度，蓄热系数），浇筑条件（速度温度），铸型结构（折算厚度）4. 金属的流动性：1. 定义：液态金属自身的流动能力2. 测量方法：将金属液浇入螺旋型试样铸型中，表征方式：螺旋线试样长度5. 收缩铸件在液态，凝固和固态冷却过程中所产生的体积和尺寸减小的现象6. 收缩的三个阶段1. 液态凝固阶段表现：腔内液面降低2. 凝固收缩阶段3. 固态收缩阶段表现：铸件外形尺寸减少；是产生拉力、变形、裂纹等缺陷的基本原因凝固：逐层凝固，体积凝固，中间凝固。

7. 铸件的实际收缩1. 铸型表面的摩擦阻力2. 热阻力（壁厚均匀则无3. 机械阻力只受到1，自由收缩否则为受阻收缩8. 缩孔：凝固过程，大而密集的孔洞形成条件：金属在恒温/很窄的温度范围结晶，铸件由表及里逐层凝固原因：金属的液态收缩和凝固收缩值大于固态收缩值，且得不到补偿形成部位：铸件最后凝固区域9. 缩松：凝固过程小而分散的孔洞形成条件：结晶温度范围较宽，体积凝固原因：金属的液态收缩和凝固收缩大于固态收缩形成部位：铸件壁中心区域厚大部位10. 防止方法：1. 采用顺序凝固即a.合理设计内浇口位置和浇注工艺b.合理应用冒口、冷铁和补贴等技术措施2. 加压补缩11. 铸造应力：铸件在凝固和随后的冷却过程中，固态收缩受到阻碍而引起的内应力分类：热应力【薄壁、细小部位：冷的快，受压应力（凸出）；厚壁、粗大部位：冷得慢，受拉应力（凹进）】，相变应力，机械阻碍应力12.减少措施：选弹性模量，收缩系数小；同时凝固；浇冒口，缓冷；选退让性好的砂芯13. 热裂：形状特征：裂缝短，缝隙宽，形状曲折，缝内呈氧化颜色防止措施：改善型砂退让性冷裂：形状特征：裂纹细小，呈连续直线状，缝内有金属光泽或轻微氧化色14. 吸气性：金属在熔炼过程中会溶解气体（主要H2、N2、O2）15. 吸气过程：气分子撞击金属液表面，高温而离解为原子，吸附在金属表面，扩散到内部16. 偏析：铸件凝固后，截面上不同部位，以至于晶粒内部产生化学成分不均匀的现象宏观偏析：成分不均匀现象表现在较大尺寸范围，分类：正偏析（k＞1），逆偏析（k＜1）k：溶质平衡分配系数（固相溶质/液相溶质）微观偏析：微小范围内的化学成分不均匀，分类：晶内偏析（消除：扩散退火，均匀化退火）和晶界偏析（细化晶粒）17. 气孔分类：侵入气孔：砂型或型芯中的挥发物挥发生成析出气孔：溶解于金属液的气体因溶解度下降析出反应气孔：化学反应产生的气体18. 浇注系统结构和功能1. 结构：浇口杯，直浇道，横浇道，内浇道2. 功能：连接型腔浇包，平稳导入液态金属；挡渣及排除腔中气体；调节温度分布控制凝固顺序；合理地充满铸型19. 冒口定义：储存金属液补偿铸件收缩，防止缩松缩孔。

材料成型技术基础课后答案

第一章金属液态成形1.①液态合金的充型能力是指熔融合金充满型腔，获得轮廓清晰、形状完整的优质铸件的能力。

②流动性好，熔融合金充填铸型的能力强，易于获得尺寸准确、外形完整的铸件。

流动性不好，则充型能力差，铸件容易产生冷隔、气孔等缺陷。

③成分不同的合金具有不同的结晶特性，共晶成分合金的流动性最好，纯金属次之，最后是固溶体合金。

④相比于铸钢，铸铁更接近更接近共晶成分，结晶温度区间较小，因而流动性较好。

2.浇铸温度过高会使合金的收缩量增加，吸气增多，氧化严重，反而是铸件容易产生缩孔、缩松、粘砂、夹杂等缺陷。

3.缩孔和缩松的存在会减小铸件的有效承载面积，并会引起应力集中，导致铸件的力学性能下降。

缩孔大而集中，更容易被发现，可以通过一定的工艺将其移出铸件体外，缩松小而分散，在铸件中或多或少都存在着，对于一般铸件来说，往往不把它作为一种缺陷来看，只有要求铸件的气密性高的时候才会防止。

4 液态合金充满型腔后，在冷却凝固过程中，若液态收缩和凝固收缩缩减的体积得不到补足，便会在铸件的最后凝固部位形成一些空洞，大而集中的空洞成为缩孔，小而分散的空洞称为缩松。

浇不足是沙型没有全部充满。

冷隔是铸造后的工件稍受一定力后就出现裂纹或断裂，在断口出现氧化夹杂物，或者没有融合到一起。

出气口目的是在浇铸的过程中使型腔内的气体排出，防止铸件产生气孔，也便于观察浇铸情况。

而冒口是为避免铸件出现缺陷而附加在铸件上方或侧面的补充部分。

逐层凝固过程中其断面上固相和液相由一条界线清楚地分开。

定向凝固中熔融合金沿着与热流相反的方向按照要求的结晶取向进行凝固。

5.定向凝固原则是在铸件可能出现缩孔的厚大部位安放冒口，并同时采用其他工艺措施，使铸件上远离冒口的部位到冒口之间建立一个逐渐递增的温度梯度，从而实现由远离冒口的部位像冒口方向顺序地凝固。

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，称作同时凝固。

材料成形原理重点及答案

一、名词解释1 表面张力—表面上平行于表面切线方向且各方向大小相等的张力。

表面张力是由于物体在表面上的质点受力不均匀所致。

2 粘度－表面上平行于表面切线方向且各方向大小相等的张力。

或作用于液体表面的应力τ大小及垂直于该平面方向上的速度梯度dvx/dvy的比例系数。

3 表面自由能(表面能)－为产生新的单位面积表面时系统自由能的增量。

4 液态金属的充型能力－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，即液态金属充填铸型的能力。

5 液态金属的流动性－是液态金属的工艺性能之一，及金属的成分、温度、杂质含量及其物理性质有关。

6 铸型的蓄热系数－表示铸型从液态金属吸取并储存在本身中热量的能力。

7 不稳定温度场－温度场不仅在空间上变化，并且也随时间变化的温度场稳定温度场－不随时间而变的温度场（即温度只是坐标的函数）：8 温度梯度—是指温度随距离的变化率。

或沿等温面或等温线某法线方向的温度变化率。

9 溶质平衡分配系数K0—特定温度T*下固相合金成分浓度CS*及液相合金成分CL*达到平衡时的比值。

10 均质形核和异质形核－均质形核(Homogeneous nucleation) ：形核前液相金属或合金中无外来固相质点而从液相自身发生形核的过程，亦称“自发形核” 。

非均质形核(Hetergeneous nucleation) ：依靠外来质点或型壁界面提供的衬底进行生核过程，亦称“异质形核”。

11、粗糙界面和光滑界面－从原子尺度上来看，固－液界面固相一侧的点阵位置只有50％左右被固相原子所占据，从而形成一个坑坑洼洼凹凸不平的界面层。

粗糙界面在有些文献中也称为“非小晶面”。

光滑界面—从原子尺度上来看，固－液界面固相一侧的点阵位置几乎全部为固相原子占满，只留下少数空位或台阶，从而形成整体上平整光滑的界面结构。

也称为“小晶面”或“小平面”。

12 “成分过冷”及“热过冷”－液态合金在凝固过程中溶质再分配引起固－液界面前沿的溶质富集，导致界面前沿熔体液相线的改变而可能产生所谓的“成分过冷”。

材料成形技术基础(问答题答案整理)

第二章铸造成形问答题：1.合金的流动性（充型能力）取决于哪些因素？提高液态金属充型能力一般采用哪些方法？答：因素及提高的方法：（1）金属的流动性：尽量采用共晶成分的合金或结晶温度范围较小的合金，提高金属液的品质；（2）铸型性质：较小铸型与金属液的温差；（3）浇注条件：合理确定浇注温度、浇注速度和充型压头，合理设置浇注系统；（4）铸件结构：改进不合理的浇注结构。

2.影响合金收缩的因素有哪些？答：金属自身的化学成分，结晶温度，金属相变，外界阻力（铸型表面的摩擦阻力、热阻力、机械阻力）3.分别说出铸造应力有哪几类？答：（1）热应力（由于壁厚不均、冷却速度不同、收缩量不同）（2）相变应力（固态相变、比容变化）（3）机械阻碍应力4.铸件成分偏析分为几类？产生的原因是什么？答：铸件成分偏析的分类：（1）微观偏析晶内偏析：产生于具有结晶温度范围能形成固溶体的合金内。

（因为不平衡结晶）晶界偏析：（原因：①两个晶粒相对生长，相互接近、相遇；②晶界位置与晶粒生长方向平行。

）（2）宏观偏析正偏析（因为铸型强烈地定向散热，在进行凝固的合金内形成一个温度梯度）逆偏析产生偏析的原因：结晶速度大于溶质扩散的速度5.铸件气孔有哪几种？答：侵入气孔、析出气孔、反应气孔6.如何区分铸件裂纹的性质（热裂纹和冷裂纹）？答：热裂纹：裂缝短，缝隙宽，形状曲折，缝内呈氧化颜色冷裂纹：裂纹细小，呈连续直线状，缝内有金属光泽或轻微氧化色。

七：什么是封闭式浇注系统？什么是开放式浇注系统？他们各组元横截面尺寸的关系如何？答：封闭式浇注系统：从浇口杯底孔到内浇道的截面逐渐减小，阻流截面在直浇道下口的浇注系统。

(ΣF内<ΣF横<F直下端<F直上端)开放式浇注系统：从浇口杯底孔到内浇道的截面逐渐加大，阻流截面在直浇道上口的浇注系统。

（ΣF内>ΣF横>F直下端>F直上端）8.浇注位置和分型面选择的基本原则有哪些？答：浇注位置选择：（1）逐渐的重要表面朝下或处于侧面；（原因：以避免气孔、砂眼、缩孔、缩松等铸造缺陷）（2）铸件的宽大平面朝下或倾斜浇注；（3）铸件的薄壁部分朝下；（原因：可保证铸件易于充型，防止产生浇不足、冷隔缺陷）（4）铸件的厚大部分朝上。

材料成形技术基础(第二版)知识点总结

合金的收缩三个阶段：液态收缩、凝固收缩、固态收缩定向（顺序）凝固：在可能出现缩孔的厚大部位安放冒口，并同时采取其他措施，先使铸件上远离冒口或浇注部位凝固，然后使靠近冒口部位凝固，最后冒口本身凝固。

使先凝固的收缩量由后凝固的液体补充，最后将缩孔转移至冒口中。

措施：合理安放冒口；在该厚大部位设置冷铁，以加快其冷却速度，使其最先凝固，以实现自下而上的顺序凝固。

同时凝固的原则：（1）减小铸件各部分间的温度差，使其均匀冷却。

（2）改善铸型和型芯的退让行；（3）去应力退火浇注位置的选择：1铸件上重要加工面或质量要求高的面或大平面，尽可能置于铸型的下部或处于侧立位置。

（防气孔、砂眼、夹渣、拱起或开裂等缺陷）3面积较大的薄壁部分置于铸型下部或使其垂直或倾斜。

（免浇不足和冷隔）4厚大部分置于铸型的顶部或侧面。

（补缩）5尽量减少型芯数量，且便于安放、固定分型面的选择：1选择分型面应考虑方便起模和简化造型：应选在最大截面处，尽量平直，尽可能减少分型面数目、活块数目和型芯的数目。

2尽可能将铸件的重要加工面或大部分加工面与加工基准面放在同一砂箱内，以保证其精度。

3应便于下芯、扣箱（合型）及检查型腔尺寸等操作，尽量使型腔和主要型芯位于下箱。

铸造工艺参数的确定：机械加工余量和最小铸出孔槽、起模斜度、收缩率、型芯及芯头铸件结构工艺过程简化：1外形结构力求简单（避免外侧侧凹，减少分型面；使铸件分型面平直，避免圆角；加强肋、凸台的设计应便于起模；侧壁应具有斜度）2铸件的内腔结构应简单实用，避免不必要的复杂结构（应尽量少用或不用型芯；应便于型芯的固定、排气、定位和清理）熔模铸造：制造蜡模、制造型壳、脱蜡、型壳焙烧、浇注、脱壳清理金属型铸造：1铸型排气（型腔上设排气孔、通气塞，分型面开通气槽）2铸型涂料（金属性与高温金属液接触面喷刷耐火涂料）3铸型预热压力铸造：不能进行热处理离心铸造：不用铸芯即可铸出中空回旋铸件、铸件组织致密、充型能力强、便于制造双金属铸件实型铸造：无分型面，无需起模，无分型面，无型芯；铸件尺寸精度高金属塑性：塑性和变形抗力综合衡量塑性变形规律：最小阻力定律，加工硬化，体积不变定律自由锻：（是大型锻件的唯一加工方法，锻件形状简单精度低）镦粗、拔长、冲孔、弯曲、扭转、错移、切割绘制锻件图因素：敷料、锻件余量、锻件公差自由锻件的结构工艺性：尽量避免锥体或斜面结构、避免交接处形成空间曲线、避免加强筋、凸台、工字形、椭圆形或其他非规则截面及外形、合理采用组合结构模膛：制坯模膛（拔长、滚挤、弯曲），模锻模膛（预锻、终锻）绘制模锻件图：1分模面（顺利取出锻件，通常选最大截面。

材料成形技术基础知识点总结

材料成形技术基础知识点总结1.材料成形的基本原理：材料成形是通过施加外力使材料发生形状和/或尺寸改变的过程。

常见的成形方法包括压力成形、热成形、热力复合成形等。

不同的成形方法有不同的原理和适用范围，可以选择最适合的方法进行成形。

2.压力成形技术：压力成形是指通过施加压力使材料发生形状和/或尺寸改变的成形方法。

常见的压力成形技术包括锻造、压力铸造、挤压、拉伸、冲压等。

这些技术可以用于加工金属材料和非金属材料，具有高效率和高精度的特点。

3.热成形技术：热成形是指通过加热材料使其变软，然后进行形状和/或尺寸改变的成形方法。

常见的热成形技术包括热压缩、热拉伸、热挤压、热转锻等。

热成形可以用于加工高温材料和难塑料材料，可以提高材料的可塑性和改善成形效果。

4.热力复合成形技术：热力复合成形是指通过加热和施加压力使两个或多个材料发生结合的成形方法。

常见的热力复合成形技术包括焊接、热压焊、热胶合等。

这些技术可以用于加工复合材料，可以获得更强的接合强度和更好的接合效果。

5.材料成形工艺的设计：材料成形工艺的设计是指根据产品的要求和材料的性能选择合适的成形方法，并确定合理的工艺参数。

工艺参数包括温度、压力、速度等，对成形效果和产品质量具有重要影响。

工艺设计需要考虑材料的可塑性、成形难度、成形精度等因素，可以通过实验和数值模拟来优化设计。

6.材料成形工具的设计与制造：材料成形工具是实现成形过程的重要设备，需要根据产品的形状和尺寸设计相应的工具。

工具设计包括毛坯设计、凸模设计、模具结构设计等。

材料成形工具的制造需要精密的加工工艺和高质量的材料，可以采用数控加工、电火花等先进技术来提高工具的精度和寿命。

7.材料成形过程的监测与控制：材料成形过程需要对温度、压力、力量、速度等进行监测和控制，以确保成形效果和产品质量的稳定。

常用的监测和控制技术包括传感器、自动控制系统等。

这些技术可以实时监测成形过程的参数，并根据需求调整工艺参数，以达到最佳的成形效果。

材料成型技术基础知识点含答案

知识点11、凝固成形的方法包括砂型铸造、金属型铸造、压力铸造、熔模铸造等。

2、宏观偏析可分为正常偏析，逆偏析和密度偏析等。

3、进行铸件设计时，不仅要保证其工作性能和力学性能要求，还必须认真考虑铸造工艺和合金铸造性能对铸件结构的要求。

4、铸件的缺陷类型包括缩孔、缩松、裂纹、变形等。

5、冲压模具工作零件是指对坯料直接进行加工的零件；定位零件是指用来确定加工中坯料正确位置的零件。

6、挤压按金属的流动方向和凸模的运动方向可分为正挤压、反挤压、复合挤压、径向挤压。

7、手工电弧焊焊条药皮的主要作用有保护作用、冶金作用、提高焊接工艺性能。

8、焊接残余变形总体变形分纵向收缩变形、横向收缩变形、弯曲变形和扭曲变形。

9、氩弧焊按电极可分为钨极氩弧焊和熔化极氩弧焊两种.10、形核时，仅依靠液相内部自发形核的过程，一般需要较大的过冷度才能得以完成；而实际凝固过程中，往往依靠外来质点或容器壁面形核，这就是所谓的非自发形核过程。

11、一般凝固温度间隔大的合金，其铸件往往倾向于糊状凝固,否则倾向于逐层凝固。

12、焊接接头由焊缝和热影响区两部分组成.13、挤压成形按成形温度可分为热挤压、温挤压、冷挤压。

14、材料的体积变化是由应力球张量引起的，材料的塑性变形是由应力偏张量引起的。

15、焊接内应力按其产生的原因可分为：热应力、相变应力和机械阻碍应力。

16液态金属凝固方式一般由合金固液相线温度间隔和凝固件断面温度梯度两个因素决定。

17、晶体生长方式决定于固一液界面结构。

一般粗糙界面对应于连续长大；光滑界面对应于侧面长大。

18.设计铸造模样时,要考虑加工余量，收缩余量，起模斜度和铸造圆角等四个方面.19.焊条的选用原则是,结构钢按等强度原则选择,不锈钢和耐热钢按同成分原则选择.20.合金的凝固温度范围越宽的合金,其铸造性能越差 ,越容易形成缩松缺陷.21.合金在凝固过程中的收缩可分为三个阶段,依次为液态收缩，凝固收缩，固态收缩 .22.冲压的基本工序有冲裁，弯曲，拉深，成形等.23.常见焊接缺陷主要有焊接裂纹，未焊透，气孔，夹渣，咬边等.24.焊缝的主要接头形式有对接接头，角接接头， T形接头，搭接接头等四种.25.锻造加热时的常见缺陷有过热，过烧，脱碳，氧化开裂等.26.铸造时设置冒口的作用是补缩、排气、集渣 ,设置冷铁的作用是加大铸件某一部分的冷却速度，调节铸件的凝固顺序 .27.金属坯料经热变形后会形成再结晶组织,且变形程度愈大,这种组织愈粗大 ,它使金属的机械性能能带来力学性能下降.28.按焊条药皮的类型,电焊条可分为酸性焊条和碱性焊条两大类.知识点21、为什么说非自发形核比自发形核容易？(所需的临界形核功小，因而对能量起伏的要求小；非自发形核借助外来杂质或衬底，有利于形核)2、逐层凝固与糊状凝固之间有何区别？（其凝固的温度范围不同，逐层凝固的温度范围窄，而糊状凝固的温度相对较宽，其凝固后所得组织也不同）3、焊接热过程的特点是什么？(体积小，冷却速度大；过热温度高；对流强烈；动态下凝固)4、多道焊为什么可以提高焊缝金属的塑性？（后一道焊接对前一道有预热作用）5、米泽斯屈服准则与屈雷斯加屈服准则有何差别？在什么状态下两个屈服准则相同？*（轴对称状态）什么状态下差别最大？（平面状态）6、铸铁合金中石墨形态共有几种？一般可通过什么方法改变石墨形态？7、板料成型模具一般有哪几部分组成（凹凸模）？每部分各起到什么作用？8、锤上模锻（上模具固定在垂头上，下模具固定在衡垫，通过上模的运动直接对坯料施加力来获得所需形状尺寸）与压力机（锻造力是压力，变形程度低，可以锻造低塑性材料；锻造时行程不变，每个变形工步在一次行程中完成，便于机械化、自动化；滑块精度高，起模斜度，加工余量锻造公差小；振动和噪声小，改善了劳动条件）模锻变形特点有何不同？9、手工电弧焊的原理（利用电能在焊条与工件间产生的电弧热将焊条和工件熔化而焊接。

材料成形技术基础知识点总结

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,冷却后获得逐渐的工艺方法。

1、铸造的实质利用了液体的流动形成。

2、铸造的特点A 适应性大(铸件分量、合金种类、零件形状都不受限制)；B 成本低C 工序多，质量不稳定，废品率高D 力学性能较同样材料的锻件差。

力学性能差的原因是：铸造毛胚的晶粒粗大,组织疏松, 成份不均匀3、铸造的应用铸造毛胚主要用于受力较小，形状复杂(特别是腔内复杂)或者简单、分量较大的零件毛胚。

1、铸件的凝固(1)铸造合金的结晶结晶过程是由液态到固态晶体的转变过程.它由晶核的形成和长大两部份组成。

通常情况下,铸件的结晶有如下特点：A 以非均质形核为主B 以枝状晶方式生长为主.结晶过程中，晶核数目的多少是影响晶粒度大小的重要因素，因此可通过增加晶核数目来细化晶粒. 晶体生长方式决定了最终的晶体形貌，不同晶体生长方式可得到枝状晶、柱状晶、等轴晶或者混合组织等.(2)铸件的凝固方式逐渐的凝固方式有三种类型:A 逐层凝固B 糊状凝固C 中间凝固2、合金的铸造性能(1)流动性合金的流动性即为液态合金的充型能力，是合金本身的性能。

它反映了液态金属的充型能力，但液态金属的充型能力除与流动性有关，还与外界条件如铸型性质、浇注条件和铸件结构等因素有关，是各种因素的综合反映。

生产上改善合金的充型能力可以从一下各方面着手：A 选择挨近共晶成份的趋于逐层凝固的合金,它们的流动性好；B 提高浇注温度，延长金属流动时间；C 提高充填能力D 设置出气冒口，减少型内气体，降低金属液流动时阻力。

(2)收缩性A 缩孔、缩松形成与铸件的液态收缩和凝固收缩的过程中.对于逐层凝固的合金由于固液两相共存区很小甚至没有，液固界面泾渭分明，已凝固区域的收缩就能顺利得到相邻液相的补充，如果最后凝固出的金属得不到液态金属的补充，就会在该处形成一个集中的缩孔。

适当控制凝固顺序，让铸件按远离冒口部份最先凝固，然后朝冒口方向凝固, 最后才是冒口本身的凝固(即顺序凝固方式) ,就把缩孔转移到最后凝固的部位—- 冒口中去，而去除冒口后的铸件则是所要的致密铸件。

工程材料及成形技术基础课课后习题参考答案

工程材料及成形技术基础课课后习题参考答案第一章：1-1 机械零件在工作条件下可能承受哪些负荷？这些负荷对零件产生什么作用？答：机械零件在工作条件下可能承受到力学负荷、热负荷或环境介质的作用（单负荷或复合负荷的作用）。

力学负荷可使零件产生变形或断裂；热负荷可使零件产生尺寸和体积的改变，产生热应力，热疲劳，高温蠕变，随温度升高强度降低（塑性、韧性升高），承载能力下降；环境介质可使金属零件产生腐蚀和摩擦磨损两个方面、对高分子材料产生老化作用。

1-3 σs、σ0.2和σb含义是什么？什么叫比强度？什么叫比刚度？答：σs－P s∕F0,屈服强度，用于塑性材料。

σ0.2－P0.2∕F0,产生0.2％残余塑性变形时的条件屈服强度，用于无明显屈服现象的材料。

σb－P b∕F0,抗拉强度，材料抵抗均匀塑性变形的最大应力值。

比强度－材料的强度与其密度之比。

比刚度－材料的弹性模量与其密度之比。

思考１－１、１－２.2-3 晶体的缺陷有哪些？可导致哪些强化？答：晶体的缺陷有：⑴点缺陷——空位、间隙原子和置换原子，是导致固溶强化的主要原因。

⑵线缺陷——位错，是导致加工硬化的主要原因。

⑶面缺陷——晶界，是细晶强化的主要原因。

2-5 控制液体结晶时晶粒大小的方法有哪些？答：见P101.3.4.2液态金属结晶时的细晶方法。

⑴增加过冷度；⑵加入形核剂（变质处理）；⑶机械方法（搅拌、振动等）。

2-8 在铁-碳合金中主要的相是哪几个？可能产生的平衡组织有哪几种？它们的性能有什么特点？答：在铁-碳合金中固态下主要的相有奥氏体、铁素体和渗碳体。

可能产生的室温平衡组织有铁素体加少量的三次渗碳体（工业纯铁），强度低塑性好；铁素体加珠光体（亚共析钢），珠光体（共析钢），珠光体加二次渗碳体（过共析钢），综合性能好；莱氏体加珠光体加二次渗碳体（亚共晶白口铸铁），莱氏体（共晶白口铸铁），莱氏体加一次渗碳体（过共晶白口铸铁），硬度高脆性大。

思考题1. 铁-碳合金相图反映了平衡状态下铁-碳合金的成分、温度、组织三者之间的关系，试回答：⑴随碳质量百分数的增加，铁-碳合金的硬度、塑性是增加还是减小？为什么？⑵过共析钢中网状渗碳体对强度、塑性的影响怎样？⑶钢有塑性而白口铁几乎无塑性，为什么？⑷哪个区域的铁-碳合金熔点最低？哪个区域塑性最好？﹡⑸哪个成分结晶间隔最小？哪个成分结晶间隔最大？答：⑴随碳质量百分数的增加，硬度增加、塑性减小。

材料成型基础及参考答案

作业1一、思考题1．什么是机械性能？（材料在载荷作用下所表现出来的性能）它包含哪些指标?（强度、塑性、硬度、韧性、疲劳强度） 2．名词解释：过冷度（理论结晶温度与实际结晶温度之差），晶格（把每一个原子假想为一个几何原点，并用直线从其中心连接起来，使之构成空间格架），晶胞（在晶格中存在能代表晶格几何特征的最小几何单元），晶粒（多晶体由许多位向不同，外形不规则的小晶体构成的，这些小晶体称为晶粒），晶界（晶粒与晶粒之间不规则的界面），同素异晶转变固溶体（合金在固态下由组元间相互溶解而形成的相），金属化合物（若新相得晶体结构不同于任一组元，则新相师相元间形成的化合物），机械混合物3．过冷度与冷却速度有什么关系?对晶粒大小有什么影响? 冷却速度越大过冷度越大，晶粒越细。

4.晶粒大小对金属机械性能有何影响?常见的细化晶粒的方法有哪些?晶粒越细，金属的强度硬度越高，塑韧性越好。

孕育处理、提高液体金属结晶时的冷却速度、压力加工、热处理等5．含碳量对钢的机械性能有何影响? 第38-39页6说明铁素体、奥氏体、渗碳体和珠光体的合金结构和机械性能。

二、填表说明下列符号所代表的机械性能指标以相和组织组成物填写简化的铁碳相图此题新增的此题重点图1--1 简化的铁碳合金状态图LL+AL+Fe 3AA+FA+ Fe 3CF+ Fe 3C三、填空1.碳溶解在体心立方的α-Fe中形成的固溶体称铁素体，其符号为 F ，晶格类型是体心立方晶格，性能特点是强度低，塑性好。

2.碳溶解在面心立方的γ-Fe中形成的固溶体称奥氏体，其符号为 A ，晶格类型是面心立方晶格，性能特点是强度低，塑性不好。

3.渗碳体是铁与碳的金属化合物，含碳量为 6.69 ％，性能特点是硬度很高，脆性很差。

4.ECF称共晶转变线，所发生的反应称共晶反应，其反应式是得到的组织为L（4.3% 1148℃）=A（2.11%）+Fe3C。

5.PSK称共析转变线，所发生的反应称共析反应，其反应式是得到的组织为A(0.77% 727 ℃)=F(0.0218%)+Fe3C 。

材料成型技术基础-作业及参考答案

材料材料成型成型成型技术基础技术基础作业1：1.请定义缩孔和缩松，并叙述其形成机理及原因。

可画图辅助介绍。

2.什么是金属型铸造、重力/压力铸造？3.试列出浇注位置的选择原则。

作业要求：写在word文档；将这个文件压缩打包并命名为：作业1班级-学号-姓名.zip：参考答案：作业1 参考答案1.收缩：合金从浇注、凝固直至冷却到室温的过程中，其体积和尺寸缩减的现象称为收缩。

P5&P6 缩孔：恒温或很窄温度范围内结晶的合金，铸件壁以逐层凝固方式进行凝固的条件下，容易产生缩孔。

合金的____液态____收缩和___凝固_____ 收缩是形成铸件缩孔和缩松的基本原因。

2. 参考课本P27。

金属型铸造是将液体金属在重力作用下浇入___金属铸型_____获得铸件的方法。

3.课本P131.铸件的重要加工面应朝下或位于侧面2.铸件的宽大平面应朝下, 这是因为在浇注过程中，熔融金属对型腔上表面的强烈辐射，容易使上表面型砂急剧地膨胀而拱起或开裂，在铸件表面造成夹砂结疤缺陷。

3.面积较大的薄壁部分应置于铸型下部或处于垂直.4.易产生缩孔的铸件，应将厚大部分置于上部或侧面, 便于安放冒口，使铸件自下而上(朝冒口方向)定向凝固。

5.尽量减少砂芯的数量，有利于砂芯的定位、稳固和排气。

作业要求作业要求：：写在word 文档文档；；将这个文件压缩打包并命名为将这个文件压缩打包并命名为：：作业2班级-学号-姓名.zip1.请定义金属塑性成形、自由锻和模锻及锻模斜度。

2.金属的锻造性常用_____和______来综合衡量。

3.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____。

4.板料冲裁包括哪几种分离工序？5.自由锻造的基本工序有哪些？6.在锻造工艺中，胎模可分为切边冲孔模、扣模、____、____。

7.在锤上模锻中，预锻模膛和终锻模膛的区别是什么？8.冲压模具根据工序组成和结构特点可分为哪些？1. P37 金属塑性成形：材料所具有的塑性变形规律，在外力作用下通过塑性变形，获得具有一定形状，尺寸，精度和力学性能的零件或毛坯的加工方法。

材料成型基础课后习题答案

材料成型基础课后习题答案材料成型基础课后习题答案材料成型是一门重要的工程学科，涉及到材料的加工、成型和变形等方面。

在学习这门课程时，我们经常会遇到一些习题，通过解答这些习题，可以加深对材料成型基础知识的理解和掌握。

下面是一些常见的材料成型基础课后习题及其答案，供大家参考。

1. 什么是材料成型？答：材料成型是指将原始材料通过一系列的工艺操作，使其发生形状、尺寸和性能的变化，最终得到所需的成品的过程。

2. 材料成型的分类有哪些？答：材料成型可以分为塑性成型和非塑性成型两大类。

塑性成型是指通过材料的塑性变形来实现成型的过程，如锻造、压力成型等；非塑性成型是指通过材料的断裂、破碎等非塑性变形来实现成型的过程，如切削加工、焊接等。

3. 什么是锻造？答：锻造是一种常用的塑性成型方法，通过对金属材料进行加热后的塑性变形，使其在模具的作用下得到所需的形状和尺寸。

锻造可以分为冷锻和热锻两种方式。

4. 锻造的优点有哪些？答：锻造具有以下几个优点：- 可以改善金属材料的内部组织结构，提高其力学性能；- 可以提高材料的密度和均匀性；- 可以减少材料的加工量，提高生产效率；- 可以节约材料和能源。

5. 什么是压力成型？答：压力成型是一种常用的塑性成型方法，通过对材料施加压力，使其发生塑性变形，最终得到所需的形状和尺寸。

压力成型包括挤压、拉伸、冲压等多种方法。

6. 压力成型的应用领域有哪些？答：压力成型广泛应用于汽车制造、航空航天、电子产品等领域。

例如，汽车制造中的车身板件、发动机零件等都是通过压力成型得到的。

7. 什么是切削加工？答：切削加工是一种常用的非塑性成型方法，通过对材料进行切削、剪切等操作，使其发生变形，最终得到所需的形状和尺寸。

切削加工包括车削、铣削、钻削等多种方法。

8. 切削加工的优点有哪些？答：切削加工具有以下几个优点：- 可以实现高精度的加工，得到精确的形状和尺寸；- 可以加工各种材料，包括金属、塑料、陶瓷等；- 可以加工复杂的形状和结构。

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