昆明理工大学_工程实训_实习报告参考答案_完整版

昆明理工大学

制造技术工程实训

实习报告

参考答案

一、工程材料基础知识

（一）工程材料

1、工程材料按其性能可分为结构材料和功能材料。前者通常以力学性能为主，兼有一定的物理、化学、性能。而后者是以特殊物理化学性能为主的功能材料。工程上通常按化学分类法对工程材料进行分类，可分为金属材料、陶瓷材料、高分子材料、复合材料。

2、组成合金的结构形式有固溶体、金属化合物、机械混合物三种。刚和铁的基本组成元素是铁和碳，统称为铁碳合金，其中碳含量大于2.11%为铁，小于2.11%为钢。

3、碳素钢是指碳含量小于2.11%和含有少量硅、锰、硫、磷等杂质元素所组成的铁碳合金，简称碳钢；合金钢是在碳钢的基础上加入其它金属（如硅、锰、铬、镍等）元素的铁碳合金；铸铁是含碳量大于2.11%的铁碳合金。碳素钢价格低廉，工艺性好，广发应用与机械制造中；合金钢按加入合金元素的不同，具有不同的性能（高耐磨性、耐蚀性、耐低温、高磁性等），按用途可分为结构钢、特殊性能钢；铸铁按其

碳的存在形态可分为灰口铸铁和百口铸铁。

4、常用的非金属材料有种：工程塑料、复合材料、工业橡胶、工业陶瓷等。

工程塑料具有密度小、耐腐蚀、耐磨减模型好、良好的绝缘性能以及成型性等优点，此外还有强度硬度较低、耐热性差、易老化和儒变等缺点；

复合材料具有较高的比强度和比模量、较好的疲劳强度、耐蚀、耐热、耐磨、减震的特点；

工业陶瓷：高硬度、高耐磨、高弹性模量、高抗压强度、高熔点、耐高温、耐腐蚀、脆性大等特点；

合成橡胶:耐热、耐磨、耐老化；耐寒；耐臭氧

（二）材料处理技术

1、热处理工艺主要是通过控制加热温度、保温时间、冷却速度，从而改变材料的表面或内部组织结构，最终达到改善工件的工艺性能和使用性能的目的。常用的热处理方法有：退火、正火、回火、淬火、调质。

2、说明一下热处理工艺的主要目的：

退火：降低硬度，改善切削加工性能；消除残余应力，稳定尺寸；减少变形与裂纹倾向细化晶粒，调整组织，消除组织缺陷。

回火：消除工件淬火产生的残余应力，防止变形与开裂，调

节性能获得工艺所求力学性能和加工性能，稳定组织与尺寸，保证精度。

淬火：提高试件的硬度、强度以及耐磨性。

表面淬火：通过快速加热对表面处理，获得硬度高耐磨的表面层，内部组织仍保持原来的塑性和韧性。

3、1）退火2）正火3）淬火4）回火

4、1）调质处理：淬火加高温回火结合的热处理。

2）化学热处理：把材料放入一定的介质内加热，介质中的原子扩散到材料表面。

5、重在齿轮（40Cr）：淬火、高温回火、调质；

弹簧（60Si2Mn）：淬火、中温回火；

锉刀（T12）：淬火、低温回火。

6、转化膜处理是将工件浸入某些溶液中，在一定条件下使其产生一层致密的氧化膜，提高工件防腐蚀的能力；钢的氧化处理是：将钢件在空气—水蒸气或化学药物中加热到适当温度，使其表面形成蓝色的氧化膜。这种工艺又叫作发蓝处理。主要目的是：提高氧化膜的防腐蚀能力和润滑性能。

二、材料成型加工

（一）金属铸造成形

1、用方块图表示铸造生产过程。

2、型砂的组成原料：原砂、粘结剂、附加物、水。其中常用的附加物有锯末、煤粉、淀粉。

3、砂型铸造中，型砂主要应具备透气性、耐火性、退让性、强度、可塑性五方面的性能要求。

4、区分下列名词术语。

（1）分型面：两个相邻铸型的结合面；

分模面：为了适应分模造型时便于取模而将一个模面分开的切面。

（2）模型：铸造成形过程中使用的模具

铸型：一般由上型、下型、型芯、浇注系统等几部分组成，浇注时容纳液态金属，冷去后形成铸件。

5

、

6、（1）造型 （2）合箱 （3）浇注

（4）落砂（5）清理

造型方法：挖砂造型、整模造型、分模造型等

7、1）单件、小批采用手工造型；

2）成批、大量采用机器造型。

8、

9、（1）孔眼类缺陷：气孔、针孔、缩孔、缩松、疏松等；（2）裂纹类缺陷：热裂、冷裂、冷隔等；

（3）表面类缺陷：夹砂、结疤、粘砂等。

10、特种铸造是指：除砂型铸造外的其他铸造方法，具体有熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、离心铸造等铸造方法。

（二）金属塑性成形

1、金属塑性成形方法是指：金属材料通过压力加工，使其产生塑性变形，从而获得所需工件的尺寸，形状及性能的一

种工艺方法。

常用的金属塑性成形方法有锻造成形、冲压成形、挤压成形、拉拔成形、轧锻成形。

2、铸造时将金属加热的目的是降低金属强度，使其变形抗力降低、提高可锻性。锻造时，金属材料允许的最高加热温度称为始锻温度，加热温度过高会产生过热和过烧现象。45钢的始锻温度为1200度，终锻温度为800度。

3、锻造的基本工序是指通过改变材料内部组织可塑性的工序。自由锻的基本工序有：镦粗、拔长、弯曲、扭转、切割、错移。

4、模型锻造是指：利用模具使坯料在模膛内产生塑性变形，从而获得锻件的方法；与自由锻相比，它的优点是：①锻件形状复杂、尺寸精确、表面光滑②加工余量小，节约材料和工时③锻件流线分布符合外形结构、力学性能高④生产效率高；缺点是：①模具费用高，生产周期长②锻件重量不宜过大，一般小于150Kg.

5、板料冲压具有以下特点：①冲压件质量轻、强度较高、刚性好，尺寸精度和表面粗糙度高等优点②操作简单，工艺过程以实现机械化和自动化，生产率高，材料消耗少，产品成本低③冲模结构复杂，精度要求高，制造费用高，只适于大批量生产。其基本工序有：①分离工序②变形工序（包括弯曲、拉深变形和翻边等）。