材料成型所有答案.doc

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1、第一套题答案一、名词解释1、液态金属在凝固过程中，由于液态收缩和凝固收缩，往往在铸件最后凝固的部位出现大而集中的孔洞，称缩孔；细小而分散的孔洞称为缩松。 2、自由锻造又称自由锻，是利用冲击力或压力使金属材料在上下两个砧铁之间或锤头与砧铁之间产生变形，从而获得所需形状、尺寸和力学性能的锻件的成形过程。模型锻造包括模锻和镦锻，它是将加热或不加热的坯料置于锻模模膛内，然后施加冲击力或压力使坯料发生塑性变形而获得锻件的锻造成形过程。 3、利用热源局部加热的方法，将两工件接合处加热到熔化状态，形成共同的熔池，凝固冷却后，使分离的工件牢固结合起来的焊接称为熔化焊。钎焊是利用熔点比焊件金属低的钎料作填充金属

2、，适当加热后，钎料熔化将处于固态的焊件粘接起来的一种焊接方法。 4、塑料的注射成形：将粒状原料在注射机的料筒内加热熔融塑化，在柱塞或螺杆加压下，压缩熔融物料并向前移动，然后通过料筒前端的喷嘴以很高的速度注入温度较低的闭合模具内，冷却定形后，开模就得制品。 塑料的挤出成形：料筒的塑料，经外部加热和料筒内螺杆机械作用而成粘流态，并借助螺杆的旋转推力使熔料通过机头里的口模，挤成与口模形状相仿的连续体，此后经过定型、冷却、牵引、卷绕和切割等辅助装置，获得需要的制品。二、判断题（）1（）2（）3（）4（）5三、填空题1浇口杯、直浇道、横浇道、内浇道2强迫充填；容纳多余的金属；减轻上模对下模的打击，起缓冲

3、作用。3碳当量法；冷裂纹敏感系数法。4体积不变定理、最小阻力定律5手工电弧焊、手工钨极氩弧焊、埋弧焊6工作部分、定位部分、导向部分、推件卸料部分、支承连接部分7氢、氮、氧8玻璃态、高弹态、粘流态9磨损、断裂、塑性变形10热裂、冷裂四、简答题1、 （1）注意选择材料与成形过程的关系，选择材料与成形加工过程是互为依赖，相互影响的。（2）选择材料与成形过程的经济性与现实可能性，要全面权衡利弊，选择最佳的经济方案。还要考虑生产现实的可能性。（3）材料成形技术的安全生产，必须进行危险性分析，确定故障的可能性及出现率，预计损失的大小及对安全系统优化。2、硬质合金分为钨钴类、钨钴钛类、钨钽类。（1）钨钴类(

4、YG) 主要组成为碳化钨(WC)和钴(Co)。钨钴类硬质合金有较好的强度和韧度，适宜制作切削脆性材料的刀具。如切削铸铁、脆性有色合金、电木等。（2）钨钴钛类(YT) 主要组成为碳化物、碳化钛(TiC)和钴。钨钴钛类硬质合金含有比碳化钨更硬的碳化钛，因而硬度高，热硬性也较好，故适宜制作切削高韧度钢材的刀具。（3）钨钽类(YW) 主要组成为碳化钨、碳化钛、碳化钽(TaC)和钴。其特点是抗弯强度高。这类硬质合金制作的刀具用于加工不锈钢、耐热钢、高锰钢等难加工的材料。 3、设计落料时，凹模刃口尺寸即为落料件尺寸，然后用缩小凸模刃口尺寸来保证间隙值。设计冲孔模时，凸模刃口尺寸为孔的尺寸，然后用扩大凹模刃

5、口尺寸来保证间隙值。为保证零件的尺寸要求，提高模具的使用寿命，落料时取凹模刃口的尺寸应靠近落料件公差范围的最小尺寸；而冲孔时则取凸模刃口的尺寸靠近孔的公差范围内的最大尺寸。4、 热影响区可分为过热区、正火区和部分相变区。过热区，冷却后得到过热粗晶组织，塑性和冲击韧度很低。焊接刚度大的结构或碳的质量分数较高的易淬火钢材时，易在此区产生裂纹。正火区，晶粗细小而均匀。一般情况下，焊接热影响区内的正火区的力学性能高于未经热处理的母材金属。部分相变区，晶粒大小不均匀对力学性能有不利影响。五、分析题1、(1)受阻收缩，由于铸造应力框凝固过程除了受到铸型表面的摩擦阻力外，还受到热阻力和机械阻力。(2)热应力

6、、相变应力、机械阻碍应力 (3)在凝固开始时铸造应力框中1压应力、2拉应力，凝固结束1拉应力、2压应力(4）变长，由于冷却到常温时1部位受拉应力，锯断时L变长。2、贮槽对焊缝品质要求高，筒体材料为16Mn，板厚为20mm，焊接性好，在常温下焊接不需加热。由于贮槽尺寸大，生产100台，可算为批量生产。焊缝1属于大型环焊缝，焊缝3属于长直焊缝，可用埋弧焊进行焊接，低碳钢及普通低合金钢可采用采用高锰高硅焊剂(HJ431)配合一般含量的焊丝(H08A)，也可用无锰无硅焊剂(HJ130)配合锰量高的焊丝(H10Mn2)。焊缝2属于小环焊缝，焊缝4属于不规则焊缝，它们可用手工电弧焊进行焊接，根据焊条的选用

7、应满足焊缝和母材“等强度”的原则，选用H08MnA结构钢焊条。3、 (1)该齿轮轴属小批量生产，故采用自由锻。 (2)其锻件图如下图。（3）生产该零件的工序为：压肩、拔长、打圆、压肩、拔长、打圆。第二套题答案一、名词解释1当金属液冷却速度较快时，由于铸件凝固，气泡来不及排出而保留在铸件中形成的气孔，称为析出性气孔。 金属液与铸型、熔渣之间相互作用或金属液内部某些组元发生化学反应产生的气体所形成的气孔，则称为反应性气孔。2冷变形是指金属在进行塑性变形时的温度低于该金属的再结晶温度。热变形是指金属材料在其再结晶温度以上进行的塑性变形。3焊接是将分离的金属用局部加热或加压等手段，借助于金属内部原子的

8、结合与扩散作用牢固地连接起来，形成永久性接头的过程。粘接是借助粘接剂在固体表面上产生粘合力，将一个物件与另一个物件牢固地连接在一起的方法。4粉末冶金是用金属粉末(或者金属和非金属粉末的混合物)做原料，经压制成形后烧结而制造各种类型的零件和产品的方法。 硬质合金是将一些难熔的金属碳化物(如碳化钨、碳化钛等)和金属粘结剂(如钴、镍等)粉末混合，压制成形，并经烧结而成的一类粉末压制制品。二、判断题（）1（）2（）3（）4（）5二、填空题1、液态收缩、凝固收缩、固态收缩。2、热应力、相变应力、机械阻碍应力。3、浇不足、冷隔、粘砂、夹砂、气孔。 4、被成形的金属材料应具备一定的塑性、要有外力作用于固态金

9、属材料上。5、质量不变、质量减少、质量增加6、气密性检验、耐压检验、探伤检验7、敷料、加工余量、锻件公差。8、焊缝、熔合区、热影响区9、松装密度、流动性、压制性。10、塑化、挤出成形、冷却定型三、简答题1铸型中能储存一定金属液(同铸件相连接在一起的液态金属熔池)补偿铸件收缩，以防止产生缩孔和缩松缺陷的专门技术“空腔”，被称为冒口。冒口的主要作用是“补缩铸件”。此外还有集渣和通、排气作用。冒口设计必须满足的基本原则：凝固时间应大于或等于铸件(或铸件上被补缩部分)的凝固时间；有足够的金属液补充铸件(或铸件上被补缩部分)的收缩；与铸件上被补缩部位之间必须存在补缩通道。 2（1）模具的结构应满足成形过

10、程的要求，模具零件的技术性能要好；（2）模具零件的制作应符合零件图要求，即它的材料、硬度、尺寸、形位公差及表面粗糙度等要符合图纸要求；（3）凸、凹模(或动、定模)应保持精确的相对位置(间隙均匀)；（4）分型面(或压边面)应设置合理，即能顺利地分型或有利于成形；（5）一般各零件的定位底平面应与运动方向保持垂直，即上、下模板(座)、上、下模的两底面和固定板等应有平行度要求；（6）模具的闭合高度(或长度)应与压力机的装模高度(或长度)相适应；（7）模具应在生产条件下进行试验(试模)，保证制出的零件符合品质要求，并且生产率高和成本低。3结晶型塑料成形特性表现为：（1）结晶熔解需要热量，故使其达到成形温

11、度需要更多的热量。（2）冷凝时，放出热量多，需要较长的冷却时间。（3）硬化状态的密度与熔融时密度差别很大，成形收缩大，易发生缩孔、气孔。（4）易变形、翘曲。（5）冷却速度对塑料的结晶度形响很大，缓冷可提高结晶度，急冷则降低结晶度。（6）结晶度大的塑料制品密度大，强度、硬度高，刚度、耐磨性好，耐化学性和电性能好；结晶度小的塑料制品柔软性、透明性好，伸长率和冲击韧度较大。4电焊条由金属焊芯和药皮两部分组成。焊芯在焊接时起两个作用：一是作为电源的一个电极，传导电流、产生电弧,二是熔化后作为填充金属，与母材(基本金属)一起形成焊缝金属。焊条芯表面的涂料称为药皮。药皮的主要作用是：提高电弧燃烧的稳定性，

12、防止空气对熔化金属的有害作用，保证焊缝金属的脱氧和加入合金元素，以提高焊缝金属的力学性能。焊条药皮主要由稳弧剂、造渣剂、造气剂、脱氧剂、合金剂、粘结剂等按一定比例混合而成。四、分析题1、焊接时，由于对焊件进行局部加热，焊缝区被加热到很高温度，离焊缝愈远，被加热的温度愈低。根据金属材料热胀冷缩特性，焊件各部位因温度不同将产生大小不等的伸长。如各部位的金属能自由伸长而不受周围金属的阻碍，其伸长应像下图中虚线所示那样。但钢板是一个整体，各部位的伸长必须相互协调，不可能各处都能实现自由伸长，最终平板整体只能协调伸长L.因此，被加热到高温的焊缝区金属因其自由伸长量的限制而承受压应力(-)，当压应力超过金

13、属的屈服点产生压缩塑性变形，以使平板整体达到平衡。同理，焊缝区以外的金属则承受拉应力(+)，所以，整个平板存在着相互平衡的压应力和拉应力。焊后冷却时，金属随之冷却，由于焊缝区金属在加热时已经产生了压缩塑性变形，所以冷却后的长度要比原来尺寸短些，所短少的长度应等于压缩塑性变形的长度(见图(b)中虚线)，而焊缝区两侧的金属则缩短至焊前的原长L。但实际上钢板是一个整体，焊缝区收缩量大的金属将与两侧收缩量小的金属相互协调，最终共同收缩到比原长L短L的位置。此收缩变形L称为“焊接变形”。此时焊缝区受拉应力(+)，两边金属内部受到压应力()并互相平衡。这些应力焊后残余在构件内部，称为“焊接残余应力”，简称

14、焊接应力。如下图所示：lDllDl（+）（+）（-）（+）焊接中（a）冷却后(b)2、图二不合理自由锻件上应避免锥体、曲线或曲面交接以及椭圆形、工字形截面等结构。因此不合理。图三不合理，凡能与分型面垂直的肋条，应与分型面垂直。图四不合理，焊缝应避免过分集中或交叉可改为下图：3、要保证模锻件易于从模膛中取出。故通常分模面选在模锻件最大截面上。所选定的分模面应能使模膛的深度最浅。这样有利于金属充满模膛，便于锻件的取出和锻模的制造。选定的分模面应能使上下两模沿分模面的模膛轮廓一致，这样在安装锻模和生产中发现错模现象时，便于及时调整锻模位置。分模面最好是平面，且上下锻模的模膛深度尽可能一致。便于锻模制

15、造。所选分模面尽可能使锻件上所加的敷料最少。这样既可提高材料的利用率，又减少了切削加工的工作量。c-c面满足上述原则，最合理。第三套题答案一、名词解释1顺序凝固方式是采用各种措施保证铸件结构上各部分，从远离冒口的部分到冒口之间建立一个逐渐递增的温度梯度，实现由远离冒口的部分最先凝固，向冒口的方向顺序地凝固。同时凝固方式是采取技术措施保证铸件结构上各部分之间没有温差或温差很小，使各部分同时凝固。2落料和冲孔又统称为冲裁。落料和冲孔是使坯料按封闭轮廓分离。落料是被分离的部分为所需要的工件，而留下的周边部分是废料；冲孔则相反。 3焊件接电焊机的正极，焊条接其负极称为正接；将焊件接电焊机的负极、焊条接

16、其正极称为反接。正接用于较厚或高熔点金属的焊接，反接用于较薄或低熔点金属的焊接。4能限制坯料质点流动、使之形成所需形状和尺寸的制件的工具叫模具。模具正常失效前，生产出的合格产品的数目，叫模具正常寿命，简称模具寿命。二、判断题（）1（）2（）3（）4（）5三、填空题1金属性质、铸型性质、浇注条件、铸件结构。2塑料品种、塑料制品特性、模具、成形条件。3称粉、装粉、压制、保压、脱模4析出性气孔、反应性气孔、侵入性气孔5顶注式、中间注入式、底注式、阶梯注入式 。 6简单模、连续模和复合模7订正确的焊接技术指导文件、针对焊接缺陷产生的原因在操作中防止。8碳当量法；冷裂纹敏感系数法。9气焊、手工电弧焊10

17、点焊、缝焊、对焊四、简答题1（1）确定分析目标，弄清楚分析对象的名称或题目，需要解决的问题，最后应得出的结论等等；（2）搜集基础资料，包括主要资料和辅助资料；（3）技术分析，首先要选定技术经济指标，再用穷举法描述所有可能的技术方案或可供选择的技术方案，最后一步是计算技术参数；（4）经济分析，计算经济参数，从而确定经济效益；（5）优化，用数学优化方法进行分析；（6）结论或决策，经过上述技术经济分析的全过程，就能得到一个较为科学、较为全面、较为切实可行的技术方案。2注射成型原理：将粒状原料在注射机的料筒内加热熔融塑化，在柱塞或螺杆加压下，压缩熔融物料并向前移动，然后通过料筒前端的喷嘴以很高的速度注

18、入温度较低的闭合模具内，冷却定形后，开模就得制品。注射成形过程如图所示：3砂型铸造的特点是：适应性广，技术灵活性大，不受零件的形状、大小、复杂程度及金属合金种类的限制。生产准备较简单。但生产的铸件其尺寸精度较差及表面粗糙度高；铸件的内部品质也较低；在生产一些特殊零件(如管件、薄壁件)时，技术经济指标较低。特种铸造的技术特点是：铸件的尺寸精度较高，表面粗糙度低。在生产一些结构特殊的铸件时，具有较高的技术经济指标，使铸造生产达到不用砂或少用砂的目的，降低了材料消耗，改善了劳动条件；使生产过程易于实现机械化、自动化。但特种铸造适应性差，生产准备工作量大，需要复杂的技术装备。因此，特种铸造技术(陶瓷型

19、铸造除外)一般适用于大批大量生产。4（1）选择合理的焊接顺序 合理选择焊接顺序，可以减少焊接应力的产生。（2）焊前预热 焊前将焊件预热到350-400，然后再进行焊接。（3）加热“减应区” 在焊接结构上选择合适的部位加热后再焊接，可大大减少焊接应力。（4）焊后热处理 去应力退火过程可以消除焊接应力 四、分析题1、(1)该双联齿轮属小批量生产，故采用自由锻。(2)因25mm的孔放机加工余量后小于20mm，无法锻出(即用敷料)，退刀槽用敷料，半径上机加工余量放3.5mm，高度上机加工余量放3mm，锻件公差取1mm。其锻件图如下图。（3）生产该零件的工序为：镦粗，压肩，拔长，打圆。2、图二零件的结构不合理，设计粉末压制结构零件结构时应避免压制件出现窄尖部分。图三零件的结构不合理，不利起模，外形要用砂芯形成。图四零件的结构不合理，焊缝应避免过分集中或交叉，修改后的图如下： 3、1-落料；2-拉深；3-第二次拉深；4-多次拉深； 5-成形； 6-收口如下图：