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1、40學時《機械制造基礎》熱加工部分復習題及答案 第一部分 鑄造 一 . 填空: 1.影響合金充型能力的主要因素有( ( ( 。 2.合金收縮有 ( ( ( 三個階段。 3. (是鑄件產(chǎn)生變形、裂紋的主要原因。 4.鑄件裂紋有( (兩種形式。 5.白口鑄鐵 C 全部以(形式存在;灰口鑄鐵 C 全部或大部分以(形式存 在;球墨鑄鐵 C 大部或全部以(形式存在;可鍛鑄鐵 C 大部或全部以(形 式存在。 6. 在鑄件內(nèi)部或表面有小而分散的光滑孔洞的鑄件缺陷被稱為( ,在最后凝固的部位 形成的大而集中的孔洞是( 。采用(凝固原則可以減少或消除它們。 7. 鑄件常用的時效處理方法有( 、

2、 ( 、 ( 。 二 . 簡答題: 1. 什么是澆鑄位置?澆注位置的選擇原則是什么? 答 :澆鑄位置是澆注位置是指澆注時鑄件在鑄型中所處的空間位置。 澆注位置的選擇原則: (1鑄件的重要加工面應朝下或位于側(cè)面。 (2鑄件寬大平面應朝下,這是因為在澆注過程中,熔融金屬對型腔上表面的強烈輻 射,容易使上表面型砂急劇地膨脹而拱起或開裂,在鑄件表面造成夾砂結(jié)疤缺陷。 (3面積較大的薄壁部分應置于鑄型下部或垂直、傾斜位置。 (4形成縮孔的鑄件,應將截面較厚的部分置于上部或側(cè)面,便于安放冒口,使鑄件 自下而上 (朝冒口方向 定向凝固。 (5應盡量減小型芯的數(shù)量,且便于安放、固定和排氣。

3、 2. 簡述定向凝固和逐層凝固的含義?分別是什么? 答 : 逐層凝固是鑄件凝固的一種方式, 隨著溫度的下降, 固體層不斷加厚、 液體層不斷減少, 直達鑄件的中心。 定向凝固也稱為順序凝固, 是在鑄件上可能出現(xiàn)縮孔的厚大部位通過安放冒口等工藝措 施,使鑄件遠離冒口的部位先凝固;然后是靠近冒口部位凝固,最后是冒口本身的凝固。 3.簡述白口鑄鐵、灰口鑄鐵、球墨鑄鐵和可鍛鑄鐵 C 存在形式? 答 : (1白口鑄鐵 C 全部以滲碳體形式存在; (2灰口鑄鐵 C 全部或大部分以片狀石墨形式存在; (3球墨鑄鐵 C 大部或全部以球狀石墨形式存在; (4可鍛鑄鐵 C 大部或全部以團絮狀石墨形式存在

4、。 4.鑄件分型面的選擇原則是什么? 答 :(1便于起模,使造型工藝簡化。 (2 盡量將鑄件重要的加工面或大部分加工面、 加工基準面放在一個砂箱中, 以免產(chǎn)生 錯箱、披縫和毛刺,降低鑄件精度和增加清理工作量。 (3使型腔和主要芯位于下箱,便于下芯、合型和檢查型腔尺寸 5.鑄件壁厚的設計原則有哪些? 答:(1鑄件的最小壁厚 : 鑄件的最小壁厚主要取決于合金的種類、鑄件的大小及形狀等 因素。 (2 鑄件的臨界壁厚 : 在砂型鑄造條件下, 各種鑄造合金的臨界壁厚約等于其最小壁厚 的三倍。 (3 鑄件壁厚應均勻、 避免厚大截面, 當鑄件各部分的壁厚難以做到均勻一致, 甚至存 在有很大差

5、別時,為減小應力集中采用逐步過渡的方法,防止壁厚突變。 第二部分 壓力加工 一 . 填空: 1.金屬的變形分為(和( 。 2.金屬塑性變形的實質(zhì)是晶體內(nèi)部產(chǎn)生(的結(jié)果。 3. 金屬發(fā)生冷塑性變形時,隨著變形量的增加,強度和硬度提高,塑性和韌性下降的現(xiàn)象 稱為( ,進行(來消除金屬的加工硬化。 4.鍛造性的好壞,一般常用金屬的(和(兩個指標來衡量。金屬的鍛造 性一般取決于(和( 。 5.金屬的鍛造性一般取決于(和( 。其中壓力加工條件受 ( ( (的影響。 6.自由鍛的工序可分為( 、 (和(三大類。 7.模鍛按使用設備的不同,可分為( 、 (和( 。 8.模膛根據(jù)其功用不同

6、,分為(和(兩種。 9.模鍛模膛又分為(和(兩種 。 10. 胎模鍛按其結(jié)構(gòu)大致可分為( 、 (及(三種類型 11.沖裁包括(和(兩個具體工序。 二 . 簡答題: 1. 何謂纖維組織?是怎樣形成的?有何特點?選擇零件坯料時, 應怎樣考慮纖維組織的形成 和分布? 答:鑄錠中的塑性夾雜物(MnS 、 FeS 等多半分布在晶界上,在壓力加工中隨晶粒的變形 而被拉長,而脆性夾雜物(FeO 、 SiO2等被打碎呈鏈狀分布在金屬的基體內(nèi),再結(jié)晶后變 形的晶粒呈細粒狀,而夾雜物卻依然呈條狀或鏈狀被保留下來,形成了纖維組織。 使金屬在性能上具有方向性。如縱向(平行于纖維方向上的塑性和韌性好,橫向

7、(垂 直于纖維方向上的塑性和韌性差。 使零件工作時的最大正應力與纖維方向重合, 最大切應力與纖維方向垂直, 并使纖維沿 零件輪廓分布而不被切斷。 2. 自由鍛造的結(jié)構(gòu)工藝性主要表現(xiàn)在那些方面? 答:1盡量避免錐體和斜面結(jié)構(gòu); 2避免曲面相交的空間曲線; 3避免加強筋、凸臺、工字形截面或空間曲線形表面; 4合理采用組合結(jié)構(gòu)。 3. 模鍛時如何確定分模面的位置? 答:1 要保證鍛件能從模膛中順利取出; 2 選定的分模面應使零件上所加的余塊最少; 3 為了便于鍛模的機械加工和鍛件的切邊, 同時也為了節(jié)約金屬材料, 盤類鍛件的高度 小于或等于直徑時,應取徑向分模; 4 為使鍛模結(jié)

8、構(gòu)盡量簡單和便于發(fā)現(xiàn)上下模在模鍛過程中的錯移, 應盡可能采用直線分 模,并使上下兩模沿分模面的模膛輪廓一致; 5 考慮到鍛件工作時的受力情況,應使纖維組織與最大切應力方向垂直; 6 鍛件較復雜的部分應盡可能安排在上模。 4. 鍛件上為什么要有模鍛斜度和圓角? 答:模鍛斜度便于鍛件從模膛中取出。 鍛件的外圓角半徑對應模具型槽的內(nèi)圓角, 有助于金屬流動而充滿模膛, 還可避免了鍛 模在凹入的尖角處產(chǎn)生應力集中而造成裂紋;鍛件的內(nèi)圓角半徑對應模具型槽上的外圓角, 可以緩和金屬充型時的劇烈流動, 減緩鍛模外角處的磨損, 提高鍛模的使用壽命, 還可以防 止因劇烈變形造成金屬纖維組織被割斷,導致鍛

9、件機械性能下降 5. 板料沖壓工序中落料和沖孔有何異同?沖裁模和拉深模的結(jié)構(gòu)有何不同? 答:它們的模具結(jié)構(gòu)、操作方法和分離過程完全相同,但各自的作用不同。落料時,從板料 上沖下的部分是成品, 而板料本身則成為廢料或沖剩的余料。 沖孔是在板料上沖出所需要的 孔洞,沖孔后的板料本身是成品,沖下的部分是廢料。 拉深模的凸凹模工作部分不是鋒利的刃口, 而是具有一定的圓角, 同時為了減小坯料被 拉穿的可能性,拉深模的凸凹模間隙遠比沖裁模的大,并且間隙稍大于板料厚度。 6.簡述拉深件的結(jié)構(gòu)工藝性原則? 答:1拉深件形狀應力求簡單、對稱。 2空心零件不宜過高或過深。 3拉深件的圓角半徑應盡量放

10、大。 7.簡述彎曲件的結(jié)構(gòu)工藝性原則? 答:1彎曲件形狀應盡量對稱。 2彎曲半徑不小于最小彎曲半徑,并考慮材料的纖維方向。 3應使彎曲區(qū)與孔邊保持一定的距離 4彎邊直線高度應大于板厚的兩倍。 5為有效防止裂紋 ,可事先鉆出止裂孔。 第三部分 焊接 一 . 填空: 1.焊接方法可分為( 、 (和(三大類。 2.電阻焊通常分為( 、 (和(三種形式。 3. 常見的焊接接頭形式有( 、 ( 、 (和( 。 4. 直流電焊機正接是工件為 ( 焊條為 ( ; 反接工件為 ( , 焊條為 ( 。 5.焊條由(和(兩部分組成。 6.焊條按熔渣性質(zhì)分( (兩類。 7.根據(jù)釬料熔點

11、的高低不同,釬焊可分為(和( 。 8.釬料熔點低于(的釬焊叫( 。 9.間接評估焊接性有(和(兩種方法。 10.鑄鐵的焊補方法有(和(兩種方法。 二 . 簡答題: 1.焊接方法可分為哪幾類?各有什么特點? 答:焊接方法可分為三大類,即熔焊、壓焊和釬焊。 (1熔焊:加熱速度快,加熱溫度高,接頭部位經(jīng)歷熔化和結(jié)晶的過程。熔焊適合于 各種金屬和合金的焊接加工。 (2 壓焊:必須對焊件施加壓力, 適合于各種金屬材料和部分非金屬材料的焊接加工。 (3釬焊:采用熔點比母材低的金屬材料作釬料,不僅適合于同種材料的焊接加工, 也適合于不同金屬或異類材料的焊接加工。 2.焊接變形的基本形式

12、有哪些?防止和減小焊接變形的措施有哪些?當焊接變形產(chǎn)生后應 如何去矯正? 答:焊接變形的基本形式:收縮變形、角變形、彎曲變形、扭曲變形、波浪變形。 防止和減小焊接變形的措施: 1 反變形法; 2 剛性固定法; 3 合理選擇焊接方法和工藝參數(shù); 4 合理安排焊接順序; 5 焊前預熱和焊后緩冷。 常用的矯正變形方法 : 機械矯正法; 2 火焰矯正法。 3. 焊縫布置應考慮哪些原則? 答:(1盡量使焊縫處于平焊位置: (2焊縫位置應便于完成焊接操作: (3焊縫應避開應力最大和應力集中位置: (4焊縫應盡量分散布置,避免密集和交叉: (5焊縫布置應盡量對稱: (6焊縫

13、布置應避開機械加工表面: (7盡量減少焊縫的數(shù)量、長度和截面: (8焊縫轉(zhuǎn)角處應平滑過渡: (9焊縫布置應照顧其它工序的方便和安全: 4. 選擇焊接方法時,要遵循哪些原則? 答:(1焊接接頭質(zhì)量要符合技術要求; (2根據(jù)焊件材料選擇焊接方法; (3提高生產(chǎn)率,降低焊接成本; (4考慮焊接現(xiàn)場設備條件及工藝可能性。 5.焊接應力與變形產(chǎn)生的原因是什么?減小和消除焊接應力的措施有哪些? 答:焊接過程中對焊件進行不均勻的加熱和冷卻, 是產(chǎn)生焊接應力和變形的根本原因。 減小 和消除焊接應力的措施: 1 合理選擇焊接順序和焊接方向; 2 錘擊法; 3 預熱法; 4 加熱“減應

14、區(qū)”法; 5 熱處理法。 6.選擇焊條的原則是什么? 答:選用焊條時應注意以下幾個原則: (1考慮被焊材料類別; (2考慮母材的機械性能和化學成分; (3考慮焊件的工作條件和使用情況; (4考慮焊件的結(jié)構(gòu)特點; (5考慮施工操作條件。 7.焊條由哪幾部分組成?各部分的作用是什么? 答:焊條由中心部的金屬焊芯和表面涂層藥皮兩部分組成。 焊芯:主要起到填充金屬和傳導電流的作用。 藥皮作用: (1藥皮熔化時產(chǎn)生的熔渣及氣體,使電弧空間及熔池與大氣隔離; (2藥皮的冶金作用,保證焊縫金屬的脫氧、脫硫、脫磷,并向焊縫添加必要的合金 元素,使焊縫具有一定的力學性能; (3使焊條具有好的焊接工藝性。 8.堿性焊條與酸性焊條的性能有何不同? 答:藥皮熔化后形成的熔渣是以堿性氧化物為主的焊條就屬于堿性焊條。 堿性焊條焊成的焊 縫含氫量很低, 抗裂性及強度好, 適合焊接重要的結(jié)構(gòu)鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼, 但是堿性焊條的工 藝性能和抗氣孔性能差。 藥皮熔化后形成的熔渣是以酸性氧化物為主的焊條就屬于酸性焊條。 酸性焊條適合焊接 一般的結(jié)構(gòu)鋼件。