塑性加工工艺学期末作业

塑性加工工艺学期末作业

第一章塑性加工概论金属塑性加工的特点有哪些1力学性能好;2资料利用率高;3生产率高;4产品尺寸坚固,互换性好;能生产外形简单的零件;6操作简洁,便于生产的机械化和自动化。

最小阻力定律、体积不变定律、薄板材成形时的平面应力假设、板材拉深成形时的面积不变假设最小阻力定律:金属受外力作用发生塑性变形时,若是金属颗粒在几个方向上都能够搬动,那么金属颗粒就沿着阻力最小的方向搬动。

体积不变假设定律:金属弹性变形时,体积变化与外形变化比率相当,必定考虑体积变化对变形的影响。

但在塑性变形时,由于金属资料连续而且致密,体积变化很细小,与外形变化比较能够忽视,因此假设体积不变。

即塑性变形时,变形前金属的体积等于变形后的体积。

可表达为:++=0薄板材成形时的平面应力假设:在薄板材冲压成形的过程中,由于板平面的尺寸远大于板厚尺寸,即使在板厚方向遇到较大的压力如压边力、凸模作用力等,但其应力值却远远小于板平面内的主应力值,其肯定值也很小。

因此,在分析板材冲压成形时的受力状态时,一般按平面应力办理,即板厚方向的应力应为零。

但厚板波折成形时,板厚方向的应力对变形有较大影响,故不能够够作平面应力办理。

板材拉深成形时的面积不变假设:在板材拉深成形时,由于不同样样部位的应力状态不同样样,必定会存在有的部位板厚增加,而有的部位板厚减小,但这类板厚的变化所引起的板平面面积的变化却特殊小。

因此,在拉深成形时,一般假设板材在拉深成形从前毛坯的面积等于拉深成形此后拉深件的表面积。

其次章锻造用坯料及加热1、钢锭与型材常有弊端分别有哪些钢锭的常有弊端:偏析、夹杂、气体、气泡、缩孔、废弛、裂纹等。

型材的常有弊端:划痕、折叠、发裂、结疤、碳化物偏析、白点、非金属夹杂、铝合金的氧化膜、粗晶环。

2、锻造用原资料的下料方法及特点。

下料:在进行锻造前必定把型材切断成所需长度的坯料,称为下料。

1剪切法特点:效率高,操作简洁,断口无金属耗资,模具开支低等。

2锯切法特点:生产率低,锯口耗资较大,但下料长度正确,锯割端面平展,特殊用在精锻工艺中,是一种主要的下料方法。

3砂轮片切割法特点:适于切割小截面棒料、管料和异形截面资料。

优点是设备简洁,操作便利,下料长度正确,端面平展。

但砂轮片耗量大,易崩碎,噪声大。

4折断法特点:生产效率高,断口金属耗资小,所用工具简洁,无需专用设备,但折断和剪切下料长度尺寸精度比较差,误差达到数毫米。

折断法特殊适用于硬度较高的钢,如高碳钢和合金钢,但是这类钢在折断从前应预热至300~400℃。

5气割法特点:所用设备简洁,便于野外作业,可切割各种截面资料,特殊适用于对厚板资料进行曲线切割。

主要弊端是切割面不平展,精度差,断口金属耗资大,生产效率低,劳动条件差,而且对操作技术要求较高。

1还有冷折法、车削法和剁断法等。

3、锻前加热的目的是什么锻前加热的方法及各方法的特点。

目的:提高金属的塑性,降低变形抗力,使其易于流淌成形并获得优异的锻后组织。

加热方法:火焰加热:优点:燃料本源便利,加热炉修造简洁,适应性强,开支较低;弊端:劳动条件差,加热速度慢,加热质量差,热效率低等。

电加热:包括电阻加热和感觉电加热电阻加热:电阻炉加热:优点:适应范围广,易实现机械化、自动化,还可以够够采纳气体爱护,实现少无氧化加热适合于某些有色金属及合金钢中小件的加热;弊端:加热温度受电热体的使用温度的限制,热效率较低。

接触电加热:优点:加热速度快,金属烧损小,可进行整体或局部加热适合于直径小于80的棒料的加热,特殊适合于局部加热;弊端:下料要求严格,加热温度测量和掌握较难。

盐浴炉加热:优点:加热速度快,加热温度匀称,适合于小件或局部无氧化加热;弊端:热效率较低,盐的耗资较大,劳动条件差。

感觉电加热:优点:加热速度快、效率高、质量好;弊端:设备开支高,感觉线圈要依照坯料的外形特意制造。

4、金属加热时产生的弊端有哪些防范这些弊端的措施有哪些弊端:氧化、脱碳、过热、过烧和裂纹等。

1削减氧化的措施一般防范氧化的措施,同样也可用于脱碳:①在保证质量的前提下,尽量采纳快速加热,缩短坯料在高温下900℃以上的停留时间;②在燃料圆满燃烧的前提下,削减空季节余量;③采纳少装、勤装的操作方法;④炉内应保持不大的正压力,防范冷空气的吸入;⑤采纳少无氧化加热方法。

防范过热的措施:①严格掌握加热温度、尽可能缩短高温保温时间,加热时坯料不要放在炉内局部高温区;②在锻造时要保证锻件有足够的变形量,经过大变形量可以破裂过热形成的粗大奥氏体晶粒,并破坏其沿晶界析出相的连续网状分布。

对于需要预制坯的模锻件,应保持终锻时锻件各部分有适合的变形量;③测温用的热工仪表必定校校正确。

防范过烧的措施:严格遵守加热规范,特殊是要掌握出炉温度及高温时的停留时间。

防范裂纹的措施:严格掌握装炉温度和加热速度,以削减温度应力和组织应力。

5、什么是加热规范加热规范的拟订包括哪些内容拟订加热规范的原则是什么加热规范:是指坯料从装炉开头到加热结束整个过程对炉子温度和坯料温度随时间变化的规定。

内容:装炉温度、低温区和高温区的加热速度、各个阶段加热保温时间和总的加热时间以及最高炉温等。

原则:所拟订的加热规范应保证:加热过程中氧化少、无脱碳、无裂纹、无过热、和过烧等弊端,加热匀称。

即在保证加热质量的前提下,力求加热时间短,能源耗资少。

6、锻件冷却经常有的弊端有哪些锻件有哪些冷却方法弊端:裂纹、网状碳化物、石状断口冷却方法:1在空气中冷却,冷却速度较快;2在灰、砂中冷却,冷却速度较慢;3在炉内冷却,冷却速度最慢。

7、锻件热办理的目的是什么常用的热办理方法有哪些目的:调整锻件硬度,以利于切削加工;除掉锻件内应力,省得在切削加工2后产生变形;改进锻件内部组织,细化晶粒,为最终热办理做好组织预备。

方法:退火、正火、调制、淬火与低温回火、淬火与时效等。

第三章自由锻成形1、各种自由锻工序的含义矩形截面坯料拔长时内部横向裂纹和对角裂纹产生的缘由分别是什么如何防范这些弊端镦粗:使坯料高度减小,横截面积增大的锻造工序。

拔长:使坯料横截面积减小而长度增加的锻造工序。

冲孔:将坯料冲出透孔或不通孔的锻造工序。

扩孔:减小空心坯料壁厚而增加其内外径的锻造工序。

波折:将毛坯弯成所规定的外形的锻造工序。

扭转:将坯料的一部分相对于另一部分绕共同周旋轴线旋转必定角度的锻造工序。

错移:使坯料的一部分相对于另一部分错开,但仍保持轴线平行的工序。

缘由:当肯定送进量过小时,上部和下部变形大,中部变形小,中部沿轴享受附加拉应力,在拔长锭料和大截面的低塑性坯料时,易产生内部横向裂纹;当肯定送进量较大,拔长高合金工具钢资料时,而且在毛坯同一部位屡次重击时,由于金属沿对角线的激烈相对流淌,常易沿对角线产生裂纹。

3防范措施:对于大坯料,先沿一面将坯料压一遍,此后翻转90再压另一面;一般小型坯料采纳左右90来回翻转法,拔长。

应留意使前后各遍拔长时的进料地址相互错开,使变形较为匀称,锻件的组织和性能也较为匀称,而且能获得平展的表面。

2、用平砧采纳小压缩量拔长圆形截面坯料时,易消失的的问题有哪些应当采纳什么防范措施易在锻件内部产生纵向裂纹;防范措施:一是,在平砧上拔长时先将圆形截面坯料压成矩形,再将矩形断面毛坯拔长到必定尺寸,此后,再压成八角形,最终再锻成圆形;二是,在型砧内进行拔长,金属受工具侧表面的阻力而向轴向流淌,拔长效率提高了,而且,金属在较强的三向压应力状态下变形,裂纹不易产生。

3、锻造比对锻件组织和性能的影响规律是什么一般规律是:锻造过程随着锻造比增大,由于内部孔隙焊合,铸态树枝晶被打碎,锻件的纵向和横向的力学性能均能获得明显提高。

当锻造比高出必定数值后,由于形成纤维组织,横向力学性能塑性、韧性急剧下降,以致锻件消失各向异性。

4、自由锻工艺过程拟订的内容依照零件图绘制锻件图;计算坯料重量和尺寸;确定变形工艺和锻造比;合理采纳锻压设备;确定锻造温度范围、加热和冷却规范;确定热办理规范;填写工艺卡片等。

5、拟订自由锻件图时要考虑哪些因素在零件图的基础上考虑加工余量、锻件公差、锻造余块、检验试样及工艺卡优等。

第四章模锻成形1、常有的模锻工艺方法有哪些开式模锻时影响金属流淌的主要因素有哪些工艺方法:开式模锻、闭式模锻、压挤和顶镦。

因素:1模膛详尽外形和尺寸;2飞边槽桥口部分的尺寸和飞边槽的地址;3终锻3前坯料的详尽外形和尺寸;4坯料自己性质的不匀称状况,主要由于温度不匀称引起的各部分金属流淌极限σ不匀称状况。

5设备工作速度。

2、锤上模锻的工艺特点有哪些⑴由于靠冲击力使金属变形,能够利用金属流淌惯性布满模膛,上模模膛较下模模膛拥有更好的填充性,锻件上难布满的部分应尽量放在上模。

⑵锤头行程不固定,金属在各模膛中的变形是锤头多次打击下完成的,因此,可在锤上实现拔长、滚压等各种模锻工步。

模锻锤一般不需其他设备为其制坯,拥有广泛的适应性和通用性。

⑶模锻锤的导向精度差、工作时的冲击和行程不固定、无顶出装置等因素是模锻件的精度不高。

⒊锤上模锻锻件图设计的内容有哪些选择分模面的地址和外形。

⑴确定机械加工余量、余块和锻件公差。

⑵确定模锻斜度。

⑶确定圆角半径。

⑷确定冲孔连皮的外形和尺寸。

⑸拟订锻件技术条件。

⑹绘制锻件图⒋模锻工艺过程拟订包括哪些内容⑴依照产品零件的外形、尺寸、技术要求和生产批量,结合详尽生产条件,合理地选择模锻工艺方案。

⑵设计锻件图。

⑶确定所需的工序,并选择所用设备。

⑷确定模锻工艺流程并填写模锻工艺卡。

⒌模锻工艺方案选择的基本源则是什么基本源则:保证锻件生产的技术可能性和经济合理性。

在工艺上应满意对锻件质量和数量的要求,在经济上应是锻件生产成本低,有较好的经济效益。

⒍模锻工步有哪几类阐述各种工步的作用分类:模锻工步,制坯工步,切断工步。

模锻工步包括预断工步和终端工步,其作用是使经制坯的坯料获得最终锻件所要求的外形和尺寸。

每类锻件都需要终端工步,而预断工步应依照详尽状况打算可否采纳。

比方模锻时简洁产生折叠盒不易布满的锻件常采纳预断工步。

制坯工步的作用是转变原毛坯的外形,合理地安排坯料,以适应锻件横截面外形的要求,使金属能较好地布满模锻模膛。

⒎何谓计算毛坯计算毛坯图是依照什么作出的它包括哪些内容计算毛坯:在模锻此后,锻件各处飞边匀称,亦即应使坯料上各截面的面积等于锻件上相应截面积加上飞边的截面积。

按这一要求计算的毛坯,平常称为计算毛坯。

依照:平面变形假设进行计算并经修正所得的拥有圆形截面的中间坯料,其长度与锻件相4等,而横截面积应等于锻件上相应截面积与飞边的截面积之和。

即=+2η计算毛坯截面积;锻件截面积,对于冲孔连皮及叉形锻件的内飞边应计算在锻件内:飞边横截面积;布满系数,外形简洁的锻件取~,外形简单的取~,常取⒏长轴类锻件制坯工步选择的依照是什么第五章锻模设计1、制坯模膛有哪几种有何作用一镦粗台与压扁台1镦粗台的作用是增加原始坯料直径,减小其高度,使镦粗后的毛坯在终锻模膛内能够掩盖必定的凸部与凹槽,以适应终锻模膛对中间毛坯尺寸上的要求,防范产生折叠或充不满等弊端;去除加热后毛坯氧化皮,提高锻件的表面质量,提高终锻模膛的寿命。

2压扁台的作用与镦粗台近似,是用来将坯料压扁以增大其宽度,使压扁后的毛坯在终锻变形前能将终锻型槽掩盖,以防范产生折痕和其他弊端,削减废品,提高模具的寿命。

二拔长模膛。

用以减小毛坯的截面积,增加其长度,起安排锻件资料的作用;同时还可以够够除氧化皮。

三滚压模膛。

用来削减毛坯局部截面积,增大另一部分截面积,以使毛坯沿轴向的体积安排尽可能切合锻件计算毛坯的尺寸和外形要求,同时滚光毛坯表面,去除氧化皮。

四压肩模膛。

作用是稍减小毛坯高度而增大宽度,并使锻件头部获得少量聚料。

五成形模膛。

作用是使坯料获得与锻件分模面上投影近似的外形,同时还有必定的聚料作用。

六波折模膛。

作用与成形模膛近似,即用来使坯料获得与锻模模膛在分模面上外形相像的中间毛坯。

2、热锻件图和冷锻件图的差异是什么热锻件图是用以制造和检验终锻模的依照,其与冷锻件图的主要差异在于尺寸的注明和加放缩短量。

3、飞边槽的作用是什么增加金属挤出模膛的阻力,迫使金属充填模膛。

容纳节余金属资料。

提高终锻模膛的寿命,缓冲上下模的打击,防范模具开裂或压塌。

4、在什么状况下采纳预锻模膛当锻件带有高肋、枝芽、深孔以及宽腹板等难以成形的部位时,为改进金属5在终锻模膛的流淌条件,平常设计预锻模膛。

5、模块中心、模膛中心与锻模中心的定义分别是什么如何确定模块中心模膛中心即模膛承受金属变形抗力的合力中心。

锻模中心位于锤杆的轴线上,是锻锤打击力的作用中心,即键槽中心线与锻模燕尾中心线的交点。

6、什么是模膛中心什么是锻模中心模膛中心即模膛承受金属变形抗力的合力中心。

锻模中心位于锤杆的轴线上,是锻锤打击力的作用中心,即键槽中心线与锻模燕尾中心线的交点。

7、终锻模膛与预锻模膛部署的原则是什么拥有预锻模膛的多模膛锻模,为保证锻件质量,减小错移量,终锻模膛或预锻模膛均不能够够与锻模中心重合,应两者兼顾,使两模膛中心支配在锻模燕尾中心线的两侧且尽量凑近锻模中心。

8、带平衡锁扣的模块模膛中心是如何确定的对于有落差的锻件,常采纳平衡块式锁扣平衡锻造时的错移力。

此时,模膛中心与键槽中心其实不重合,以削减锁扣的磨损与上下模的错移,偏离量应依照锁扣的形式来确定。

1平衡块的凸出部分位于下模,则型槽中心应向平衡块相反的方向偏离键槽中心1=~为平衡锁扣凸出部分高度。

2平衡块的凸出部