挤压工艺及模具设计期末考试卷及答案.doc

20162017学年第二学期期终考试挤压工艺及模具设计试卷A注：1.请考生将试题答案写在答题纸上，在试卷上答题无效。 2.凡在答题纸密封线以外有姓名、班级学号、记号的，以作弊论。一、名词解释题（每题3分，共计35=15分）1）反挤2）型材挤压3）“红脆”现象4）皂化处理5）脱碳现象二、是否判断题（每题1.5分，共计1.510=15分）1）复合挤压工艺中包含有正挤压、反挤压、减径挤压等挤压特性。2）温挤压后的试件必须进行正火或退火等热处理，从而得到较好的综合性能。3）静液挤压是一种新型挤压工艺，能使脆性材料的挤压变成现实。4）型材挤压之所以产品形式不一样，其决定因素在于模孔的不同设计。5）温挤压的制件尺寸精度和表面粗糙度明显好于热挤压，但要差于冷挤压的。6）型材挤压时挤压速度与加热温度两者之间必须良好协调，否则其挤压制件质量不能保证。7）确定热挤压加热温度的范围，要综合考虑材料的塑性、质量和变形抗力等因素。8）挤压模特别是冷挤压模具的凹模多设计成预应力圈组合式凹模。9）热挤压件图要参考冷挤压件图，在考虑多种因素的前题下，进行绘制或设计。10）冷挤压件一般要进行挤后的等温退火处理。三、简答题（每题5分，共55=25分）1）挤压时主变形区金属处于什么应力状态？画出正挤压变形分区，表示其应力应变状态？2）型材挤压时沿长度方向最易出现什么质量问题？有什么措施解决？3）Conform连续挤压有何特点？4）相对比其他塑性成形工艺，挤压工艺有何特点？5）如何防止或消除挤压时的附加应力和残余应力？ 四、问答题（每题14分，共214=28分）1）冷挤压时，挤压力与挤压行程存在一定的关系，请用曲线表示，各阶段有何特点？影响冷挤压力的主要因素有哪些？2）图1为一中部带凸缘的杯形件制品，现在需要运用挤压工艺成形，请设计2套工艺方案，详细阐述每套方案的每一工步或工序，并绘制各步简图？五、综合题（共17分） 1）通过学习，你了解了各式挤压技术或工艺，请详细分析并说明冷挤压、温挤压和热挤压三者在各方面的特点，建议用表格方式阐述（内容包括 是否模具预热、坯料预热、挤压力大小、对润滑要求、是否需要冷却系统、是否需要挤压后制件后续处理、挤后制件质量好坏？）。（本题满分10分） 图12）根据国内外挤压技术与工艺应用状况，请阐述挤压的最新发展方向？（本题满分7分）20142015学年第二学期期终考试 挤压工艺及模具设计试卷A答题纸班级 学号 姓名 密封线内不要答题适用班级：机材A1251题号一二三四五总分核分人得分注：1.请考生将试题答案写在答题纸上，在试卷上答题无效。 2.凡在答题纸密封线以外有姓名、班级学号、记号的，以作弊论。得分评卷人一、名词解释题（每题3分，共计15分）1）反挤:挤压时金属坯料的流动方向与凸模的运动方向相反的一种挤压方式。2）型材挤压：是将加热到一定温度的铸锭放在挤压机的挤压筒中，挤压机的压力通过挤压杆、垫片作用在铸锭上，迫使金属流出挤压筒，从而获得所需形状、尺寸、性能的型材制品。3）“红脆”现象：一般金属在塑性成形时，随着温度的升高，会出现两个塑性指标的低谷区域，其中，在稍高一些的那个温度区域，金属的塑性指标下降现象。4）皂化处理：金属塑性成形前，需要进行软化、磷化等处理，从而降低金属硬度、提高塑性，消除内应力。其中，在磷化处理后往往还需要进行清洁与润滑一体化处理，这个处理工艺就是皂化处理。5）脱碳现象：钢材在加热时，其表面的碳与炉气中的氧结合，使表面层含碳量降低的现象。得分评卷人二、是非判断题（每题1.5分，共15分，对的请打，错的请打）12345678910得分评卷人三、简答题（每题5分，55=25分）1）挤压时主变形区金属处于什么应力状态？画出正挤压变形分区，表示其应力应变状态？答：挤压时主变形区金属处于三向压应力状态。正挤压变形分区为：待变形区、变形区、死区、已变形区。应力状态是 三向压应力、应变状态是两压一拉2）型材挤压时沿长度方向最易出现什么质量问题？有什么措施解决？答：型材挤压时沿长度方向最易出现壁厚不均匀。要采用三个措施：1）采用不等长工作带；2）采取阻碍角或促流角；3）采用平衡模孔3）Conform连续挤压有何特点？答：1）充分利用摩擦释放能量，变形所需要的能量就减少了；2）可以省略常规热挤压的加热工序，节约能耗；3）可无间断生产，制品成品效率高；4）沿挤压长度方向的合金组织、力学性能均匀性好；5）挤压设备紧凑、设备造价低。4）相对比其他塑性成形工艺，挤压工艺有何特点？答：1.能提高金属塑性变形能力；2.制品综合质量高；3.节约原材料，少无切削加工；4.产品范围广；5.生产灵活性大、生产效率高；6.工艺流程简单、设备投资少。5）如何防止或消除挤压时的附加应力和残余应力？答：1.减少摩擦阻力的影响；2.合理设计模具工作部分的结构域尺寸；3.尽可能采用组织均匀的金属变形；4.挤压后采用有效的热处理以消除残余应力。得分评卷人四、问答题（每题14分，共142=28分）1）冷挤压时，挤压力与挤压行程存在一定的关系，请用曲线表示，各阶段有何特点？影响冷挤压力的主要因素有哪些？答：冷挤压时，挤压力与挤压行程存在近似正比例关系。一共可用三个阶段表达其整个挤压过程。1阶段.镦粗与充满阶段。材料充满凹模型腔的过程，直至金属逐渐充满型腔，此阶段的挤压力始终增加的。2阶段。稳定挤压阶段。冲头继续下行，材料不断从稳定变形区往模孔挤出，毛坯只改变高度，逐渐降高，变形区稳定不变，；3阶段。非稳定变形阶段。变形材料的厚度变得很薄了，变形遍及整个毛坯，变形变得非常困难，挤压力急剧增大。2）图1为一中部带凸缘的杯形件制品，现在需要运用挤压工艺成形，请设计2套工艺方案，详细阐述每套方案的每一工步或工序，并绘制各步简图？答：方案1.采用4个步骤完成挤压。流程图为：下料（模具1）-孟形件挤压，（反挤）获得预制坯（模具2）-半成品杯形件挤压（正挤）-冷镦凸缘（模具3）方案2.采用5个步骤完成挤压：流程图为：下料（模具1）-孟形件挤压，（反挤）获得预制坯（模具2）-半成品杯形件挤压（正挤（模具3）-半成品杯形件挤压（加深正挤（模具4）-复合挤压凸缘（模具5） 得分评卷人五、综合题（共17分）1）通过学习，你了解了各式挤压技术或工艺，请详细分析并说明冷挤压、温挤压和热挤压三者在各方面的特点，建议用表格方式阐述（内容包括 是否模具预热、坯料预热、挤压力大小、对润滑要求、是否需要冷却系统、是否需要挤压后制件后续处理、挤后制件质量好坏？）。（本题满分10分）答： 2）根据国内外挤压技术与工艺应用状况，请阐