金属塑性加工技术复习.doc

金属塑性加工技术复习轧制部分一填空题1.根据轧辊的配置、轧辊的运动特点和产品的形状，轧制可分为三类，即纵轧、斜轧和横轧。2.讨论简单轧制过程主要研究几何变形区。几何变形区主要参数有：接触角；变形区长度l（接触弧的水平投影长度）；变形区形状系数l/和B/，其中=（H+h）/23.稳定轧制过程中中性角、接触角和摩擦角之间的关系为：2，=/2（1-/2）4.宽展由滑动宽展、翻平宽展、鼓形宽展组成5.轧制时主电机轴上输出的传动力矩，主要克服的阻力矩有：轧制力矩M，空转力矩M0，附加摩擦力矩Mf，动力矩Md二名词解释轧制负荷图：一个轧制周期内，主电机轴上的力矩随时间而变化的负荷图。轧制力：轧件给轧辊的合力的垂直分量。三简答题1.什么是前滑？影响前滑的因素有哪些？轧件的出口速度大于该处轧辊圆周速度的现象称为前滑。前滑值Sh=(vh-v)/v100%，Sh=R/h2。影响因素：轧辊直径，前滑值随辊径增大而增加；摩擦系数，摩擦系数f增大中性角增大，前滑值增加；轧件厚度，其他因素不变时，h越小前滑越大；张力，前张力增加，前滑增加；后张力增加，前滑减少；加工率，前滑随道次加工率增大而增加，当加工率达到某一定值时，中性角开始减小，前滑减小；轧件宽度，轧件宽度减小相对宽展量增加，前滑减小。2. 生产过程中要轧制更薄的板材需采取哪些措施？应减小工作辊直径，采用高效率的工艺润滑剂，适当加大张力，采取中间退火消除加工硬化减小金属的实际变形抗力，提高轧机刚度，有效地减小轧机弹跳量以及轧辊的弹性压扁。此外，在表面质量许可的前提下，还可以采用两张或多张叠合轧制。高强度合金还可采用包覆轧制，即将轧件上下表面包覆一层塑形好、抗力低的金属。因为塑形好的金属变形大，它作用给中层硬金属的拉应力促使其变形而进一步轧薄，或用异步轧制及新型摆式轧机等方法，得到更薄轧件。其中铝箔叠轧就是其典型代表。四分析题试分析板材在轧制过程中出现“张嘴”及“表面横裂”的原因及采取的防止措施。1. “张嘴”现象：沿断面高向的应力分布，由于金属的不均匀变形，在外端作用下，产生了纵向的附加应力。轧件在出、入口断面附近的表层及中部区域内承受附加拉应力，在出、入口断面附件的表层偏下区域内承受附加压应力。比值l/越小，这些应力的绝对值就越大。附加应力与基本应力叠加的结果，即实际水平应力x，如图。轧件中部在水平拉应力作用下，如果铸锭存在铸造弱面及其他杂质，或低塑性材料时，会被拉裂产生断裂或空洞，最后形成层裂。特别是硬铝合金，当润滑冷却条件差时，黏着作用强，往往出现“张嘴”现象，严重时会缠辊。2. “表面横裂”：沿断面高向的应力分布，由于流动速度（变形）沿断面高向呈不均匀分布，引起附加应力的结果，水平法向应力x沿断面高向的分布，如图。可知，表层金属要比中部金属延伸小，表层金属质点的水平速度在后滑区比中部金属高，在前滑区比中部金属低。由于金属是一个整体，在前后端的作用下则前后滑区表层金属均承受水平附加拉应力，而中部金属承受水平附加压应力。这种附加应力由出口、入口断面向两侧逐渐减小，它与接触摩擦引起的基本应力叠加的结果，就是轧件中实际水平应力x。当拉应力x的值超过金属的强度极限时，轧件表面会产生横向裂纹。锻造冲压部分一名词解释冲压：通过模具对板材施加压力、拉力或剪切力，使板材发生塑性变形分离，从而获得一定形状、尺寸与性能的零件的加工方法二填空1.自由锻的基本工序包括镦粗、拔长、冲孔、芯轴扩孔、芯轴拔长、弯曲、切割、错移、扭转等2.冲孔的方法包括实心冲子冲孔、垫环上冲孔和空心冲子冲孔3.锻造过程中常出现的缺陷有表面裂纹、粗晶环、脱碳、铸造组织残留等4.评价板材冲压工艺性的方法包括力学性能、变形性能、硬化指数和板材的成形极限三简答题锻造时降低变形抗力的途径有哪些？1. 减小接触面积（降低摩擦）分段锻造，小设备干大活2. 降低材料本身变形抗力改善组织，变形温度3. 改善受力条件设计工具形状，润滑。四分析题镦粗时容易产生哪些质量问题？其原因是什么？应采取什么改善措施？质量问题：侧表明易发生纵向或呈45方向的裂纹；坯料镦粗后，上、下端保留铸态组织；高坯料镦粗时失稳而弯曲原因：工具与坯料端面间摩擦力的影响；温度不均匀措施：降低砧块粗糙度，降低摩擦；预热工具至合金的锻造温度；加润滑剂，石墨膏、玻璃粉末等；采用较锻件软的衬垫；采用凹形毛坯；采用铆镦、叠镦、套环内镦粗等孔型轧制部分一名词解释孔型：由两个或两个以上的轧槽构成的空间孔型轧制：轧件通过孔型，长度增加，横断面形状发生改变的轧制过程孔型系：将锭坯轧成所需的形状，要经过由大到小排列的一系列孔型，这一系列孔型成为孔型系。二填空1.孔型轧制是宽展类型分为自由宽展、限制宽展和强迫宽展三种2.实现带滑动拉拔的基本条件为（Un(绞盘圆周线速度）Vn（绕在绞盘上线的速度）3.带滑动多模连续拉拔配模的必要条件第n道次以后的总延伸系数必须大于收线盘与第n个绞盘圆周线速度之比4.带滑动多模连续拉拔配模的充分条件任一道次的延伸系数应大于相邻两个绞盘的速比/相邻两个绞盘上线的速比大于该两个绞盘的速比三判断反向力使拉拔力增大：四问答1.孔型的要素包括哪些？孔型的形状；辊缝（s）：轧辊间的几何间距；孔型圆角（r）：轧槽轮廓线段间的圆弧过渡；孔型的侧壁斜度：链接槽底与槽顶的线段与轧辊轴线的夹角；轧辊几何直径：轧环直径Dt、槽底直接Db；轧辊的工作直径：D工作对应于轧件出口速度的直径。2.与平辊轧制相比，孔型轧制有何特点？3.何谓孔型的侧壁斜度？其意义是什么？孔型侧壁斜度指孔型侧壁的斜度，可用轧辊轴线与侧壁的夹角来表示。其意义为便于轧件脱槽、延长轧辊寿命。4. 何谓孔型系统？常用的孔型系统有哪些？各自有何特点？5. 如何计算孔型轧制时的咬入问题？用（接触角与摩擦角关系）来考核轧件与轧槽最先接触点对应的辊径与压下量计算用最不利情况计算，即用轧槽槽底直径和用宽度上最大的h代入算式计算。平均辊径与平均压下量计算6. 影响拉拔力的因素有哪些？基本影响规律如何？被加工金属的抗拉强度，抗拉强度越高，拉拔力越大；变形程度，拉拔力与变形程度成正比关系，随着断面收缩率的增加，拉拔应力增大；模角，随着模角增大，拉拔应力发生变化，并且存在一个最小值，其相应的模角称为最佳模角，随着变形程度增加，最佳模角值逐渐增大；拉拔速度，在低速（5m/min以下）拉拔时，拉拔力应随拉拔速度的增加而有所增加。当拉拔速度增加到6-50m/min时，拉拔力下降，继续增加拉拔速度拉拔力变化不大，另，设备开动瞬间，产生的冲击现象使拉拔力显著增大；摩擦与润滑，金属与工具之间的摩擦系数越大，拉拔力越大，润滑对摩擦有影响，从而也能影响拉拔力；反拉力，在反拉力达到临界值前，对拉拔力并无影响，达到临界值后，随着反拉力的增加，拉拔力逐渐增加；振动，在拉拔时对拉拔工具施以振动可以显著降低拉拔力；变形量，变形量越大，拉拔力越大；工件截面形状，工件越复杂，拉拔力越大7. 连轧轧件堆、拉的原因及其调节方法？V1出V2进 堆 2i F1U1F2U2 堆V1出V2进 拉 2=i F