材料成型技术基础答案

材料成型技术基础答案 手工造型时，填砂、紧实和起模都用手工和手动工具完成。 其优点是操作灵活、适应性强、工艺装备简单、生产准备时间短。 但生产率低、劳动强度大、铸件质量不易保证。 适用于单件、小批量生产。 铸型由成对的上箱和下箱构成，造型时，先将下半模型放在底板上，摆好砂箱，填砂，紧实后翻转下箱180度，再放上上半模型，撒上分型砂，套好上箱，固定直浇口和冒口模型，填砂、紧实、刮平、扎通气孔，做合箱记号；拔掉直浇口和冒口模型；开箱，起模、修型、开浇口；烘干或表面烘干，湿型不烘；下砂芯，合箱，待浇注。 两厢造型是最基本的造型方法，适合于各种大、小铸件及批量生产。 铸造是一种液态金属成型的方法，即将金属加热到液态，然后浇注到与零件的形状、尺寸、相适应的铸型空腔中，待其冷却凝固后拆除铸型，获得毛坯或零件的方法。 1）生产工艺准备，根据要生产的零件图、生产批量和交货期限，制定生产工艺方案和工艺文件，绘制铸造工艺图2）生产准备，包括准备熔化用材料、造型制芯用材料和模样、芯盒、砂箱等工艺装备；3）造型与制芯；4）熔化与浇注；5）出箱与清理6）清补及热处理7）落砂清理与铸件检验等主要工序（一)铸件结构应使铸造工艺过程简化1.铸件结构的外形结构应力求简单 （1）尽量避免铸件外表侧凹，减少分型面 （2）尽可能使铸件分型面平直 （3）铸件外边加强肋、凸台的设计应便于起模 （4）铸件侧壁应具有结构斜度2.铸件的内腔结构应简单适用，避免不必要的复杂结构 （1）应尽量少用或不用型芯 （2）应便于型芯的固定、排气、定位和清理（二）铸件结构应适应合金铸造性能的要求1.铸件的壁厚 （1）铸件的最小壁厚 （2）铸件壁厚不宜过厚 （2）铸件壁厚应尽可能均匀 （4）利于实现定向凝固的壁厚设计2.铸件壁间的连接 （1）铸件壁的转弯处应为圆角 （2）不同壁厚之间要逐步过渡 （3）壁间连接应避免交叉和锐角 （4）轮辐设计应避免收缩受阻3.尽可能避免铸件上的过大水平面4.采用对称或加强肋结构对于造型和制芯方法的选择，可参照以下原则考虑。 1，优先考虑选用湿型（只有当湿型不能满足要求时再考虑使用表面干砂型、干砂型或其他砂型，具体考虑以下几个方面）1），铸件过高，金属静压力超过湿型的抗压强度时，应使用干砂型或自硬砂型等2），浇注位置上铸件有较大水平壁，用湿型容易引起夹砂缺陷，应使用其他砂型。 3），对大型复杂铸件，造型过程长，下芯多，湿型放置过久会风干，易出现冲砂缺陷，不宜用湿型，4）,型内放置冷铁较多时，应避免用湿型。 2，与生产批量相配1）在大量生产条件下的小型铸件应采用水平分型或垂直分型的无箱挤压生产线。 2）大量生产的中型件，采用有箱高压造型生产线。 3）中等批量生产的大型铸件可以考虑选用树脂自硬砂造型和制芯。 4)铸钢件一般选用水玻璃砂或镁砂，锆砂做面砂来造型。 5)单件小批量的重型铸件、大型覆盖件的凸、凹模板铸件，现多采用消失模铸造。 3.与生产条件和企业环境相适应4兼顾铸件精度要求和成本1).焊条直径（焊条直径越大，生产效率越高。 但是焊条直径太大，会造成未焊透或成形不良等缺陷，所以在选择焊条时，应综合考虑以下因素）A.焊件的厚度B。 焊缝位置C。 焊接层数总之，焊接时应尽量选择大直径焊条，但是不得超过任一适当的热传输量和不应熔敷太大的焊缝，否则既可能造成浪费，有时还是有害的。 2）焊接电流（焊接电流是手工电弧焊的最主要焊接规范，选择焊接电流主要考虑焊条直径和焊缝）3）焊接电压（电弧电压是由电弧长度来决定的，电弧长，电弧电压高，电弧短，电弧电压低）埋弧焊的焊接过程是焊剂由给送焊剂管流出，均匀的堆敷在装配好的焊件上，堆敷高度约为30-60mm，焊丝由自动送丝机构送进，经导电嘴送到焊接电弧区，焊接电源的两极分别接在导电嘴和母材上，焊丝盘、焊剂漏斗、送丝机构和操纵系统等都装在焊机行走机构（焊车）上。 焊接时，调整好需要的焊接规范，按下启动按钮，焊接过程就自动进行了。 为了提高焊接质量，埋弧焊要求比焊条电弧焊有更仔细的准备坡口并清理油污、锈蚀、氧化皮和水分。 焊接装配时要求要求焊件间隙均匀、高低平整不错边。 为易于焊透，减少焊接变形，尽量采用双面焊，在只能采用单面焊时，为防止烧穿并保证焊缝的反面成型，应采用反面衬垫。 1焊前准备a破口加工b待焊部位清理c焊件的装配d焊接材料的清理2工艺参数a焊接电流b电弧电压c焊接速度d焊丝直径e伸出长度优点生产率高，焊接质量好，节省焊接材料，劳动条件好。 局限性只限于平焊焊接，无法焊接形状不规则的焊缝及薄板，难以焊接Al、Ti等氧化性强的合金及金属。 等离子弧的压缩效应有以下三种形式A机械压缩效应水冷喷嘴小孔使弧柱通过时受到约束，弧柱截面不能自由扩大到的压缩作用，称为机械压缩效应。 B热收缩效应喷嘴的水冷作用，使靠近内壁的气体受到强烈的冷却，温度下降，造成电离度迅速下降，迫使弧柱电流集中在弧柱中心的高温、高电离区，使弧柱的导电截面缩小，电流密度急剧增加，这种作用称为热收缩效应。 C磁收缩效应以上两种收缩效应，使弧柱电流密度增大，弧柱电流线之间的电磁做用进一步增强，在电磁力的作用之下，电弧产生收缩。 这种由电磁场作用引起的收缩效应称为磁收缩效应。 在上述三个因素当中，机械压缩是前提，热收缩是最本质、最重要的因素。 A由于能量密度和和温度高，可使焊透能力和焊接速度显著提高。 利用等离子弧的方向稳定性和聚焦作用而产生的小孔效应还可以进行单面焊双面成形。 代替TIG焊，课减少填充金属，提高生产效率。 B等离子弧的焊接截面积小（D3mm）,电弧的准直性好，使焊缝熔深大，熔宽小，热影响区小。 可适用于热可焊性差的材料及异种材料焊接。 C使用电流下限很低，甚至可以获得0.1A一下的微束等离子弧，非常适合焊接超薄件。 D等离子弧具有很强的冲刷力，用于材料的等离子气割，切口质量大大优于氧乙炔焰切割。 喷涂是借助不同的工作原理将涂料喷涂成细小的雾滴并送到工作表面，目前有四种喷涂方式空气喷涂，高压无气喷涂，混气(空气辅助）喷涂，离心力喷涂。 热喷涂技术的缺点喷涂层与基体结合强度较低，不能承受交变载荷和冲击载荷；基体表面制备要求高；热喷涂工艺受多种条件影响，涂层质量尚无有效检测方法。 分型面是指两半铸型（一般为上、下型）或多个铸型（多箱造型）相互接触、配合的表面。 简单说来就是铸型的分界面。 一般性原则1，便于起模，使造型工艺简化A.分型面应选在铸件最大截面处。 B.分型面应尽量平直C.尽量减少分型面数量D.避免不必要的活块和型芯2，尽量使铸件重要加工面或大部分加工面与加工基准面置于同一砂箱以保证铸件精度3，尽量使型腔及主要型芯位于下型合金从浇注、凝固直至冷却到室温的过程中，其体积和尺寸缩减的现象称为收缩。 合金的收缩是液态收缩、凝固收缩和固态收缩的总和。 影响因素（不同的合金收缩率不同）、（浇注温度愈高，熔融合金过热度愈大，液态收缩增加）、（逐渐在铸型中冷却时，各部分因形状和尺寸的不同，冷却速度不同，收缩不一致，相互约束而对收缩产生阻力。 另外，铸型和型芯对型芯对收缩也会产生机械阻力。 铸件结构越复杂、铸型和型芯硬度越大，收缩阻力越大。 因此，铸件的实际线收缩率要比自由线收缩率小一些）1），锻件图的制定 （1），分模面得选择A，保证金属容易充灌模膛B,简化模具制造，尽量选择平面C，容易检查上下模膛的相对错移D，有利于平衡模锻错移力E，有利于干净地切除飞边 （2），确定加工余量和公差 （3）,确定模锻斜度 （4），确定圆角半径 （5），冲孔连皮的选择2），坯料的质量和尺寸计算3），模锻模膛设计（包括终锻模膛和预断模膛）。 主要缺陷有氧化和脱碳、过热及过烧、开裂氧化的实质是扩散过程，即炉气中的氧以原子状态吸附到钢料表面后向内扩散。 而钢料表层中的铁则以离子状态由内部想表面扩散，扩散的结果是刚的表面变成氧化铁。 脱碳是合金加热时坯料的表面会产生氧化皮，合金因氧化而烧损，使其表层的含碳量下降，称为脱碳。 为防止或减少氧化和脱碳，加热时必须严格控制坯料加热温度、时间和炉气的成分，对于一些重要工件，还可以采用在保护气氛下快速加热等措施。 加热一般钢料时，如果在接近始锻温度下保温时间过长，则会使晶粒变粗，这就为过热，如果钢料加热到更高温度或将过热的钢料在高温下停留，会导致晶粒边界发生严重氧化甚至局部熔化，称为过烧。 为防止过热过烧，要严格控制坯料的加热温度和保温时间。 尺寸较大的钢料在加热工程中以及复杂锻件在加热的过程中，如果加热速度过快，炉温过高，则可能造成各部位之间的温度过大，膨胀不均而产生裂纹。 防止开裂，加热金属塑性变形主要方式;滑移和孪生名词解释液态成型通常为铸造，是将液态金属借助外力填充到型腔中，使其凝固冷却而获得所需形状和尺寸的毛坯或零件的工艺。 湿砂型湿砂型是在石英砂中加入适量的粘土、水、和煤粉等，在混砂机上混制而成的型砂。 手工造型通过手工完成紧砂、起模和合箱等造型过程。 射压造型利用射砂进行填充和预紧实，然后利用压实进行终紧实的一种造型方法。 造型材料凡用来制作铸型的原材料（如原砂、粘接剂、附加物等）以及由各种原材料所混制成的混合物统称为造型材料。 浇冒口系统冒口是在铸型内专门设置的储存金属液的空隙，用以补偿铸件成形过程中能产生收缩所需的金属液，防止缩孔、缩松的产生，并起到排气和集渣的作用。 电弧焊利用电弧产热融化被焊金属使之形成永久结合的焊接方法。 埋弧焊通过保持在光焊丝和工件之间的电弧将金属加热，使被焊件形成刚性连接的焊接方法。 焊缝的形状系数焊缝熔宽b和熔深h的比值b/h成为形状系数。 焊缝熔合比r=Fm/（Fm+Ft），Fm表示基体金属占焊缝的面积，Ft为填充金属占焊缝的面积。 气体保护电弧焊在焊接过程中，为了获得优质的焊缝，必须保护焊接区，防止有害气体的侵入。 用气体作保护介质的电弧焊就叫做气体保护电弧焊。 堆焊在母材表面上熔敷填充金属的过程。 高分子离心浇注成型采用高速旋转，将熔触粘度小妾热稳定较好的热塑性塑料的熔体迅速浇入旋转的模具中，使其在离心力的作用下充满间转体形模具中的各个部位，经冷却，固化脱模而获得轮廓较清晰的制品的成型方法。 滚塑旋转成型将定量液体或糊状的塑料加入模具中，通过对模具的加热及纵横向的滚动、旋转，是塑料熔融塑化并借自身重力的作用，均匀地布满模具型腔的内表面，经冷却固化后脱模，得到中空的塑料制品。 自由锻造将金属材料的坯料加热到锻造温度，在自由锻设备的作用下，靠人工操作控