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文档简介
复习,金属工艺学B,考试题型和分数分布情况,一,填空题(1空0.5分,共20分)二,选题(1小题2分,共20分)三,简单答题(3小题,共10分)四,技术问题(5小题,共20分)五,错误题(将不合适的结构改为合适的结构)。 每道题得2分,共计20分。 铸造、充填能力:液态金属充满铸模型腔,获得形状准确、轮廓清晰的成型品的能力称为充填能力。 充填能力不足,会产生浇水不足、冷隔离、砂子、气孔、炉渣等缺陷。 充填能力首先取决于合金的流动性,受铸模性质、浇注条件、铸件结构等的影响。 浇注条件对填充能力的影响是:浇注温度:浇注温度越高,液态金属的粘度越小,过热度越高,金属液中含有的热量越多,保持液态的时间越长,填充能力越强。 加载压力:液态金属流动方向受到的压力称为加载压力。 充气压力越大,充气能力越强。 浇注系统:浇注系统结构越复杂,流动阻力越大,充填能力越差。 提高浇注温度可以提高液态合金的填充能力,但是为了防止浇注温度过高,浇注温度越高,填充能力越好。 但是,在实际生产中,经常采用“高温炉、低温浇注”的原则。 浇注温度越高,金属的收缩量越增加,吸气量越多,氧化越严重,铸件越容易产生松弛、缩痕、附砂、气孔等缺陷。 铸造合金的结晶间隔越大流动性越差,具有共晶成分的合金的流动性最好。 亚共晶铸铁随着碳含量的增加,结晶温度范围减小,流动性提高。 以下成分铁碳合金中流动性最好的是wc=3.5%wc=4.0%wc=4.5%wc=5.0%、铸铁、碳含量2.11%6.69%亚共晶铸铁-碳含量4.3%钢、碳含量0.77%、合金的收缩:合金在从液态冷却到室温的过程中体积和尺寸减少的现象。 合金的收缩给液态成形技术带来许多困难,引起许多铸造缺陷。 (例如缩痕、松弛、裂纹、变形等)。 合金的收缩可分为三个阶段:液体收缩; 固体收缩。 合金的液态收缩和凝固收缩表示合金体积的减少,通常称为体收缩。 在这个阶段,会产生缩痕和松弛缺陷。 液态合金的冷却液状收缩凝固收缩孔:恒温下的结晶收缩缓和:二相区的结晶合金的固体收缩、体积和尺寸的减少并存,通常称为线收缩。 在此收缩阶段铸件产生应力、变形、裂纹等缺陷。液态金属凝固与收缩、铸件凝固方式:铸件凝固过程中,其断面一般存在液相区、凝固区、固相区三个区域。 对铸件质量影响大的主要是液相和固相共存的凝固区宽度狭窄。 铸件的凝固方式按凝固区的宽度分开。 铸件凝固方式通常为逐层凝固的糊状凝固; 中间凝固。减少和消除铸件应力的途径、机械应力:暂时、适时开箱热应力:1)铸件结构:铸件各部分可自由收缩的铸件结构尽可能对称,铸件壁厚尽可能均匀2 )技术方面:采用同时凝固原则3 ) 时效处理:防止人工时效自然时效铸件变形,是铸件结构对称设置连接杆改善型(芯)砂的逃逸性、收缩孔和防松,依次凝固的原则:铸件远离冒口处凝固接近冒口处,最后使冒口本身凝固实现较厚的加固, 将收缩孔移入冒口合理配置内浇道,合理应用铸造技术,冷铁和补助金等技术措施不能防止铸件变形,根据铸铁的分类、石墨形态,铸铁:石墨为板状铸铁,可称为灰铸铁的石墨呈团棉状的铸铁为被称为锻造铸铁的石墨为球状其中球墨铸铁的综合性能最好。回到节,影响铸铁石墨化的因素分为内因和外因两部分,内因为化学成分,外因为冷却速度。 影响石墨化的因素,外因冷却速度,在生产过程中铸铁的冷却速度越慢,或者在高温下长时间保温,越有利于石墨化。 其他条件一定时,冷却速度与铸件的壁厚有关,壁厚越大,冷却速度越小,石墨化越有利,反之,同样在生产、铸件的表面和薄壁部形成白口组织,切削加工变得困难是其原因。 铸铁的性能:铸铁之所以被广泛使用,是因为石墨的存在,石墨的存在,铸铁有许多钢所没有的性能。 良好的铸造性能,例如流动性好、收缩小等良好的切削加工性能、高耐磨性、良好的振动吸收缓冲性能、低间隙敏感性。 灰铸铁的品种,灰铸铁的品种由HT的三位数字构成。 其中HT是灰铁汉语拼音的简称数字表示铸铁的拉伸强度。 表示像HT150那样最低拉伸强度为150MPa的灰铸铁。 最小的灰铁为HT100,以上为50间隔增加,最大为HT350。 回节锻炼铸铁,长时间高温石墨化退火白口铸铁材料,分解白口铸铁中渗碳体,得到铁素体和珠光体基质中团棉状石墨分布的铸铁。 黑心可锻铸铁(KTH,铁素体基质)珠光体可锻铸铁(KTZ )白心可锻铸铁(KTB,不太使用),特征:强度高b=300-400Mpa,塑性(12% )和韧性(k30J/Cm2)良好。 石墨化退火周期长,40-70h,铸件成本高。 适用于振动、冲击、形状复杂的薄壁小物品的制造。 其实在锻造中并不真正使用,20、铸造砂主要由原砂、粘土和水等构成,铸造砂应具备的性能:强度通气性耐热性逃逸性(可塑性等)、性能:破碎砂孔的砂的裂纹等、性能不足会引起缺陷,金属的液态成形技术、砂型铸造:手工造型; 机械造型特殊铸造:金属模铸造熔模铸造; 挤压铸造; 低压铸造; 压力铸造; 陶瓷型铸造; 离心铸造。 砂型铸造适用于各种形状、大小、批量及各种合金铸造生产,是生产大型铸件的惟一方法。 22、砂型铸造-手动造型、全型造型分离造型块造型砂造型伪箱造型刮板造型等图案特征、砂箱的特征、2箱造型3箱造型脱箱造型坑造型等,描绘铸造工艺图的分型面的选择铸型分型面决定铸型单元间的接合面工艺参数的浇注位置, 分型面的选择:应尽量减少模具单元间接合面外观应保证顺利从模具中取出的分型面的数量,分型面应尽量平坦,应将铸件的全部或大部分放入同一砂箱,应将铸件的全部或大部分放入下箱,和例如,在铸件最大截面中,浇注位置的确定铸件的受到重要加工面和力的面,在铸件的上表面容易产生砂眼、气孔、渣滓等缺陷铸件的大平面,以铸件的大面积的薄壁部分为下方,在铸件的薄壁部分上浇水不足或冷隔离缺陷铸件中的厚的大部分为上方或横向,从而防止产生缩孔缺陷为了保证铸件的尺寸,花纹必须加大该合金的收缩量。 为此创建图案时,特定的收缩尺寸如0.8%、1.0%、1.5%. “结构梯度”是脱模的;设计图清晰地描绘。 保留“起模斜度”花纹的工艺设计周密,希望铸造工艺图(浇注位置、脱模面、加工馀量、起模斜度、芯轮廓)。铸造结构的技术性易于起模,结构简化工艺,外形简化,分形少,肋设计活块,内腔设计不使用芯,考虑芯的排气和清扫,事先考虑,直分型钻井砂、冲压加工、塑性变形、塑性变形:外力超过金属的内应力单晶在剪应力的作用下,晶体的一部分和其他部分沿一定的晶面相对滑移(此面称为滑移面),晶体塑性变形晶体内部存在许多缺陷,其中位错对金属塑性变形的影响最为显着。 位错运动结果实现了整个晶体的塑性变形。 多晶多晶体由许多单一晶粒构成,其塑性变形可以看作是构成多晶体的晶粒引起的变形(称为晶内变形)的综合效应晶粒间存在滑动和旋转(称为晶间变形)。 金属在常温下塑性变形时,内部组织发生变化。 晶粒向最大变形方向延伸的晶格和晶粒扭曲,产生内部应力的晶粒之间产生破碎晶体,冷变形:变形温度在再结晶温度以下时,该变形称为冷变形。 热变形:变形温度在再结晶温度以上时,变形引起的加工硬化被立即发生的再结晶抵消,变形的金属具有再结晶的等轴晶粒组织,没有加工硬化痕迹称为热变形。 冷变形与热变形相比,尺寸、形状精度高,恢复:冷变形金属加热到一定温度后,原子活动能力增强,原子恢复到平衡位置,晶粒残馀应力大幅度减小,晶粒大小不变时,恢复其力学性能和物理性能部分的过程。 t形圈=0.250.3T熔融(k )再结晶:温度上升到该金属熔点的0.4倍时(t再=0.4T熔融) (k ),金属原子得到更多的热能,塑性变形后金属被拉伸的晶粒再生核、晶体,变形前的晶格结构成为相同的新的等轴晶粒。 冷变形和热变形,纤维组织的利用原则:纤维组织的金属,各个方向的力学性能都不同。 顺纤维方向的机械性能优于横纤维方向。 金属变形程度越大,纤维组织越明显,力学性能方向也越明显。 不要将纤维的分布与零件的轮廓一致地切断。 使部件受到的最大拉伸应力与纤维方向一致,使最大剪切应力与纤维方向垂直。 纤维组织稳定性高,热处理方法无法消除,只有通过塑性加工使金属变形,才能改变方向和形状。 轧制冲压机(有4种吗? 拉拔锻造自由模锻坯料压力机,金属塑性成形的基本生产方法,锻造主要用于无模自由模锻(也称自由模锻)模孔塑性成形(也称模锻)自由模锻的工具简单、通用、生产准备周期短、灵活性大,使用范围广,特别适合单品、少量生产。 并且,自由锻炼是大型品的唯一锻造方法(1Kg300t )。 但是,自由锻造的生产效率低,对操作工人的技术要求高,工人劳动强度大,锻件精度差,后续机械加工量大等致命弱点,使得自由锻造在锻件生产中日益衰退。 国外工业发达国家的中小型自由锻造品其锻造品总产量的比例仅为20%40%。 型孔的分类、型孔、模锻型孔、成型品型孔、预锻造型孔、预锻造型孔、长型孔、转型孔、弯曲型孔、切断型孔、预锻造型孔、a、预锻造型孔的作用是使坯料变形为接近锻造品的形状和尺寸,减少预锻造变形量,保证得到预锻造时的成型品没有充实、折叠、裂纹等缺陷的优质锻造品最终锻造模具的作用:材料最终变形成锻件所要求的形状和尺寸,其形状必须与锻件的形状相同。 最终锻造模具的尺寸必须大于锻件的尺寸。 钢的收缩量为1.5%。沿模具孔周围有毛刺槽,增加金属从模具孔流出的阻力,使金属充满模具孔,同时容纳多馀的金属。 最终锻炼后,孔中留下薄金属,称为冲孔连皮。 得不到具有通孔的锻造品。 带有冲头的连皮和毛刺的模锻品1-毛刺; 2-分型面3-冲压连皮4-锻造品、起模斜率和圆角半径、内壁斜率2必须比外壁斜率1大一级,内圆角半径r为外圆角半径34倍,起模斜率、圆角半径、起模斜率:为了容易从模孔取出锻造品, 锻件与模孔侧壁的接触部分需要一定的坡度,馀块、机械加工馀量与锻造工时差、馀块(修整):为简化零件的形状与结构而便于增加锻造的一些金属机械加工馀量:允许保留以保证机械加工的最终必要尺寸的多馀金属锻造工时差:锻件名义上的允许变动量、金属压力加工生产中锻造前的加热发生合金中的石墨与空气氧反应产生“脱碳”现象。 加热温度过高时,晶粒急剧生长,金属力学性能下降的现象称为“过热”。 加热温度接近熔点时,晶界的氧化破坏晶粒间的结合,金属失去塑性,坯料被废弃的现象叫做“过烧”。 应力状态对金属材料塑性的影响,拉伸应力:增大金属原子间距,特别是金属内部存在气孔、微裂纹等缺陷时,拉伸应力的作用下缺陷容易产生应力集中,使裂纹扩展,造成破坏废弃。 压力应力:减小金属内部原子之间的距离,使缺陷难以扩大,增大金属内部的摩擦阻力,增大变形阻力,增大应力,创造最有利的变形条件,充分发挥金属的塑性,降低变形阻力,降低功耗,充分进行变形。 三个方向的应力中,压缩应力的数量越多,金属的塑性变好的拉伸应力的数量越多,金属的塑性越差。 用于加工型材的拉拔比挤压省力,但塑性反而不好。 在液态模具锻造工艺过程、液态模具锻造工艺的主要特点成形过程中,液态金属在压力下完成结晶凝固。 凝固的金属在压力下发生塑性变形,使产品外侧的壁紧贴在模具壁上,液态金属从头到尾得到等静压。 液态模锻材料选择范围广,不仅适用于铸造合金,也适用于变形合金。 液态模锻是铸造与锻造之间的加工方法。 锻性、锻性-一般的金属材料通过冲压加工发生塑性变形的工艺性能来表现。 锻性优劣用金属塑性和变形阻力综合评价。 塑性是指金属材料在外力作用下永久变形,不损害完整性的能力。 金属对变形的抵抗力称为变形抵抗力。 金属的可锻性取决于材料的性质(内因)和加工条件(外因)。 薄板冲压成形分离工序:使材料的一部分和其他部分相互分离的工序。 材料脱落、冲裁、切割、精冲等。 变形工序:使布料的一部分相对于其他部分位移而不破裂的工序。 节流、弯曲、翻边、胀形、旋压等。 落料和冲裁(总称冲裁)落料的分离部分为成品,周边为废料的冲头的分离部分为废料,周边为成品。 冲模和冲模的尺寸、冲模的基本尺寸取工件尺寸公差范围内的小尺寸。 冲压成型的基本尺寸必须在工件的尺寸公差范围内取较大的尺寸。 大量生产图示垫片,材料为低碳钢板,厚度为1.5mm,需要哪两个模具,如果双面间隙Z=0.2,则试着计算两个模具的凹凸模具尺寸。 需要冲压模具和冲压模具。冲模:凸=孔=100凹=凸Z=100 0.2=100.2落料模:凹=落料=200凸=凹-Z=200-0.2=199.8、拉深变化过程、拉深废品、拉深过程和变形特征拉深过程如右图所示,其凸模和冲模具有一定的圆度,其间隙一般为光圈底部一般不变形,厚度几乎不变。 直壁厚度减少。 拉深常见的废品和防止措施从拉深过程来看,拉伸构件中最危险的部位是直壁和底部的过渡焊缝,拉伸应力超过材料强度极限时,这里会“撕裂”。 防止“撕裂”的措施是圆筒形部件的光圈1-冲头2-坯料3-冲模4-工件,1 .光圈系数光圈直径d与原材料直径d之比称为光圈系数,用m表示的话,m=d/D。 光圈系数为0.50.8以上。 布料的塑性差取上限值,塑性取下限值。 拉深系数过小,无法一次拉深成形时,可采用多次拉深加工(上图)。 第一次光圈
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