《材料成形技术基础》习题集答案

1、作业2铸造工艺基础 专业 级 号生名 2-1 判断题（正确的画0,错误的画X） 1 浇注温度是影响铸造合金充型能力和铸件质量的重要因素。提高浇注温度有 利于获得形状完整、轮廓清晰、薄而复杂的铸件。因此，浇注温度越高越好。（X） 2 合金收缩经历三个阶段。其中，液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩孔、缩松 的基本原因，而固态收缩是铸件产生内应力、变形和裂纹的主要原因。（0 3 结晶温度范围的大小对合金结晶过程有重要影响。铸造生产都希望采用结晶 温度范围小的合金或共晶成分合金， 原因是这些合金的流动性好， 且易形成集中缩孔， 从而可以通过设置冒口，将缩孔转移到冒口中，得到合格的铸件。（0） 4 为了防止

2、铸件产生裂纹，在零件设计时，力求壁厚均匀；在合金成分上应严 格限制钢和铸铁中的硫、磷含量；在工艺上应提高型砂及型芯砂的退让性。（0） 5 铸造合金的充型能力主要取决于合金的流动性、浇注条件和铸型性质。所以 当合金的成分和铸件结构一定时；控制合金充型能力的唯一因素是浇注温度。（X ） 6 铸造合金在冷却过程中产生的收缩分为液态收缩、凝固收缩和固态收缩。共 晶成分合金由于在恒温下凝固，即开始凝固温度等于凝固终止温度，结晶温度范围为 零。因此，共晶成分合金不产生凝固收缩，只产生液态收缩和固态收缩，具有很好的 铸造性能。（X ） 7 气孔是气体在铸件内形成的孔洞。气孔不仅降低了铸件的力学性能，而且还

3、降低了铸件的气密性。（0） 消除铸件中机械应力的方法是（C ）。 A 采用同时凝固原则；B 提高型、芯砂的退让性； C .及时落砂；D.去应力退火。 4. 合金的铸造性能主要是指合金的（B ）、（ C ）和（G ）。 A.充型能力；B.流动性；C.收缩；D.缩孔倾向；E.铸造应力；F.裂纹；G. 偏析；H.气孔。 5如图2-1所示的A、B、C、D四种成分的铁碳合金中，流动性最好的合金是 （D ）;形成缩孔倾向最大的合金是 （D ）;形成缩松倾向最大的合金是（B ）。 图2-1图2-2 6.如图2-2所示应力框铸件。浇注并冷却到室温后，各杆的应力状态为（ H ）。 若用钢锯沿 A-A线将0 30

4、杆锯断，此时断口间隙将（A ）。断口间隙变化的原因是 各杆的应力（C ），导致0 30杆（E ）, 010杆（D ）。 A 增大；B 减小；C.消失；D 伸长；E.缩短；F.不变; G . 0 30杆受压，0 10杆受拉； H. 0 30杆受拉，0 10杆受压。 7常温下落砂之前，在图2-3所示的套筒铸件中（F ）。常温下落砂以后，在 该铸件中（C ）。 A 不存在铸造应力; B .只存在拉应力； C .存在残余热应力; D .只存在压应力； E. 存在机械应力； 图2-3 F. C 和 E。 作业3常用合金铸件的生产 专业 级 号生名 3-1 判断题（正确的画 0,错误的画X） 1. 用某成

5、分铁水浇注的铸件为铁素体灰口铸铁件。如果对该成分铁水进行孕育处 理，可以获得珠光体灰口铸铁，从而提高铸件的强度和硬度。（X） 2 .就HT100、HT150、HT200而言，随着牌号的提高， C、Si和Mn含量逐渐增 多，以减少片状石墨的数量，增加珠光体的数量。（X） 3 可锻铸铁的强度和塑性都高于灰口铸铁，所以适合于生产厚壁的重要铸件。 （X） 4孕育处理是生产孕育铸铁和球墨铸铁的必要工序，一般采用硅的质量分数（含 硅量）为75%的硅铁合金作孕育剂。孕育处理的主要目的是促进石墨化，防止产生 白口，并细化石墨。但由于两种铸铁的石墨形态不同，致使孕育铸铁的强度和塑性均 低于球墨铸铁。（0） 5.

6、 灰口铸铁由于组织中存在着大量片状石墨，因而抗拉强度和塑性远低于铸钢。 但是片状石墨的存在， 对灰口铸铁的抗压强度影响较小， 所以灰口铸铁适合于生产承 受压应力的铸件。（0） 3- 2 选择题 1铸铁生产中，为了获得珠光体灰口铸铁，可以采用的方法有（D ）。 A 孕育处理；B 适当降低碳、硅含量； C .提高冷却速度；D . A、B和C; E . A和Co 2. HT100、KTH300-06、QT400-18的力学性能各不相同， 主要原因是它们的（C ） 不同。 A .基体组织；B .碳的存在形式；C .石墨形态；D .铸造性能。 3 .灰口铸铁（HT）、球墨铸铁（QT）、铸钢（ZG）三者铸

7、造性能的优劣顺序 （B ）； 塑性的高低顺序为（A ）o A . ZG QT HT ； B . HT QT ZG ； C . HT ZG QT ； D . QT ZG HT。 （注：符号“”表示“优于”或“高于”；） 4. 冷却速度对各种铸铁的组织、性能均有影响，其中，对（B ）影响最小， 所以它适于生产厚壁或壁厚不均匀的较大型铸件。 A .灰铸铁； B .孕育铸铁； C.可锻铸铁；D.球墨铸铁。 5. 牌号 HT150中的150”表示（A）。 A .该牌号铸铁标准试样的最低抗拉强度不低于150MPa ； B .该牌号铸铁的含碳 量为1.50% ； C.该牌号铸铁标准试样的最低屈服强度不低于1

8、50MPa； D.该牌号铸 铁件的最低抗拉强度不低于 150MPa； E.该牌号铸铁的含碳量为 15.0%o 3-3 应用题 1 .用碳的质量分数（含碳量）为3.0 %，硅的质量分数（含硅量）为 2.0 %的铁 水浇注如图3-1所示的阶梯形铸件。 试问在五个不同厚度截面上各应得到何种组织？ 铁水成分不变，欲在壁厚40mm的截面上获得珠光体灰口铸铁，需采取什么措施（在 图中表明应采取的措施）？ O g 200 图3-1 铁素体灰口铸铁铁素体+珠光体灰口铸铁 珠光体灰口铸铁珠光体灰口铸铁麻口铸铁 F+GF+P+GP+GP+GP+G+Fe3C 采取的措施：壁厚40mm处加冷铁 2 .一批铸件，经生产

9、厂家检验，力学性能符合图纸提出的HT200的要求。用户 验收时，在同一铸件上壁厚为18、26、34mm处分别取样检测。测得18mm处厅b = 196MPa; 26mm 处厅b= 171MPa; 35mm 处c b= 162MPa。据此，用户认为该铸件不 合格，理由是： 1）铸件力学性能 d b低于200Mpa，不符合HT200要求； 2 ）铸件整体强度不均匀。 试判断用户的意见是否正确。为什么铸件上18mm处的抗拉强度比 26、35mm处 高？铸铁牌号是否为 HT200 ? 用户的意见不正确，铸件上 18mm处的抗拉强度比26、35mm处高，是由于铸件上 18mm处 的冷却速度快，根据各壁厚处

10、的性能与国家标准对比，铸铁牌号是为HT200。 3 .用不同成分铁水分别浇注 20mm30mm40mm三组试棒，测得它们的 抗拉强度均为200Mpa，试分析各组试棒的牌号和定性确定 C、Si的含量高低，将结 果填入表作2- 1。 表2- 1 试棒 20mm 30mm 40mm 牌号 HT150 HT200 HT250 C、Si的含量 高 中 作业4砂型铸造工艺 专业 级 号生名 4-1 判断题（正确的画 0,错误的画X） 1 芯头是砂芯的一个组成部分，它不仅能使砂芯定位、排气，还能形成铸件内 腔。（X） 2 机器造型时，如零件图上的凸台或筋妨碍起模，则绘制铸造工艺图时应用活 块或外砂芯予以解决

11、。（X） 3 .若砂芯安放不牢固或定位不准确，则产生偏芯；若砂芯排气不畅，则易产生 气孔；若砂芯阻碍铸件收缩，则减少铸件的机械应力和热裂倾向。（X） 4 制定铸造工艺图时，选择浇注位置的主要目的是保证铸件的质量，而选择 分型面的主要目的是在是保证铸件的质量的前提下简化造型工艺。（0） 5 浇注位置选择的原则之一是将铸件的大平面朝下，主要目的是防止产生缩孔 缺陷。（X ） 4- 2 选择题 1.如图4-1所示的零件采用砂型铸造生产毛坯。与图中所示的I、n、川、w 分型方案相适应的造型方法分别为（C ）、（ D ）、（ B ）、（ B ）。其中 较合理的分型方案是（W ）。 A .整模造型；B .

12、分模造型；C .活块造型；D .挖砂造型； E.三箱造型。 图4-1 2如图4-2所示的具有大平面铸件的几种分型面和浇注位置方案中，合理的是 图4-2 4-3 填空题 1 零件与铸件在形状和尺寸上有很大区别，尺寸上铸件比零件多加工余量和（斜 度），形状上零件上一些尺寸小的孔或槽，铸件上（可不铸出）。 2 造型用的模型与铸件在形状和尺寸上有很大区别，尺寸上模型比铸件多（收 缩率），形状上铸件上有孔的地方，模型上（设有芯头）。 4-4 应用题 图4-3 协2 MI 2 .衬套（图4-4）,材料为HT200，批量生产。绘制零件的铸造工艺图，并在用 双点划线绘制的零件轮廓图上定性画出模型图和铸件图。

13、ira/ 必V I _母80一 440 模型图 铸件图 3.轴承座，如图4-5 (a)所示，材料为 HTI50,批量生产。图4-5 (b)为零件 图的右视图，请在此图上定性绘制出零件的铸造工艺图。 垂直于分模面的平面应加起模斜度。 (b) 作业7自由锻 专业 级 号生名 7-1 判断题（正确的画0,错误的画X） 1 自由锻是单件、小批量生产锻件最经济的方法，也是生产重型、大型锻件的 唯一方法。因此，自由锻在重型机械制造中具有特别重要的作用。（0 ） 2 绘制自由锻件图时，应考虑填加敷料和加工余量，并标出锻件公差。也就是 说，在零件的所有表面上，都应给出加工余量。（X ） 3 自由锻冲孔前，通常

14、先要镦粗，以使冲孔面平整和减少冲孔深度。（0 ） 150 50 100 7-2 选择题 1 镦粗、拔长、冲孔工序都属于（C ）。 A .精整工序；B .辅助工序；C .基本工序。 2图7-1所示锻件，用自由锻锻造，坯料的 直径为0 140mm,长度为220mm，其基本工序是 （A ）。 A .拔长0 100t局部镦粗t拔长 0 60切断； B. 整体镦粗T拔长 0 100T拔长0 60T切断； C. 拔长0 100T拔长0 60T局部镦粗T切断； 图7-1 D. 局部镦粗T拔长 0 100T拔长0 60T切断。 7-3 应用题 1.试分析如图7-2所示的几种镦粗缺陷产生的原因（设坯料加热均匀）

15、 双腰鼓形 锻锤吨位小, 镦弯 高径比过大（ 2.5）, 端面不平行与轴线不垂直 (b) 图7-2 2如图7-3所示的整体活塞采用自由锻制坯。试在右侧双点划线绘制的零件轮 廓图上定性绘出锻件图，选择合理的坯料直径(现有圆钢直径有： 100、0 90、0 80、0 70),并说明理由，拟定锻造基本工序，在表 图。 (a) (c) 0 120、0110、0 7-1中画出工序简 选择原因：局部镦粗时保证高径比v 2.5 坯料直径：0 100 Of 70 聊托三三扫 lO 表7-1 序号 工序名称 图7-3 工序简图 全 *300 图7-4 300 全帝J 表7-2 序号 工序名称 工序简图 1下料

16、2镦粗 3冲孔 4如图7-5所示，通常碳钢采用平砧拔长，高合金钢采用V型砧拔长，试分析 砧型对钢的变形有何影响 ？ V型砧使压应力数目增多，提高金属的可锻性，适合于拔长塑性较差的高合金钢。 图7-5 5如图7-6所示支座零件，采用自由锻制坯，试修改零件结构设计不合理之处。 J5Q 图7-6 6图7-7所示零件，采用自由锻制坯，试修改零件结构设计不合理之处。 0240 图7-7 作业8模锻与板料冲压 专业 级 号生名 8-1 判断题(正确的画 0,错误的画X) 1 如图8-1所示锻件，采用锤上模锻生产。从便于锻模制造，锻件容易出模的角 度考虑分模面应选在a-a。( X ) 图8-1 2 锻模中预

17、锻模膛的作用是减少终锻模膛的磨损，提高终锻模膛的寿命。因此 预锻模膛不设飞边槽，模膛容积稍大于终锻模膛，模膛圆角也较大，而模膛斜度通常 与终锻模膛相同。（0 ） 3 板料冲压落料工序中的凸、凹模的间隙是影响冲压件剪断面质量的关键。凸、 凹模间隙越小，则冲压件毛刺越小， 精度越高。（x ） 4 .板料弯曲时，弯曲后两边所夹的角度越小，则弯曲部分的变形程度越大。 （X ） 5 拉深过程中坯料的侧壁受拉应力。拉应力的大小与拉深系数有关，拉深系数 越大，则侧壁所受的拉应力越大。（X ） 6 .受翻边系数的限制，一次翻边达不到零件凸缘高度要求时，则可以进行多次 翻边。（x ） 7 冲床的一次冲程中，在模

18、具的不同工位上同时完成两道以上工序的冲压模具， 称为连续模。（0 ） 8-2 选择题 1 锻造圆柱齿轮坯100件，为提高生产率决定采用胎模锻。应选用（C ）。 A 扣模；B 合模；C筒模。 2 平锻机上模锻所使用的锻模由三部分组成，具有两个相互垂直的分模面，因 此平锻机最适于锻造（C ）。 A 连杆类锻件；B 无孔盘类锻件；C 带头部杆类锻件；D A和C。 3 拉深变形在没有压板的条件下，板料进入凹模前受（B ）。在有压板的条 件下，板料进入凹模前受（C ）。 A .两向拉应力，一向压应力；B .一向拉应力，一向压应力； C .两向压应力，一向拉应力；D .三向压应力。 4 .厚1mm直径0 350的钢板经拉深制成外径为 0 150的杯形冲压件。由手册中 查得材料的拉深系数 mi = 0.6, m2= 0.80, m3 = 0.82, m4= 0.85。该件要经过（C ） 拉深才能制成。 A .一次；B .两次；C.三次；D .四次。 5 .大批量生产外径为 0 50mm，内径为0 25mm，厚为2mm的零件。为保证孔与 A 简单模；B 连续模；C 复合模。 6 设计冲孔凸模时，其凸模刃口尺寸应该是（A ）。 A.冲孔件孔的尺寸；B冲孔件孔