材料成型工艺基础复习

1、课程大纲要求：课程大纲要求： (1) 熟悉常用合金材料的工艺性能及其对成形工艺和零熟悉常用合金材料的工艺性能及其对成形工艺和零 件质量的影响件质量的影响; (2) 掌握常用的成形工艺的基本原理、方法、工艺特点掌握常用的成形工艺的基本原理、方法、工艺特点 和应用和应用; (3) 具有合理选用合金材料、毛坯及其制造方法的初步具有合理选用合金材料、毛坯及其制造方法的初步 能力能力; (4) 具有分析成形工艺对零件结构的要求（零件结构工具有分析成形工艺对零件结构的要求（零件结构工 艺性）的初步能力艺性）的初步能力; (5) 了解材料成形的新技术、新工艺、新材料及其发展了解材料成形的新技术、新工艺、新材

2、料及其发展 趋势。趋势。 课程内容课程内容(铸造铸造,锻压与焊接锻压与焊接) 1、铸造成形、铸造成形 (复杂外形或内腔复杂外形或内腔,铸件质量难以控制铸件质量难以控制) 铸造工艺基础铸造工艺基础：铸造性能：铸造性能:合金的流动性与收缩性合金的流动性与收缩性; 液态合金的充型能力与流动性；液态合金的充型能力与流动性； 铸造合金的收缩铸造合金的收缩: 体收缩体收缩-缩孔与缩松缩孔与缩松; 线收缩线收缩-铸造应力铸造应力,变形变形, 裂纹。裂纹。 常用合金铸件的生产常用合金铸件的生产：铸铁件（普通灰铸铁，孕育铸：铸铁件（普通灰铸铁，孕育铸 铁，可锻铸铁，球墨铸铁）铸造工艺与特点，牌号铁，可锻铸铁，球

3、墨铸铁）铸造工艺与特点，牌号,组组 织织,性能性能,应用；铸钢件生产。应用；铸钢件生产。 砂型铸造砂型铸造：造型方法，浇注位置的选择，分：造型方法，浇注位置的选择，分 型面的选择，工艺参数的选择。型面的选择，工艺参数的选择。 铸件的结构设计铸件的结构设计：砂型铸造工艺对铸件结构：砂型铸造工艺对铸件结构 (外形外形,内腔内腔,壁厚等壁厚等)的要求，合金的铸造性能的要求，合金的铸造性能 对铸件结构的要求。对铸件结构的要求。 2、塑性成形、塑性成形 塑性成形工艺基础塑性成形工艺基础：金属塑性变形原理：金属塑性变形原理(变形方式变形方式,变变 形过程形过程,伴随塑性变形的存在伴随塑性变形的存在); 金

4、属塑性变形过程中的金属塑性变形过程中的 组织与性能组织与性能(冷变形硬化冷变形硬化,回复与再结晶退火回复与再结晶退火)；纤维组；纤维组 织的利用原则；金属的可锻造性能；影响金属的锻造织的利用原则；金属的可锻造性能；影响金属的锻造 性能的影响因素性能的影响因素(内因内因:材料性质材料性质;外因外因:变形温度变形温度,变形变形 速度与应力状态速度与应力状态)。 自由锻造自由锻造：含义：含义,设备设备,工序组成及应用，锻件加热与工序组成及应用，锻件加热与 冷却，自由锻件的工艺设计冷却，自由锻件的工艺设计,自由锻工艺规程的制订，自由锻工艺规程的制订， 自由锻件结构工艺性。自由锻件结构工艺性。 模型锻造

5、模型锻造： 含义含义,工艺特点工艺特点,应用应用,设备设备,锻模结构锻模结构,工作条件工作条件,性能性能 要求要求,工作温度工作温度,选用材料选用材料,制造工艺制造工艺,锻模模膛及功用锻模模膛及功用, 模锻工艺与锻模设计模锻工艺与锻模设计, 模锻件结构工艺性。模锻件结构工艺性。 板料冲压板料冲压： 含义含义,材料要求材料要求,设备设备,基本工序基本工序,工艺特点工艺特点,冲裁变形冲裁变形 过程，冲裁模间隙，确定冲裁模的凸凹模尺寸的基本过程，冲裁模间隙，确定冲裁模的凸凹模尺寸的基本 原则；弯曲原因及工序特点原则；弯曲原因及工序特点;拉深过程与特点拉深过程与特点, 拉深变拉深变 形及废品分析；冲模

6、的分类和构造形及废品分析；冲模的分类和构造;冲压工艺的制订冲压工艺的制订 过程过程(冲压件的结构工艺性冲压件的结构工艺性) 3、焊接成形、焊接成形 熔化焊熔化焊： 熔焊原理及过程熔焊原理及过程(本质及特点本质及特点,熔化焊三要素熔化焊三要素,冶金冶金 过程及特点过程及特点),焊接接头的组织和性能；焊接应力与变焊接接头的组织和性能；焊接应力与变 形形,常用的熔化焊方法与工艺（手工电弧焊常用的熔化焊方法与工艺（手工电弧焊,埋弧自动埋弧自动 焊，气体保护焊焊，气体保护焊,电渣焊，等离子弧焊电渣焊，等离子弧焊,电子束焊电子束焊,激光激光 焊等的焊接原理焊等的焊接原理,工艺特点与应用）。工艺特点与应用）

7、。 压力焊和钎焊压力焊和钎焊: (电阻点焊电阻点焊,电阻对焊电阻对焊,电阻缝焊电阻缝焊,摩擦焊摩擦焊, 冷压焊和扩散焊等冷压焊和扩散焊等)焊接原理焊接原理,工艺特点工艺特点,应用应用 常用材料的焊接常用材料的焊接：金属材料的可焊性能：金属材料的可焊性能,碳素结构碳素结构 钢及低合金结构钢的焊接；不锈钢的焊接；铝及铝钢及低合金结构钢的焊接；不锈钢的焊接；铝及铝 合金的焊接；铸铁的焊补。合金的焊接；铸铁的焊补。 焊接缺陷与检验方法焊接缺陷与检验方法:(裂纹裂纹,气孔气孔,夹渣等夹渣等) 焊接结构与工艺设计设计焊接结构与工艺设计设计：焊接材料与方法的选：焊接材料与方法的选 择择,焊接接头的工艺设计。

8、焊接接头的工艺设计。 一一 填空题填空题 1.铸件产生冷隔或浇不到（足）的基本原因铸件产生冷隔或浇不到（足）的基本原因 是是 。 2. 灰口铸铁中的碳大部分以的形式存在；灰口铸铁中的碳大部分以的形式存在； 而白口铸铁中的碳大部分以而白口铸铁中的碳大部分以 的形式存在。的形式存在。 3 在尺寸上，终锻模膛应比锻件在尺寸上，终锻模膛应比锻件 。 4 人们通常从和两个方面来人们通常从和两个方面来 衡量金属材料的锻造性能。衡量金属材料的锻造性能。 样题样题 二二.判断题：（每题判断题：（每题3分；如果是错误的，则必须简要说分；如果是错误的，则必须简要说 明理由，否则，不得分。）明理由，否则，不得分。）

9、 1.三箱造型的方法常用于机器造三箱造型的方法常用于机器造 型。型。（ ） 2.锻造时，加热温度越高，金属的锻造性能越锻造时，加热温度越高，金属的锻造性能越 好。好。（ ） 对于承受剧烈冲击的重载齿轮（例如坦克变速齿轮），对于承受剧烈冲击的重载齿轮（例如坦克变速齿轮）， 通常选用铸造的方法生产毛通常选用铸造的方法生产毛 坯。坯。 （ ） 所有的铸铁均不能用于制造铸所有的铸铁均不能用于制造铸焊联合结构件和锻焊联合结构件和锻 焊联合结构件。焊联合结构件。（ ） 三三.单项选择题：单项选择题： 1.铸件壁厚不均匀，浇注后冷却到室温，厚实部位的残余热铸件壁厚不均匀，浇注后冷却到室温，厚实部位的残余热

10、应力是。应力是。 A.压应力；压应力；B.拉应力；拉应力；C.剪切应力；剪切应力；D.扭转应力。扭转应力。 牛头刨床的床身是用铸造而成的。牛头刨床的床身是用铸造而成的。 A.铸钢；铸钢； B.灰铸铁；灰铸铁； C.球墨铸铁；球墨铸铁； D可锻铸铁。可锻铸铁。 3.压力加工时，工件通常均承受三向应力。如果设法增加压压力加工时，工件通常均承受三向应力。如果设法增加压 应力数目，则应力数目，则 工件材料的。工件材料的。 塑性提高，变形抗力降低；塑性提高，变形抗力降低； B.塑性提高、变形抗力塑性提高、变形抗力 提高；提高； C.塑性降低，变形抗力提高；塑性降低，变形抗力提高； D.塑性降低、变形抗力

11、降低。塑性降低、变形抗力降低。 4.埋弧自动焊适用于。埋弧自动焊适用于。 全方位焊接；全方位焊接； B.平焊；平焊； C.立焊；立焊； D.横焊；横焊； E.仰焊。仰焊。 四四. 分析问答题：分析问答题： 1 什么是定向凝固原则？其目的是什么？具有何种形什么是定向凝固原则？其目的是什么？具有何种形 状特征的铸件宜用定向凝固？状特征的铸件宜用定向凝固？ 2 在设计落料模时，如何确定凹、凸模的尺寸？在设计落料模时，如何确定凹、凸模的尺寸？ 3 试分析：手工电弧焊的焊条为何必须具有药皮？试分析：手工电弧焊的焊条为何必须具有药皮？ 五、其它题：五、其它题： 1.1.大量锻造图示齿轮坯。试分析图中分模面

12、的选择有何不妥？并请在图大量锻造图示齿轮坯。试分析图中分模面的选择有何不妥？并请在图 中画出正确的分模面位置。中画出正确的分模面位置。 2. 2. 试选择图示套类零件（轴孔壁上不得有气孔和夹杂物）的浇注位置试选择图示套类零件（轴孔壁上不得有气孔和夹杂物）的浇注位置 与分型面。与分型面。 六六.判断下列零件的工艺结构是否合理。如不合理，则请更正（必须用作判断下列零件的工艺结构是否合理。如不合理，则请更正（必须用作 图的方式表达），否则不得分。图的方式表达），否则不得分。 砂型铸造零件砂型铸造零件 2 焊接钢管接头焊接钢管接头 用砂型铸造的方法生产图示铸件。请选择浇注位置和分型面。用砂型铸造的方法

13、生产图示铸件。请选择浇注位置和分型面。 轴承座（材料轴承座（材料HT250，30孔要求铸出）孔要求铸出） 起重臂起重臂 3.3. 管件管件 1: 101: 10 六六.判断下列零件的结构工艺性是否合理。如不合理，则请更正（必须用判断下列零件的结构工艺性是否合理。如不合理，则请更正（必须用 作图的方式表达），否则不得分。作图的方式表达），否则不得分。 砂型造铸零件砂型造铸零件 自由锻坯料自由锻坯料焊接大型储油罐焊接大型储油罐 3.3.模锻零件模锻零件 砂型铸造件砂型铸造件2.2.砂型铸造件砂型铸造件 SR350 六六.判断下列零件的工艺结构是否合理。如不合理，则请更正（必须用作图的判断下列零件的工艺结构是否合理。如不合理，则请更正（必须用作图的 方式表达），