特种塑性成形技术考试试卷A答案

1、重庆理工大学考试试卷20102011 学年第1学期班级 学号 姓名 考试科目 特种塑性成形技术a理论 A卷 开卷 共 4 页···································· 密··

2、83;·····················封························线····&

3、#183;···························学生答题不得超过此线题号一二三总分总分人分数一、名词解释（每题 4 分，共 12 分） 得分评卷人 1、金属塑性成形中的“最小阻力定律”答： 2、正挤压与反挤压答：正挤压：挤压时，金属的流动方向与凸模的运动方向一致。反挤压：挤压时，金属的流动方向与凸模的运动方向相反

4、。3、金属塑性成形中的“体积不变原理”答：在塑性成形中，由于物质内部质点连续且致密，可以认为在塑性成形中体积不发生变化，即变形前的体积等于变形后的体积，称为体积不变原理二、问答题（每题8分，共 48 分）得分评卷人1、 请阐述冷锻工艺与温锻工艺的特点、异同及应用范围。答：冷锻工艺的特点：（1）在回复温度以下进行锻造；（2）变形抗力大；（3）通过加工硬化，提高零件的强度；（4）表面质量好，尺寸精度高，可以作为最终产品的制造方法；（5）生产率高和材料利用率高适合于大批量生产冷锻工艺的应用范围：性能要求高但形状较简单的零件，如活塞销、轮胎螺母、球头销、齿轮、轮套、连杆、轴等各种零部件。温锻工艺的特点

5、：（1）金属塑性提高，变形抗力显著下降；（2）温锻件的尺寸精度和表面质量接近冷锻件；（3）每道工步的变形量较冷锻大，可减少工步数；（4）对模具的要求高。温锻工艺的应用范围：主要形状较复杂用冷挤压不能或难以实现的齿轮、轮套、连杆、轴等各种零部件。异同：（1）冷锻不需要将毛坯加热,而温锻需要将毛坯加热。（2）冷锻的变形阻力比温锻大。（3）对于塑性较差的金属适合温锻，反之冷段。（4）冷锻适合形状简单的锻件，而温锻适合形状比较复杂的。（5）冷锻的工步比温锻少。重庆理工大学考试试卷20102011 学年第1学期班级 学号 姓名 考试科目 特种塑性成形技术a理论 B卷 开卷 共 4 页·

6、3;·································· 密··············

7、83;·········封························线················&

8、#183;···············学生答题不得超过此线2、 计算挤压力有何意义与作用？答：意义与作用：冷挤压力即冷挤压变形所需的作用力，它是设计冷挤压模具、选择设备的依据，并可衡量冷挤压变形的难易程度。3为什么在闭式精密模锻时，在凹模上必须设置分流降压腔？答：在闭式模锻时形成末时工作压力极大，变形金属不可能完全充满模膛。如果在与锻件非重要部位对应的模膛设置一溢流口，当模膛完全充满时，就可避免工作压力急剧增高，这样不仅有利于减轻模膛的负荷，提

9、高模具的使用寿命，而且还有利于降低下料精度的苛刻要求。4请阐述影响锻件尺寸精度的主要因素及控制方法？答：影响锻件尺寸精度的主要因素及控制方法：1）坯料体积的波动。控制方法：精密下料；采用调节和补偿的方法。2）模膛的尺寸精度和磨损。控制方法：计算模具磨损的公差；进行表面处理提高其耐磨性；良好的润滑。3）模具温度和锻件温度的波动。控制方法：控制终锻时的锻件温度；在模膛的适当位置设置余料分流腔。4）零件的结构工艺性的影响。控制方法：通过模拟分析和工艺试验逐一解决。5）模具和锻件的弹性变形。控制方法：采用塑性有限元法来模拟分析，作出预测，进而作出修正和补偿。5请阐述摆辗工艺的原理、特点和应用？摆辗模具

10、与挤压模具设计时有什么异同？答：原理：摆头的中心线与摆辗机机身存在一个夹角，称为摆角，在摆辗成形的过程中，摆头带动锥面上模沿毛坯表面连续摆动和滚动，液压缸不断推动滑块把毛坯送进加压。整个摆辗成形过程中，上模和毛坯只是局部接触、局部成形。摆辗工艺的特点：（1）连续局部成形，省力；（2）产品尺寸精度高；（3）适薄盘类零件的成形；（4）工况好；（5）设备小，占地面积小；（6）生产效率高。应用：适薄盘类零件的成形以及薄法兰件的成形。异同：1.都采用组合凹模结构；2.凸模结构不同。3.挤压模具需要有足够的强度、硬度和韧性以及高温下的耐疲劳性4.摆动辗压工件时所需要的变形力小、金属的流动也相对较小。6请简

11、述冷挤压组合凹模优化设计的理论基础是什么？当凹模模膛工作压力小于1000 MPa时，如何设计凹模？当凹模模膛工作压力为1000 MPa-1500 MPa时，如何设计凹模？答：厚壁筒理论。 整体凹模 双层凹模 20092010 学年第1学期班级 学号 姓名 考试科目 特种塑性成形技术a理论 B卷 开卷 共 4 页························

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13、3;···········线································学生答题不得超过此线三、计算题(共24分)： 该题16分得分评卷人 1）如图所

14、示为冷挤压件，材料为20钢材，b=400 N/mm2，请分别计算坯料尺寸，冷挤压的变形程度、冷挤压力，并给出冷挤压工艺以及模具草图（凸、凹模主要尺寸）。 正挤压模具草图冷挤压件图解：正挤压：V1=R12H1=3.14×（10.2/2）2 ×（41.5-38）=285.853V2=（/3）×H2×（r2 +R12 +rR1）=（/3）×(tan300×3.1)×(4+26.01+10.2)=75.333V3=R32H3 =r2 H3 =3.14×（4/2）2×(38-tan300×3.1)=454

15、.803根据体积不变原理：V=V1+V2+V3=815.983 所以 H =V/R2=10.39故坯料的高度为10.39，直径为10变形程度：断面收缩率 =（A0 A1）/A0 ×100% =×（5.1）2 ×22/ (×5.12) =84.62%单位冷挤压力：P =×n×b (经验公式)n = a ×ln(A0/A1) + b (查表得 a=2.8 b=0.75 )将A0 =×10.22/4；A1 =×42/4 代入上公式得：n =5.99则P =×n×b =1.0×5.9

16、9×400=2396 N/2 （=1.0）则挤压力 F = CPA =1.3×2396××102/4 =24.45 （T）反挤压：V =R2 H1 -r2 H2 =×152×20 ×122×(20-5) = 7347.63由V=R2 H 可知 H =V /R2 =10.4 R=15变形程度： 断面收缩率 =（A0 A1）/A0 ×100% = ×122/ ×152 ×100% = 64%反挤压模具草图冷挤压力：P =×n×b (经验公式)n = a 

17、15;ln(A0/A1) + b (查表得 a=2.8 b=0.75 )将A0 =×302/4=706.52 ；A1 =×302/4-×242/4 =254.34 2 代入上公式得：n = 3.61则P =×n×b =1.2×3.61×400 = 1732.8 N/2 （=1.2）则挤压力 F = CPA =1.3×1732.8××242 /4=101.8 （T）正挤压工艺：下料 软化退火 磷化皂化 正挤压成形反挤压工艺：下料 软化退火 磷化皂化 反挤压成形重庆理工大学考试试卷20092010

18、学年第1学期班级 学号 姓名 考试科目 特种塑性成形技术a理论 B卷 开卷 共 4 页···································· 密························封··&#