材料成型工艺学二复习思考题

第一章熔模铸造1.熔模铸造的特点是什么？普通熔模铸造件机械性能较差的主要原因是什么？优点：精度高，形状、合金无限制缺点：铸件性能不好，工艺复杂成本高，铸件尺寸、批量受限制普通熔模铸造机械性能较差的主要原因是：铸态且为热浇（保证轮廓清晰），晶粒粗大简述熔模铸造的工艺过程。熔模铸造中的“模”用什么材料制成，熔模铸造中对模料有何要求？通常使用的模料分为哪几类？各有何基本特点？熔模铸造中的“模”用“蜡”制成的。制模材料的性能不单应保证方便的制得尺寸精确和表面光洁度高、强度好、重量轻的熔模，它还应为型壳的制造和获得良好的铸件创造条件，所以模料的性能应能满足以下要求:

（1）、熔点要适中，通常希望60-100℃（2）、要求模料有良好的流动性和成型性

（3）、一定的强度，表面硬度和韧性，防止变形损失。

（4）、高的软化点（5）、小而稳定的膨胀系数，保证制得的熔模尺寸精确。

（6）、与耐火涂料有较好的润湿性，即使涂料有良好的涂挂性，而且与模料和耐火涂料不应该起化学作用。

（7）、其它：焊接强度高，比重小，灰份少，复用性好，价格便宜，来源丰实，对人体无害。通常使用的模料有以下几类：

（1）、蜡基模料。特点：强度高、刚性好、熔点适中，但流动性、润湿性、膨胀系数大。

（2）、松香基模料。特点：能与石蜡很好互溶。软化点高、收缩率低，但黏度大，流动性差（3）、其他模料。

如聚苯乙烯模料。具有较高的强度，热稳定性好，收缩小及灰尘少，聚苯乙烯制模工艺复杂，不宜制作薄壁及形状复杂的熔模，且熔模的表面光洁度差。模料配制需要遵循哪些原则？蜡基模料配制有几种方式？原则：A应根据各组分的互溶性来确定加料顺序B严格控制温度上限和高温停留时间及合适的熔化装置方式：旋转浆叶搅拌法、活塞搅拌法回收的蜡基模料性能会发生哪些变化？造成回收模料性能变坏的原因是什么？ 在循环使用时，模料的性能会变坏：脆性增大，灰尘增多，流动性下降，收缩率增大，颜色由白变褐，原因：蜡基模料中硬脂酸变质(发生皂化反应)

（2）砂和涂料的污染

（3）熔失熔模时过热，石蜡烧坏、氧化变质

6.哪几种处理方法可以使旧的蜡基模料的性能得到一定程度的恢复？（1）

盐酸（硫酸）处理法（2）

活性白土处理法（3）

电解法7.熔模铸造的型壳是如何制造的（由哪三个基本步骤组成）？熔模铸造制造一般铸件时型壳需要涂挂几层？型壳的制造工艺：涂覆涂料→撒砂→干燥硬化熔模铸造制造型壳时可以采用哪几种粘结剂，各种粘结剂有何特点？它们的硬化机理是什么，工业上分别采用什么方法硬化？第一种是硅酸乙脂水解液。特点：

（1）、涂挂性好

（2）、涂料粉液比好（黏度小）涂层致密，铸件光洁

（3）、型壳室温、高温稳定性好，抗变形能力强，尺寸稳定

（4）、烘干（氨催化）生产周期短

第二种是硅溶胶。特点：

优点：（1）配制简单

（2）稳定性好

（3）不需氨干，有利于环保

（4）型壳高温强度比硅酸乙酯更高

缺点：（1）润湿性、涂挂性差，故铸件光洁度差些

（2）干燥速度慢，生产周期长。

（3）湿强度低

硬化机理：硅溶胶的胶凝过程是粒子首先连接成枝链，枝链再连接成三维的网络，最后随着水分的不断蒸发，形成凝胶。粒子之间有牢固的Si━O━Si化学键连接着。所以它具有高的结构强度和硬度，并能承受高温作用。

第三种是水玻璃粘结剂。特点：

优点：（1）来源广，价格廉。

缺点：（1）与蜡模润湿性差

（2）黏度大

（3）含Na2O→型壳高温强度低→抗变形能力低→铸件精度低用水玻璃和普通石英砂制造熔模铸造的型壳时，所得铸件质量较差的原因是什么？ Na2O·2SiO2共晶物在熔点793℃时出现液相，并使型壳软化变形，因此，水玻璃作粘结剂的型壳所浇铸件尺寸精度、表面光洁度都较差模铸造的脱模方法有哪几种？各种方法适合于何种模料?（1）热水法。适合于蜡基模料和水玻璃型壳。

（2）蒸汽法。适合于硅酸乙脂水解液或硅溶胶作粘结剂制壳。11.型壳培烧的目的是什么？（1）去除型壳中的水分、残留模料、NH4Cl及盐分。避免浇注时产生气孔、浇不足或恶化铸件表面等缺陷。

（2）进一步提高型壳强度（3）提高金属的成型性。12.熔模铸造采用热型重力浇注法浇注的优缺点是什么？生产中采用什么措施克服热型重力浇注法的缺点？熔模铸造生产中还发展了哪些新的浇注方法？优点：流动性好、轮廓清晰、尺寸精度高。

缺点：晶粒粗大、机械性能低，铸件表面脱碳、氧化。

改善措施：（1）、细化晶粒

（2）、控制浇注气氛为还原性13.清除熔模铸件表面粘附的型壳材料有哪些方法? 碱煮清理；碱爆清理；电化学清理第二章金属型铸造金属型铸造的特点是什么?优点：

（1）不需造型

（2）金属型导热性、蓄热性好

（3）铸造质量稳定、废品率低

（4）高精度、高光洁度

（5）劳动生产率高

（6）金属利用率高

缺点：

（1）金属型成本高——结构复杂，要求高，加工周期长

（2）激冷作用大，无退让性，透气性

（3）应用范围受限制，薄壁件易产生冷隔，浇不足。与砂型铸造相比金属型成型有哪些特点?这些成型特点对铸件的质量产生哪些影响?1、由金属型材料的导热性能所引起的铸件成型特点

金属液浇入型腔，就把热量传递给金属型壁。

型壁有两方面变化

(1)蓄热：把热量积蓄起来，温度升高，发生膨胀

(2)传热：把热量散发到周围介质中去

系统发生的变化

(1)液体金属通过型壁散失热量,凝固、收缩

(2)铸型获得热量，升高温度产生膨胀

结果在铸件与型壁之间，形成了间隙。

形成了铸件——间隙——金属型散热系统

2、由金属型材料的无退让性所引起的铸件的凝固收缩特点

金属型阻碍铸件的凝固收缩。

在金属液冷却，尤其是进入结晶区间，开始有凝固收缩，当收缩受到阻碍，就可能形成热裂、冷裂等缺陷。

3、由金属型无透气性引起的铸件成型特点

（1）如果气体压力过高，高过总外压之和，气体就有可能冲破金属液流束表层，通过内浇口向外逸出，不仅破坏了金属的继续流动，还会造成强烈氧化。

（2）穿越金属液时，受到初晶或凝固层的阻碍，便留在金属中成为气孔。

（3）在金属某些局部（拐角、凹坑）处，气体的通路被金属液阻碍、包围，易产生气阻、浇不足。3.试述金属型厚度对铸件冷却速度的影响?由于金属型蓄热和导热能力是相互依赖的

λ3很大,x3的增加为其蓄热量的增加创造了条件，这样型壁能迅速从间隙吸收大量热量，从而提高了铸件的冷却速度。但当超过一定值时，铸件的冷却速度变化不大，这主要由于铸型的热传导性能决定了型壁中离工作表面较远的地方温度不能升得太高，该处的金属型壁也就起不到蓄热作用。试解释在金属型铸造的传热系统中,魏氏准则K1<<1、K2<<1的含义.K1<<1、K2<<1金属型铸造属于这种情况，即金属液及金属型中的温差与间隙的温差比可忽略，间隙成为铸件冷却的控制环节。用金属型铸造时，金属型为什么要预热？预热作用：

（1）避免浇不足，冷隔缺陷

（2）避免金属型强烈热冲击，影响金属型寿命金属型涂料的作用是什么？调节铸型冷却速度；保护金属型；改善铸件表面质量；改善型腔排气条件。金属型的破坏原因有哪些？（1）热应力的叠加；（2）热疲劳压力；（3）铸铁生长；（4）氧气侵蚀；（5）金属液冲刷（6）铸件的磨损。第三章压力铸造1．什么是压力铸造？它的特点是什么？其两大基本特征是什么？压力铸造（简称压铸）的实质，是在高压作用下，使液态或半固态金属以较高的速度充填压铸型型腔，并在压力作用下凝固而获得铸件的方法。即压力下浇注和压力下凝固。

优点：

a．铸件壁可很薄,形状可极复杂，轮廓清晰。即可清晰地铸出壁极薄，形状极复杂的铸件。

b．压铸件精度高，光洁度高，尺寸稳定，一致性好，加工余量很少。

c．压铸件表面组织致密。具有较高的强度和表面硬度

d．在压铸中采用镶铸法可以省略装配工序，简化制造工艺。

e．压铸生产效率很高

缺点：

a．压铸件内部有气孔，对于有要求的零件要采取特殊的工艺措施才能满足要求。

b．压铸法对合金有限制

c．压铸件大小受到限制

d．压铸生产费用高，但综合费用不高。

两大特征：高压，高速压铸机有哪几种类型？压铸机：热压室压铸机，冷压室压铸机（卧式压铸机立式压铸机全立式压铸机）压铸机由哪几个基本部分组成？ 压铸机主要由开合型机构，压射机构，动力系统和控制系统等组成。实际生产中依据铸件选择压铸机时，主要依据哪些参数进行选择（必须对哪些参数进行核算）？铸件在分型面上的投影面积；压室容量核算；压铸机开模（型）距离（铸件高度）压铸过程中液体金属所受的压力变化分为几个阶段？这几个阶段压力是如何形成的？各阶段压力的作用是什么？第一阶段：慢速封孔阶段

慢速封孔阶段：压射冲头以慢速向前移动，液体金属在较低压力作用下推向内浇口低的压射速度是为了防止液体金属在越过压室浇注口时溅出；且有利于压铸时缸内气体的排出。

第二阶段：充填阶段

此时活塞开始加速，液体金属在压射冲头的作用下充填铸型。由于内浇口的阻力。作用在液体金属上的压力出现小的峰值

流动压力使金属获得一定的速度流入型腔，充满整个铸型。

第三阶段：增压阶段

金属液充填型腔的一瞬间，因受型壁的阻碍，金属的流动突然停止于型壁处，形成冲击，压力剧增。流动压力即转变为流体的动压力，它使铸件的外轮廓清晰，表面光洁，组织致密，尺寸精确。

第四阶段：保压阶段（亦称压实阶段）

流体动压力瞬间即逝，压力迅速下降，转变为最终静压力Pj。金属在最终静压力Pj作用下进行凝固，以得到组织致密的铸件。要调整压铸的充填速度可以调整哪些参数？其中最容易实现的是那种方法？为什么？①压室直径的变化可以较显著地改变充填速度（平方关系），但它改变后，压射比压也在变化，所以改变压实直径必须在满足压射比压的情况下才能改变

②通过改变内浇口截面积来改变充填速度不太方便，因为压铸型上内浇口截面积在修改时只能扩大，不能缩小

③压射速度的调节，可以通过调整铸机上的压力阀来实现

生产中应根据具体情况而定

最容易实现的是调节压射速度。压铸时充填速度过高或过低对铸件质量会产生哪些影响？充填速度过高，会引起铸件粘型和铸件内孔洞增多试述压力铸造充填过程理论中的弗洛梅尔理论和勃兰特理论的内容。弗洛梅尔理论是从锌合金的实际经验中得出的最早理论，它认为液体金属的

充填服从流体力学定律，并有摩擦和涡流现象。

勃兰特理论是用铝合金压入试验性的压铸型中，用不同厚度的内浇口和不

同厚度的矩形型腔进行了一系列试验得出的。它认为金属液压入型腔后，即扩散至型壁。然后，沿整个型腔截面向前流动，直到整个型腔充满为止。

这种观点认为金属液填充是由后向前进行的，流动中不产生涡流，型腔中

的空气可以充分排除。压铸时金属的浇注温度如何影响铸件质量，选择浇注温度总的原则是什么？ 浇注温度过高：合金收缩大，铸件易产生裂纹，粘型浇注温度过低：易产生冷隔，表面流纹和浇不足

选择原则：在保证轮廓清晰，表面光洁的条件下，尽量降低浇注温度。甚至可以粥状压铸（但对含Si量高的铝件，不宜采用粥状压铸，否则硅将大量析出，以游离态存在于铸件中，使工作性能变坏）压铸件不能在哪些环境下使用？不能进行何种处理？为什么？一般压铸件不能用在有密闭性要求，承载荷要求，及热处理要求的条件下，也不能在高温条件下使用。不能进行热处理。因为一般铸件上非主要的和不是紧固连接处的部位，存在分散的，细小的内部气孔。第四章连续铸造1．连续铸造的特点是什么？它适合铸造何种铸件？（1）铸件迅速冷却，其结晶细，组织较致密。连续浇注、结晶的过程又会使铸件在整个长度上的组织均匀。（2）因无浇冒口，可节省金属消耗。（3）生产工序简单；生产过程易于机械化，自动化，生产效率高。（4）如把连续铸造获得的高温铸锭，立即进行轧制加工，则可省去一般轧制前对铸锭的加热工序，故可大大地节省能源，还可提高生产效率。（5）应用范围有一定局限性，只能生产断面不变的长铸件。用连续铸造法可以浇注钢、铁、铜合金、铝合金、镁合金等断面形状不变的长铸件，如铸锭、板坯、棒坯，管子和其它形状均匀的长铸件。有时，铸件的端面形状也可与主体有所不同2．连续铸锭的方法有哪几种？（1）立式连续铸锭；（2）卧式连续铸锭。3．凝固铸锭自型中拔出时会遇到的阻力，克服阻力的措施：结晶器在工作时作一定频率和振幅的上下振动；沿结晶器内壁刷油，油燃烧后，在晶器内壁上形成的煤烟可起一定的润滑作用4．影响连续铸造金属凝固时液穴大小的因素有哪些？液穴太长对铸造生产和铸件质量产生什么影响？液穴大小的影响因素：铸锭拔出的速度越大，液穴也越长；向铸锭下部的散热条件越差， 液穴也越长。太长的液穴会使铸锭中心部位形成缩孔，漏钢5．连续铸管时所用结晶器的特点是什么？结晶器呈锥形起什么作用？结晶器由内外两个部分组成。a铸铁管承口的外形由外结晶器下部做成相应形状形成b内腔用型芯（砂芯或拼合铸铁芯）形成。型芯安装在底盘上。c内、外结晶器的下部为逐渐缩小的锥形。d结晶器通水冷却。e结晶器需作上下振动，并在结晶器工作表面涂油。结晶器锥形的作用:避免铸铁管收缩时紧抱住内结晶器，使拔管发生困难。避免铸铁管与外结晶器内表面之间存在较大间隙，导致铸铁管的冷却速度降低塑性成型复习题概述什么是塑性变形理论中的最小阻力定律和塑性变形前后体积不变的假设？最小阻力定律：金属受外力作用发生塑性变形时，如果金属内部颗粒在几个方向上都可移动，那么金属颗粒就沿着阻力最小的方向上移动，这就叫最小阻力定律。塑性变形前后体积不变的假设：在塑性变形时，变形前物体的体积等于变形后的体积。何谓金属塑性变形件的“纤维组织”？具有“纤维组织”的金属有何特性？何谓“纤维组织”利用原则。纤维组织：铸锭在压力加工中产生塑性变形时，基体金属的晶粒形状和沿晶界分布的杂质形状都发生了变形，它们将沿着变形的方向被拉长，呈纤维形状，这种组织叫纤维组织特性：具有纤维组织的金属各个方向的机械性能不同，顺着纤维方向的机械性能比垂直纤维方向的好。利用原则：使纤维分布与零件的轮廓相符合而不被切断；使零件所受最大拉应力与纤维方向一致，最大切应力与纤维方向垂直。何谓金属热变形时的过热、过烧现象？过热：若加热温度过高，晶粒急剧长大，金属机械性能降低，这种现象称为过热。过烧：若加热温度接近熔点，晶界氧化破坏了晶粒间的结合，使金属失去塑性，坯料报废，这一现象称为过烧。影响金属材料塑性的因素有哪些？材料性质的影响:(1)化学成分的影响.2)金属组织的影响;

加工条件的影响:（1）变形温度的影响（2）变形速度的影响（3）应力状态的影响什么是金属塑性加工过程中的冷变形，其变形特点是什么？冷变形：变形温度低于回复温度时，金属在变形过程中，只有加工硬化而无回复再结晶现象，变形后的金属只具有加工硬化组织这种变形称为冷变形。

冷变形特点：①变形抗力大②变形程度小③表面质量好，尺寸精度高，机械性能好。什么是金属塑性加工过程中的热变形，其变形特点是什么？热变形：热变形温度在再结晶温度以上时，变形产生的加工硬化被随即发生的再结晶所抵消，变形后金属具有再结晶的等轴晶组织，无任何加工硬化痕迹。

热变形特点：①变形抗力小②变形程度大，可加工尺寸较大和形状复杂的工件③获得具有高机械性能的再结晶组织④表面易生成氧化皮，尺寸精度和表面质量较低。⑤劳动条件差 第一章体积塑性成型工艺自由锻自由锻工艺镦粗圆柱形坯料时按坯料内部变形的大小不同可将其分成几个区？哪个区变形最大？哪一区变形最小？答：变形区按变形程度大小大致可分为三个区:Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区；Ⅱ区变形最大，Ⅰ区变形最小。自由锻镦粗圆柱形坯料时其主要质量问题是什么？说明以上缺陷产生的原因及通常采用的防止措施。答：⑴纵向裂纹。由于Ⅱ区变形程度大，Ⅲ区变形程度小，于是Ⅱ区向外流动时便对Ⅲ区金属作用有压应力，并使其在切向受拉应力，愈靠近坯料表面拉应力愈大，当切向拉应力超过材料当时的强度极限时，或切向变形超过材料允许的变形程度便引起纵向裂纹，低塑性材料的抗剪切能力弱，常在侧表面产生45°方向的裂纹

⑵上、下端面保留铸态组织：由于Ⅰ区变形程度小和温度低，故镦粗锭料时此区铸态组织不易破碎和再结晶，结果仍保留粗大的铸态组织；而Ⅱ区内变形程度大、温度高，铸态组织被破碎和再结晶充分，从而形成细小晶粒的锻态组织，而且锭料中原有孔隙也被焊合(3)高坯料镦粗时，常由于失稳而弯曲

改善质量的主要措施：⑴使用润滑剂和预热工具。⑵采用凹形毛坯⑶采用软金属垫⑷铆镦、叠镦及套环内镦粗。⑸反复镦粗拔长的锻造工艺3．用简图示意画出自由锻工艺拔长矩形坯料时，相对送进量与变形程度的关系，并说明之。（1）矩形截面拔长时，当相对送进量(送进长度l与宽度a之比，即l/a，也叫进料比)较小时，金属多沿轴向流动，轴向的变形程度l较大，横向变形程度εa较小。（2）随着l/a的不断增大，εl逐渐减小，εa逐渐增大，εl与εa的变化如图(2-1-11)。（3）由图中可以看出l/a=1处，εl＞εa即拔长时横向流动的金属量少于沿轴向流动的金属的量，而在自由镦粗时，二者相等，这是由于拔长时两端不变形金属的影响造成的，它阻止了变形的金属横向的变形的流动。4．自由锻拔长矩形截面坯料时，易产生哪些质量问题？提高该类锻件质量通常采取哪些措施？表面横向裂纹角裂，内部对角线裂纹，内部横向裂纹，内部组织和性能不均匀，表面折叠、端面凹陷；

产生原因：进送量过大：表面横向裂纹角裂。内部对角线裂纹

进送量过小：内部横向裂纹、折叠

提高矩形截面坯料拔长质量常采取的措施：

a)前后两次压缩时进料位置相互错开；b)采用适当的操作方法和合适的工具；c)大型锻件的表面降温锻造法；d)合理控制送进量和压下量防止折叠；保证有足够的压缩长度和较大的压缩量自由锻拔长圆形截面坯料时的变形特点是什么？易出现的质量问题、产生原因、常采取的预防措施是什么？变形特点：用平砧拔长圆截面坯料，当压下量较小时，接触面较窄较长，沿横向阻力最小，所以，金属多作横向流动，轴向流动较少，与拔长的目的正相反。质量问题：生产效率低；用平砧小压下量拔长时常易在锻件内部产生纵向裂纹产生原因：合力бR的产生；由于作用力在坯料中沿高度方向分散地分布，上、下端的压应力大，于是变形主要集中在上、下部分，(局部加载时沿加载方向应力分布的一般规律)，轴心部分金属变形很小，因而变形金属便主要沿着横向流动，并对轴心部分金属作用以附加拉应力。

采取的措施：在平砧上拔长时，先将圆截面坯料压成矩形截面，再将矩形截面坯料拔长到一定尺寸，然后再压成八边形，最后压成圆形。其主要变形阶段是矩形截面坯料的拔长； 采用型砧。利用砧内工具的侧面压力限制金属的横向流动，迫使金属沿轴向伸长。自由锻冲孔时的主要质量问题及采取的预防措施是什么？开式冲孔的主要质量问题是走样、裂纹和孔冲偏。预防措施：冲子锥度不宜过大；当冲低塑性材料时，如Cr12型钢，不仅要求冲子锥度小，而且要经过多次加热逐步冲成；大型锻件在水压机上冲孔时，当孔径大于Ф450mm时，一般采用空心冲头冲孔。这样可以减小B区外层金属的切向拉应力，避免产生侧面裂纹，并能除掉锭料中心部分质量不好的金属。自由锻常采用哪几种方法扩孔？常用的扩孔方法：①冲子扩孔②芯轴扩孔(又叫马杠扩孔)③辗压扩孔④楔扩孔⑤液压扩孔⑥爆炸扩孔何谓弯曲变形？其变形特点是什么？当锻件有数处弯曲变形时其变形顺序如何？弯曲：将坯料弯成所规定的外形的锻造工序。如起重吊钩、弯曲轴杆等。

弯曲变形的特点：弯曲变形区内侧金属受压缩；可能产生折叠。外侧受拉伸，容易引起裂纹。弯曲处坯料断面形状发生畸变，断面面积减小长度略有增加。

当锻件有数处弯曲时，一般先弯曲端部及弯曲部分与直线部交界的地方，然后再弯曲其余的圆弧部分按自由锻工艺特点，可将锻件分为哪几类？第Ⅰ类：包括光滑的实心圆柱体和有台阶的实心圆柱体锻件。这类锻件包括各种传动轴、推力轴、机车轴、偏心轴、立柱，其它如螺栓、铆钉等也属于这一类。如图2-1-46a。第Ⅱ类：包括各种实心的矩形断面锻件，例如方杆、砧块、锤头、模块、方铁，各类连杆、摇杆、杠杆等第Ⅲ类：包括各种曲轴和曲柄轴第Ⅳ类：包括各种带孔和不带孔的盘形锻件，如圆盘、凸缘盘、汽轮机叶轮、齿轮第Ⅴ类：包括各种空心锻件，例如圆环、空心容器、圆筒、炮筒、汽缸、空心轴等第Ⅵ类：包括各种弯曲的锻件如各种吊钩、弯杆、铁锚、船尾架、船架等第Ⅶ类：包括其它各种复杂形状的锻件，例如高压容器的封头、十字头、半角、吊环螺钉等什么叫锻造余块？如何绘制自由锻锻件图？为简化锻件外形或锻造工艺需要，在零件上较小的孔、狭窄的凹挡，直径差较小而长度不大的台阶等难于锻造的地方，都需填满金属，这部分金属叫做锻造余块。当余量、公差、余块等确定后，便可绘制锻件图。锻件图上的锻件形状用粗实线描绘，为了便于了解零件形状和检查锻后的实际余量，在锻件图内用虚线画出零件简单形状，锻件的尺寸和公差标注在尺寸线上面，零件的尺寸加括号，标注在尺寸线下面。锻造对钢锭组织和性能有何影响？对大型锻件力学性能有何影响？①改变铸态组织，细化晶粒

②改变夹杂物分布，降低偏析度

③断合孔洞类缺陷模锻:模锻模膛和制坯膜膛的作用各是什么？它们各自又可分为几类？模锻模膛包括终锻模膛和预锻模膛。

终锻模膛是锻件最终成形的模膛。模膛尺寸应为模锻件图的相应尺寸加上收缩量（钢制锻件的收缩量约为1.5％）。模膛分模面周围有飞边槽，起阻流、缓冲和调节金属量以保证终锻成形、尺寸精度等作用。

预锻模膛是当锻件形状较复杂时，需经过预锻，以保证终锻成形饱满，延长模膛使用寿命。预锻模膛的形状、尺寸与终锻模膛相近，但具有较大的斜度和圆角，没有飞边槽。

制坯模膛：为使坯料具有与锻件相适应的截面变化和形状，复杂形状的锻件多需预先制坯。制定模锻图应考虑哪几个因素？分模面；锻件的公差、加工余量及余料；冲孔连皮；模锻斜度；圆角半径何谓开式模锻？开式膜锻的变形过程分为哪几个阶段？除了垂直方向的模壁引起阻力外，由于飞边部分减薄，径向阻力增大，保证了金属流入孔内充满模膛。最后，多余的金属由飞边处流出，即是开式模锻。

第Ｉ阶段：是由开始模压到金属与模具侧壁接触为止，这阶段如同孔板间镦粗（在没有孔腔时相当于自由镦粗），由于金属流动没有受到模壁的阻碍，此阶段变形力最小。

第Ⅱ阶段:

金属有两个流动方向，金属一方面充填模膛，一方面由桥口处流出形成飞边，并逐渐减薄。这时由于模壁阻力，特别是飞边桥口部分的阻力（当阻力足够大时）作用，迫使金属充满模膛。由于这一阶段金属向两个方向流动的阻力都很大，处于明显的三向压应力状态，变形抗力迅速增大。

第Ⅲ阶段主要是将多余金属排入飞边槽。此时变形仅发生在分模面附近的一个碟型区域内，其它部位则处于弹性状态。此阶段由于飞边厚度进一步减薄和冷却等关系，多余金属由桥口流出时的阻力很大，使变形抗力急剧增大。开式模锻的飞边槽由哪些部分组成，它们各自的作用是什么？桥口主要作用：阻止金属外流，迫使金属充满模膛使飞边厚度减薄，以便于切除

仓部主要作用：容纳多余的金属，以免金属流到分模面上，影响上、下模打靠。开式模锻的锻模圆角对金属的成型有何影响？锻模圆角：当R很小时，金属质点要拐一个很大的角度再流入孔内，需消耗较多的能量；可能产生折迭和切断金属纤维；拐角温度升高较快，模具容易被压塌。Ｒ太大，增加金属消耗和机械加工量。何谓闭式模锻？闭式模锻能正常进行的必要条件是什么？闭式模锻亦称无飞边模锻。即在成形过程中模膛是封闭的，分模面间隙是常数。

必要条件：

①坯料体积准确；

②坯料形状合理并能在模膛内准确定位；

③能够较准确地控制打击能量或模压力；

④有简便的取料措施或顶料机构。18.闭式模锻变形过程分为几个阶段,每个阶段发生了哪些变形?

①基本成形阶段：根据锻件和坯料的情况，金属在此阶段的变形流动可能是镦粗成形、挤入成形或者是冲孔成形。

②充满阶段：此阶段开始时，坯料端部的锥形区和坯料中心区都处于三向等（或接近等）压应力状态，不发生塑性变形。坯料的变形区位于未充满处附近的两个刚性区之间（图中阴影处），并且随着变形过程的进行逐渐缩小，最后消失

③形成纵向飞边阶段：坯料基本上已成为不变形的刚性体，只有在极大的模压力作用下，或在足够的打击能量作用下，才能使端部的金属产生变形流动，形成纵向飞边。飞边的厚度越薄、高度越大，模膛侧壁的压应力也越大。

挤压:何谓挤压成型?挤压成型可以加工出何种型材?挤压是对放在容器(挤压筒)内的金属坯料施加外力，使之从特定的模孔中流出，获得所需断面形状和尺寸的一种塑性加工方法。

采用挤压成型可以生产管、棒、型、线材等材料(半成品)，也可以直接成形各种零部件(成品)。尤其是在有色金属的塑性加工中具有广泛的应用20试述金属在基本挤压阶段其变形有何特点金属内外层变形具有不均匀性，中心金属流动快，边部流动慢，延伸变形外，尚发生了较大剪切变形。工业上广泛应用的挤压方法有哪几种?它们各自的工艺特点是什么?正挤压：正挤压以其技术最成熟、工艺操作简单、生产灵活性大等特点。

反挤压：迄今为止反挤压技术仍不完善，主要体现在挤压操作较为复杂，间隙时 间较正挤压长，挤压制品质量的稳定性仍需进一步提高等方面。

连续挤压：该方法是利用变形金属与工具之间的摩擦力而实现挤压的。

静液挤压：由于使用了高压介质，需要进行坯料预加工、介质充填与排泄等操作。 降低了挤压生产成材率，增加了挤压周期，使静液挤压的应用受到了很大限制拉拔:何谓拉拔成型?拉拔成型工艺可生产哪些型材，其中管材的拉拔有哪几种方法?拉拔成型：在外加拉力的作用下，迫使金属通过模孔产生塑性变形，以获得与模孔形状、尺寸相同的制品的加工方法，称之为拉拔(或称为拉伸)

可生产型材：棒材型材线材,空心异型材,管材

管材拉拔方法：空拉、长芯杆拉拔、固定芯头拉拔、游动芯头拉拔、顶管、扩径拉拔等6种。23拉拔成型时，拉力对制品的质量有何影响？制品中心部容易产生周期性裂纹。这种周期性裂纹的进一步发展，则导致拉断现象。24实现拉拔成型的必要条件是什么？（1）安全系数K——

与被拉拔金属的尺寸、状态(退火或硬化)以及变形条件(温度、速度、是否加反拉力等)有关。

一般而言，K＝1.4～2.0。

制品直径越小，壁厚越薄，K值应越大些。

(2)管棒线材拉拔配模：

由于管棒线材拉拔前后断面形状均为圆形，因而拉拔配模的主要任务是确定拉拔次数和道次变形量。确定拉拔次数的最简单方法是均等道次变形率法，即假设总断面压缩率为rt(％)，道次断面压缩率为r(％)，拉拔道次为n，则有：

1-rt（%）=[1-r(％)]n25拉拔模的定径带有何作用定径区(定径带)的作用是为了消除金属的流动不均、弹性回复等不良影响，确保制品的形状与尺寸精度。什么是管材拉拔加工中的游动芯头拉拔工艺？游动芯头的主要结构尺寸有锥角和各段的直径与长度。根据受力分析，实现游动芯头稳定拉拔的基本条件是，α＞β＞ρ，其中ρ为芯头与管内壁之间的摩擦角。α与β之间的差一般为l°～3°，例如现场通常取α＝12°，β＝9°。d由管材的内径决定、l1取模孔定径带长加6～10mm。l2的长度由几何关系确定。大圆柱段的直径D和长度l3根据拉拔方式、产品规格等的不同而异。轧制:何谓轧制成型?轧制按温度分为哪几类?按轧件与轧辊的相对运动关系，分为哪几类?轧制也叫压延，它是指金属坯料通过转动轧辊间的缝隙，承受压缩变形，而在长度方向产延伸的过程。

按轧制温度不同可分为热轧和冷轧

按轧件与轧辊的相对运动关系不同或轧件在变形区内变形特点不同可把轧制分为纵轧、斜轧和横轧三种。板料成型工工艺板料冲裁过程分为哪几个阶段，各阶段的变形特点是什么?(1)弹性变形阶段

在凸模压力下，材料产生弹性压缩、拉伸和弯曲变形，凹模上的板料则向上翘曲，间隙越大，弯曲和上翘越严重。同时，凸模稍许挤入板料上部，板料的下部则略挤入凹模洞口，但材料的内应力未超过材料的弹性极限。

(2)塑性变形阶段

凸模继续压入，材料内的应力达到屈服极限时，便开始产生塑性变形。随凸模挤入板料深度的增大，塑性变形程度增大，变形区材料硬化加剧，冲裁变形力不断增大，直到刃口附近侧面的材料由于拉应力的作用出现微裂纹时，塑性变形阶段结束。

(3)断裂分离阶段

已形成的上下微裂纹，随凸模继续压入沿最大剪应力方向不断向材料内部扩展，当上下裂纹重合时，板料被剪断分离。冲裁件的切断面具有明显的区域性特征.通常由塌角、光面、毛面、毛刺四部分组成？这四个部分是怎样形成的？塌角：它是在冲裁过程中刃口附近的材料被牵连拉入变形(弯曲和拉伸)的结果。

光面：它是在塑性变形过程中凸模(或凹模)挤压切入材料，使其受到剪切应力τ和挤压应力σ的作用而形成的。

毛面：它是由于刃口处的微裂纹在拉应力σ作用下不断扩展断裂而形成的。

毛刺：冲裁毛刺是在刃口附近的侧面上材料出现微裂纹时形成的。当凸模继续下行时，便使已形成的毛刺拉长并残留在冲裁件上。影响冲裁件质量的主要因素有哪些？冲裁件断面质量主要与凸凹模间隙、刃口锋利程度有关。同时也受模具结构，材料性能及板厚等因素的影响。什么是精密冲裁？它与普通冲裁有何区别？精密冲裁法的基本出发点是改变冲裁条件，以增大变形区的静水压作用，抑制材料的断裂，使塑性剪切变形延续到剪切的全过程，在材料不出现剪裂纹的冲裁条件下实现材料的分离，从而得到断面光滑而垂直的精密零件。

在生产中采用精密冲裁工艺，可以直接从板料中获得公差等级高(可达IT6～IT8级)、粗糙度小(可达O.8～O.4μm)的精密零件。生产率高。可以满足精密零件批量生产的要求。

它与普通冲裁的弹性落料模之间的差别在于①精冲模压料板上带有与刃口平面形状近似的齿形凸梗(称齿圈),②凹模刃口带圆角，③凸、凹模间隙极小，④带齿压料板的压力和顶板的反压力较大。所以，它能使材料的冲裁区处于三向压应力状态，形成精冲的必要条件。凸凹模间歇过大或过小对冲裁过程有何影响？过大：上、下裂纹向内错开。材料的弯曲与拉伸增大，拉应力增大，易产生剪裂纹，塑性变形阶段较早结束，致使断面光面减小，塌角与斜度增大，形成厚而大的拉长毛刺，且难以去除冲裁的翘曲现象严重。（3）外形尺寸缩小（受拉后，弹性恢复），内腔尺寸增大。（4）推件力与卸料力大为减小，甚至为零，模具寿命较高。

过小：上、下裂纹向外错开。两裂纹之间的材料，随着冲裁的进行将被第二次剪切，在断面上形成第二光面。挤压作用增大，从而增加了材料与凸凹模之间的摩擦力，不仅增大了冲裁力、卸料力和推件力，还加剧了凸、凹模的磨损，降低了模具寿命(冲硬质材料更为突出)。外表尺寸略有增大，内腔尺寸略有缩小(受压后，弹性回复)。（4）光面宽度增加，塌角、毛刺、斜度等都有所减小，工件质量较高6．什么是板料的弯曲变形？弯曲是将坯料弯成一定角度、一定曲率，形成一定形状零件的工序影响弯曲件回弹的因素和减少回弹量的措施是什么？(1)材料的机械性能材料屈服极限愈高，弹性模量愈小，则弯曲后回弹角Δα=α-α0愈大。

(2)相对弯曲半径r/t值相对弯曲半径越小，弯曲回值越小。

(3)弯曲角中心角α值中心角α越大，则变形区域的r·α越大，回弹积累值越大，弯曲后回弹角Δα也愈大。

(4)零件形状形状复杂的弯曲件，弯曲后回弹角Δα较小。