汽车机械基础习题册（第4版） 项目5-答案

PAGEPAGE1项目5汽车制造技术认知一、填空题1．砂型铸造、特种铸造2．流动性、吸气性、偏析性3．型砂、芯砂4．可塑性、强度、透气性5．原砂、黏结剂、辅助材料6．型砂、模样7．射砂法8．浇注温度、浇注速度9．慢→快→慢10.落砂11.砂型铸造、熔模铸造、金属型铸造、离心铸造12．永久型铸造13．合型、压铸、开型14．套类、管类15．真空实型铸造16．锻造、冲压17．轧制、挤压、拉拔、自由锻造、模型锻造、板料冲压18．塑性、变形抗力19．过热20．空冷、坑冷、炉冷21．自由锻造22．镦粗、拔长、弯曲23．锤上模锻、胎膜锻、压力机上模锻、锤上模锻24．连皮25．正火、退火26．冲压用板料、冲压设备、冲压模具27．剪床、冲床28．简单模、连续模、复合模29．分离工序、变形工序30.剪切、落料、冲孔31.精冲32．熔焊、压焊、钎焊33．汽车车身装焊34．435．点焊36．氩气37．焊丝、焊件38．软钎焊、硬钎焊39．车身40．锡钎焊、螺柱焊41．母、导42．主运动、进给运动、主运动43．一、一、几44．待加工表面、过渡表面、已加工表面45．切削速度、进给量、背吃刀量46．外圆车刀、镗孔车刀、切断刀47．刀齿48．49．粗、半精50．四爪51．死顶尖、活顶尖52．IT7～IT8、1.6～6.3μm53．粗、半精54．顺铣、逆铣55．钻孔、扩孔56．拉削加工57．孔58．平面、沟槽59．平口钳、工作台60．成形刀具、磨具61．车削加工、铣削加工、搓螺纹、磨削加工62．丝锥、板牙63．成形法、范成法64.磨齿、剃齿65.自锐性66．半精、精67．死顶尖68．超精加工、研磨、抛光69．精确成形70．外圆面、平面、成形面二、单项选择题1．B2．A3．D4．C5．D6．A7．D8．B9．D10．A11．C12．C13．A14.D15．B16．D17．B18．B19．C20．B21．C22．D23．B24．D25．D26．D27．C28．B29.B30．B31．B32．A33．D34．A35．A36．A37．C38．C39．B40．A41．C42．B43．B44.B45．C46．C47．B48．D49．C50．A51．A52．D53．A54.C55．B三、判断题1．√2．√3．√4．×5．√6．√7．√8．√9．×10．√11．×12．√13．×14．√15．√16．√17．×18．√19．√20．√21．√22．√23．×24．√25．√26．√27．√28．×29．×30．√31．√32．×33．√34．×35．×36．√37．√38．√39．√40．√41．×42．×43．√44．×45．×46．√47．×48．√49．√50．×51．√52．√53．√54．√55．√56．√57．√58．√59．√60．√四、简答题1．【参考答案】答：（1）将合格的液体金属浇注到具有与零件形状、尺寸相适应的铸型型腔中，待其冷却凝固后，获得一定形状的毛坯或零件的生产方法，称为铸造。（2）铸造生产优点：金属一次成形。无论铸件的大小，简单还是复杂，都可一次成形。工艺适应性强、灵活性大。它适应的合金种类多，各种成分、形状和质量的铸件几乎都能适应，且成本低廉。特别适宜于生产形状复杂、具有复杂内腔的零件毛坯。对于不宜锻压生产和焊接的材料，铸造生产方法具有独特的优势。适应各种不同的生产规模。根据铸件的合金类型、大小、批量、质量要求等，可选择不同的工艺方法，大批量生产时可实现机械化和自动化生产。但铸造生产也存在一些缺点：铸件内部常有缺陷（如气孔、缩孔、缩松、夹渣、砂眼和裂纹等），且晶粒粗大，其力学性能通常低于同种材料的锻件。铸造工序较多（尤其砂型铸造），工艺过程难以控制，铸件质量不稳定，废品率较高。铸件表面较粗糙，尺寸精度不高。劳动条件较差，劳动强度较大。（3）铸造方法可分为砂型铸造和特种铸造两类。2.【参考答案】答：金属的铸造性能包括流动性、收缩性、吸气性以及偏析性等。3.【参考答案】答：铸件尺寸是零件的毛坯尺寸，比零件大一个切削加工余量，模样尺寸比铸件尺寸大一个收缩量。4.【参考答案】答：汽车铸件的生产通常采用机器造型和制芯。5.【参考答案】答：（1）汽车生产中常用特种铸造方法有熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、离心铸造和消失模铸造。（2）汽车进排气管、刹车泵体、刹车片、轮毂等采用熔模铸造。发动机铝合金活塞、气缸体、气缸盖、油泵壳体、铜合金轴瓦、衬套、轮毂等采用金属型铸造。汽车的转向盘骨架、化油器、变速箱体、齿轮箱盖采用压力铸造。汽车发动机的气缸套、活塞环等采用离心铸造。汽车上形状复杂，如制动毂、排气管等难以起模或活块和外型芯较多的铸件采用消失模铸造。6.【参考答案】答：（1）锻造和冲压总称为锻压。锻压加工是在固态下对金属坯料施加外力，使其产生塑性变形，改变尺寸、改变形状并改善性能，用以制造机械零件或毛坯的金属成形方法。（2）锻压加工的特点：①锻压加工可使金属获得较细密的晶粒，可压合铸造组织内部的气孔等缺陷，并合理控制金属纤维方向，以使纤维方向与应力方向一致，提高零件的性能。②锻压加工可使坯料的形状和尺寸发生改变而其体积基本不变，与切削加工相比，可节约金属材料和加工工时。③除自由锻造外，其他锻压方法，如模锻、冲压等，都具有较高的劳动生产率。④能加工各种形状、质量的零件，使用范围广。7.【参考答案】答：锻压成形的基本生产方式包括轧制、挤压、拉拔、自由锻造、模型锻造和板料冲压6种。8.【参考答案】答：（1）金属的锻造性能是指金属材料在经受压力加工时，获得合格零件的难易程度。（2）锻造性能常用金属的塑性和变形抗力来综合衡量。塑性越大，变形抗力越小，可认为金属的锻造性能，反之则差。9.【参考答案】答：碳钢的塑性随碳含量增加而降低。低碳钢、中碳钢具有良好的塑性，是生产中常用的锻造材料。承受载荷较大或要求具有特殊物理、化学性能的重要零件需用合金钢，合金钢的塑性随合金元素的增多而降低，锻造时易出现锻造缺陷。10.【参考答案】答：（1）从使锻温度到终锻温度间的间隔，称为锻造温度范围。（2）锻造温度范围要尽可能宽一些，以便有充裕的时间进行锻造成形，从而减少加热次数，降低材料消耗，提高生产率。11.【参考答案】答：确定锻造温度范围的原则是：在保证金属坯料具有良好锻造性能的前提下，尽量放宽锻造温度范围，以降低消耗，提高生产率。12.【参考答案】答：（1）自由锻造也称自由锻，它利用冲击力或压力使金属坯料在两个抵铁间产生塑性变形，从而获得所需形状和尺寸的锻件。（2）自由锻造的工艺特点是坯料变形时在水平方向作自由流动。13.【参考答案】答：自由锻的工序可分为基本工序、辅助工序和修整工序三大类。基本工序是使金属产生一定程度的塑性变形，以达到所需形状及尺寸的工艺流程，如镦粗、拔长、冲孔、弯曲、扭转、错移和切割等。辅助工序是为了使基本工序操作方便而进行的预先变形，如压钳口、倒棱、压肩等。修整工序是用以减少锻件表面缺陷的工序，如校正、滚圆、表面平整等。14.【参考答案】答：（1）模型锻造简称模锻，是在高强度金属锻模上预先制出与锻件形状一致的模膛，使坯料在模膛内受压变形。（2）模锻的优点是：锻件的形状和尺寸比较精确，机械加工余量较小，节省加工工时，材料利用率高；可以锻制形状较为复杂的锻件；生产率较高；操作简单，劳动强度低，对工人技术水平要求不高，易于实现机械化；锻件内流线分布更为合理，力学性能高。但是，由于模锻是整体变形，变形抗力较大，受模锻锤吨位的限制，模锻件的质量一般在150kg以下。又由于制造锻模成本很高，所以模锻不适合于单件小批生产，而适合于中小型锻件的大批量生产。15.【参考答案】答：为使金属充满模膛，坯料体积比实际锻件体积大，通常在模膛四周设有飞边槽，以增加金属从模膛内流出的阻力，以促使金属充满模膛，同时容纳多余的金属。16.【参考答案】答：对于具有通孔的锻件，由于不可能靠上、下模的凸起部分把金属完全挤压掉，故终锻后会在孔内留下一薄层金属，称为连皮。17.【参考答案】答：锤上模锻的工艺流程：（1）制定模锻工艺和绘制锻件图。（2）锻模设计。（3）模具调试。（4）锻模上锤。（5）坯料加热与模锻。（6）修整。（7）热处理。（8）清理。（9）精压。（10）入库。18.【参考答案】答：（1）板料冲压具有下列特点：可冲压出形状复杂的零件，废料较少，材料利用率高。冲压件尺寸精度高，表面粗糙度低，互换性能好。可获得强度高、刚性好、质量轻的冲压件。冲压操作简单，工艺过程便于实现机械化、自动化，生产率高。冲模制造复杂、要求高，大批量生产时才能使冲压产品成本降低。（2）汽车车身的覆盖件大多用冲压加工方法制作。19.【参考答案】答：冲压用板料、冲压设备和冲压模具是冲压生产的三大要素。20.【参考答案】答：冲压工序按加工性质的不同，可以分为分离工序和变形工序两类。分离工序使板料或毛坯在冲压过程中，沿一定的轮廓线相互分离，同时冲压零件的分离断面须满足一定的断面质量要求。变形工序使板料或毛坯在不产生破坏的前提下发生塑性变形，从而获得所需求的形状及尺寸的零件。分离工序主要有剪切、落料和冲孔等；变形工序主要包括弯曲、拉深、翻边、压筋、胀形和整形等。21.【参考答案】答：（1）焊接是通过加热或者加压或者两者并用，添加或不加填充材料，使两分离的工件在其接合表面达到原子间的结合，形成永久连接的一种工艺方法。（2）焊接可以用化大为小、化复杂为简单的办法准备坯料，然后用逐次装配焊接的方法，拼小成大、拼简单成复杂。焊接与铆接相比，具有节省材料、生产效率高、接头性能好、劳动强度小、灵活方便等优点。22.【参考答案】答：（1）金属的焊接性能是指金属材料对焊接成形的适应性，也就是指在一定的焊接工艺条件下，金属材料获得优质焊接接头的难易程度。（2）一般来说，合金元素含量和碳含量越低，钢的焊接性能越好。所以，碳素钢的焊接性能好于合金钢，低碳钢的焊接性能好于高碳钢和铸铁。23.【参考答案】答：（1）电阻焊是利用电流通过接触处及焊件产生的电阻热，将焊件加热到塑性或局部熔化状态，再施加压力形成焊接接头的焊接方法。（2）点焊是电阻焊的一种。点焊是利用柱状电极通电加压，在搭接的两焊件间产生电阻热，使焊件局部熔化，形成一个熔核（周围为塑性状态），将接触面焊成一个焊点的一种焊接方法。24.【参考答案】答：（1）CO2气体保护焊以CO2为保护气体。（2）25.【参考答案】答：（1）激光焊是以聚焦的激光束作为能源轰击焊件所产生的热量进行焊接的一种高效精密的焊接方法。焊接时，将激光器发射的高功率密度的激光束聚缩成聚焦光束，用以轰击焊件表面，利用高能量的激光脉冲对材料进行微小区域内的局部加热，激光辐射的能量通过热传导向材料的内部扩散，将材料熔化后形成特定熔池以达到焊接的目的。（2）激光焊广泛用于汽车车身装焊，目前普遍使用激光焊机器人进行焊接。26.【参考答案】答：切削加工是使用切削工具，在工具和工件的相对运动中，把工件上多余的材料层切除，使工件获得规定的几何参数（形状、尺寸、位置等）和表面质量的加工方法。27.【参考答案】答：金属切削加工的主要任务是利用切削刀具，切除从铸造、锻造等热加工方法中生产出来的毛坯上多余的金属材料，使其成为具有一定形状、尺寸精度和表面质量要求的合格的汽车零件。28.【参考答案】答：（1）任何表面都可看作是一条线（称为母线）沿着另一条线（称为导线）运动的轨迹。（2）例：圆柱面和圆锥面是由一根直线（母线）沿着一个圆（导线）运动而形成的。29.【参考答案】答：（1）在切削加工过程中，刀具与工件之间的相对运动，称为切削运动。（2）根据在切削过程中所起的作用不同，切削运动分为主运动和进给运动。30.【参考答案】答：切削用量包括切削速度、进给量及背吃刀量。31.【参考答案】答：（1）车削加工主要加工各种回转体表面以及回转体端面，还可进行切断、切槽、车螺纹、钻孔、铰孔、扩孔等。(2)车削加工的特点：①车削加工是最常见的一种加工形式，主要用于各种内、外旋转表面及其端面的加工，加工范围较大。②车削加工的主运动是工件的旋转运动，进给运动是刀具的纵向和横向移动。③一般情况下，车削过程是连续切削，切削力比较稳定，加工比较平稳。④车削加工中，由于切屑和刀具之间的剧烈挤压和摩擦，以及刀具与工件之间的摩擦，产生了大量的切削热，但大部分热量被切屑带走，所以，一般车削加工可以不使用切削液。⑤车削加工多用于粗加工或半精加工。32.【参考答案】答：在铣床上可以加工出平面、台阶面、各种键槽、V形槽、T形槽、燕尾槽、螺旋槽及切断工件、铣削齿轮和蜗轮齿面等。33.【参考答案】答：①用端铣刀的端面刀齿加工垂直于铣刀轴线的表面，称为端铣法。②用圆柱铣刀的圆周刀齿加工零件表面，称为周铣法。34.【参考答案】答：（1）①顺铣是指铣削工件时铣刀的回转方向与工件的进给方向相同；②逆铣是指铣刀的回转方向与工件的进给方向相反。（2）特点：①顺铣刀具使用寿命长，逆铣刀具易磨损，寿命短。②顺铣加工过程平稳，逆铣加工过程易周期性振动。顺铣机床工作台可能窜动，逆铣工作台运动平稳。（3）一般情况下，铣削加工多采用逆铣。因为逆铣时，铣刀的旋转方向与工件进给方向相反，铣刀作用在工件上的力与进给方向相反，进给丝杠和螺母之间总是保持紧密的接触，不会出现工件连同工作台一起沿进给方向窜动，使铣刀受到冲击，甚至会损坏铣刀的不利现象。35.【参考答案】答：钻孔仅能获得尺寸标准公差等级IT12～IT13。扩孔属于半精加工，可以获得尺寸标准公差等级IT9～IT11，加工后表面粗糙度值为Ra3.2～6.3μm。铰孔可以获得尺寸标准公差等级IT7～IT8，铰孔后表面粗糙度值为Ra0.4～1.6μm。36.【参考答案】答：在拉床上用拉刀加工工件，称为拉削加工。拉削不但可以加工平面和没有障碍的外表面，还可以加工各种形状的通孔。37.【参考答案】答：（1）镗削加工主要用于镗孔，还可以铣平面、铣沟槽、钻孔、扩孔、铰孔、车端面、车环形槽、车螺纹等。（2）镗削加工是最基本的孔加工方法。38.【参考答案】答：刨削（包括插削）加工主要用于加工各种平面和沟槽，主要包括刨平面、刨竖直面、刨斜面、刨V形槽、刨燕尾槽、刨成形表面等。39.【参考答案】答：螺纹加工方法有车削加工、铣削加工、搓制螺纹（搓丝）、磨削加工、攻螺纹和套螺纹等。40.【参考答案】答：（1）成形法是用与被加工齿轮齿槽形状完全相等的成形刀具加工齿形的方法。（2）范成法是指利用齿轮刀具与被加工齿轮的啮合运动，在齿轮加工机床上切出齿形的加工方法。41.【参考答案】答：（1）磨削加工可以加工各种表面，如外圆面、内圆面、平面、成形面、齿廓面、螺旋面等，还可以刃磨各种刀具。（2）磨削加工的特点：①能获得很高的加工精度和很小的表面粗糙度。②能加工硬度很高的材料，如硬质合金，淬火钢等。③因为砂轮表面上无规律地排列着很多磨粒，每个磨粒有很多棱角，每个棱角相当于一个切削刃口，所以整个砂轮相当于一把具有无数切削刃的铣刀，每齿切削量少，切削效率高。④组成砂轮的砂粒几何形状不规则，多数砂粒呈现负前角，且切削速度高、工件材料硬，因此，磨削过程中产生大量的切削热，使磨削温度升高，故磨削需要充分的冷却润滑。⑤磨削过程中，砂轮具有“自锐性”。砂轮的自锐作用是其他切削刀具所没有的。砂轮因磨损而变钝后，磨粒就会破碎，或者圆钝的磨粒从砂轮表面脱落，露出一层新鲜锋利的磨粒。砂轮的这种自行推陈出新，以保持自身锋锐的性能，称为自锐性。⑥磨削加工一般是半精加工、精加工或最终加工工序，故磨削加工往往在很大程度上影响着机械产品的质量。42.【参考答案】答：光整加工包括超精加工、珩磨、研磨和抛光等。43.【参考答案】答：珩磨和研磨既可以提高工件的精度，又能改善工件的表面质量。44.【参考答案】答：机械零件主要由外圆面、内圆面（孔）、平面和成形面这4种表面组成。45.【参考答案】答：零件加工的实质上就是各种表面的加工过程。五、扩展思考题1.【参考答案】答：（1）排气管：熔模铸造或消失模铸造。（2）气缸体、气缸盖、油泵壳体、铝合金活塞：金属型铸造。（3）气缸套、活塞环、滑动轴承：离心铸造。（4）轮毂：熔模铸造或金属型铸造。（5）齿轮箱盖体、汽车扬声器壳体：压力铸造。（6）制动鼓：消失模铸造。原因：略。2.【参考答案】答：（1）汽车齿轮毛坯用自由锻造的方法加工，汽车齿轮毛坯是毛坯件，尺寸要求不是非常精确；（2）发动机连杆、曲轴和转向节用模型锻造的方法加工，因为模锻所制造的工件形状更复杂，尺寸更精确。3.【参考答案】答：汽车冲压件（汽车车门门板）的生产工艺流程框图如下：4.【参考答案】答：（1）焊接工艺具有节省材料、生产效率高、接头性能好、劳动强度小、灵活方便等优点。（2）焊接可以用化大为小、化复杂为简单的办法准备坯料，然后用逐次装配焊接的方法拼小成大、拼简单成复杂，这是其他工艺难以做到的。5.【参考答案】答：（1）TIG焊主要用来焊接不锈钢与其它合金钢，还可以用来焊接铝、铝合金、镁、镁合金、钛、钛合金及薄壁制件。（2）MIG焊和TIG焊一样，几乎可以焊接所有的金属，尤其适于焊接铝、铝合金、铜、铜合金和不锈钢材料。采用较大电流，可焊接厚度为25mm以下的工件。（3）螺柱焊可替代铆接、钻孔、手工电弧焊和钎焊等连接工艺，可焊接碳钢、不锈钢、铝以及铜及其合金等金属，现在已广泛应用在汽车、船舶制造等领域。6.【参考答案】答：（1）汽车齿轮轴毛坯是采用车削加工的，因为车削适于切削各种旋转表面，如内、外圆柱或圆锥面。（2）汽车气缸体和气缸盖配合平面是采用刨削加工的，因为刨削适于加工水平面、垂直面、斜面和沟槽等。（3）汽车车身冷冲压用模具（简称冷冲模）是用铣削加工的，因为铣削可以加工斜面、沟槽，甚至可加工齿轮和曲面等。（4）热处理后的汽车传动轴是用磨削加工的，因为磨削是一种精加工方法，可以获得高精度和粗糙度小的工件，而且可以磨削硬度很高的工件。7.【参考答案】答：（1）45钢变速器齿轮轴外圆面的加工方案为：粗车→半精车→淬火→粗磨（→半精磨）→精磨。（2）此方案最适于加工精度高、表面粗糙度小，且要求淬硬，需将磨削分为粗磨和精磨，才能达到要求的钢件外圆面的加工。8.【参考答案】答：（1）连杆大头两端面（平面）的加工方案为：粗铣→精铣→调质→粗磨→研磨。（2）此方案最适于加工精度高、表面粗糙度小，且硬度适中的平面的加工。9.【参考答案】答：（1）齿轮表面的加工方案为：粗车→滚、剃（或插）齿→渗碳→磨齿。（2）原因：粗加工：切除较多的余量；半精加工：车、滚、插齿；热处理：调质、渗碳淬火、齿面高频感应加热淬火等；精加工：精修基准、精加工齿形。六、素质拓展题1.【参考答案】答：中国焊接领域的“大国工匠”代表