《机械工艺工装》3

第一章零件毛坯制造方法练习题：1.名词解释（1）透气性；（2）耐火性；（3）退让性；（4）自由锻造；（5）冲裁；（6）落料；（7）拉深；（8）弯曲；（9）焊接性；（10）焊接电弧答：（1）透气性：紧实的型砂能让气体通过而逸出的能力称为透气性。（2）耐火性：工件在一定时间内满足标准耐火试验中规定的稳定性、完整性、隔热性和其他预期功能的能力。（3）退让性：随铸件收缩而被压缩的性能。（4）自由锻造：自由锻造是利用冲击力或压力使金属在上下砧面间各个方向自由变形，不受任何限制而获得所需形状及尺寸和一定机械性能的锻件的一种加工方法。（5）冲裁：冲裁是利用冲模使部分材料或工序件与另一部分材料、工（序）件或废料分离的一种冲压工序。（6）落料：冲裁后若以封闭曲线以内的部分为零件称为落料。（7）拉深：在压力机上使用模具将平板毛坯制成带底的圆筒形件或矩形件的成形方法。（8）弯曲：将原来平直的板料、条料、棒料或管子弯成所要求的形状的操作称为弯曲。（9）焊接性：金属材料的焊接性是指在限定的施工条件下，焊接成按规定设计要求的构件，并满足预定服役要求的能力。（10）焊接电弧：由焊接电源供给的，具有一定电压两极间或电极与焊件间，在气体介质中产生的强烈而持久的放电现象，这种现象叫焊接电弧。2.砂型铸造制作有哪几道工序?答：主要工序为制造模样、制备造型材料、造型、造芯、合型、熔炼、浇注、落砂、清理与检验等。3.什么是离心铸造?离心铸造有哪些优点?最适用于生产哪类铸件?答：离心铸造是将金属液浇入旋转地铸型中，然后在离心作用下凝固成形的铸造方法。离心铸造的优点如下：（1）合金液在离心作用下凝固，组织细密，无缩孔、气孔、渣眼等缺陷，铸件的力学性能较好；（2）铸造圆形中空的铸件可不用型芯；（3）不需要浇注系统，提升了金属液的利用率。离心铸造适用于以下零件的生产：（1）轴类和管类零件：离心铸造非常适合生产轴类和管类零件，因为这些零件通常具有较强的对称性和表面光滑度要求。（2）叶轮和涡轮类零件：离心铸造可以制造诸如汽车发动机叶轮、船舶发动机涡轮等等形状复杂的叶轮和涡轮类零件。（3）压缩机类零件：由于离心铸造可以制造复杂的内部结构，所以它非常适合生产各种需进一步加工的压缩机类零件。4.什么是铸件的结构工艺性?应从哪几个方面保证铸件有较好的结构工艺性?答：铸件的工艺性即在保证铸件质量的前提下铸造的难易程度。铸件的结构在满足使用要求的前提下应使铸造工艺流程中各工序操作简便，效率提高，成本降低，质量易于保证，具体如下：铸件的外形：尽量避免外表面有侧凹；尽量使分裂面为平面；尽量减少分型面的数目；凸台，肋等结构应便于起模；顺着起模方向的非加工表面应有结构斜度，以便于起模；铸件的内腔：尽量少用和不用型芯；应利于型芯的固定和排气；应利于型芯的清除。5.金属型铸造有何特点?它为何不能广泛代替砂型铸造?答：金属型铸造的优点：金属型导热性好，冷却速度快，铸件的晶粒细小，力学性能好；金属型尺寸精度高，表面粗糙度小，机械加工余量小；节约材料，生产率高。金属型铸造的缺点：受到金属型材料熔点的限制，不适宜生产高熔点合金铸件，因而不能广泛取代砂型铸造。砂型铸造成本相对较低；金属型铸造不适合做质量很大，外形复杂的铸件。6.压力铸造有何特点?它与熔模铸造的适用范围有何明显不同?答：压力铸造的主要特点精度高，表面质量好，不需要机械加工；可铸薄壁，形状复杂的零件，如小孔、螺纹、齿轮等，均可压铸出来；压铸件比金属模铸件强度更高，提高了原来的抗拉强度25%-30%，因为冷却快，在压力下结晶比自由结晶更紧密；便于采用镶件，便于满足铸件某些部位特殊性能要求，如耐磨性，强度，绝缘性，导电性等。压力铸造与熔模铸造不同，压力铸造工艺过程简单、周期短、生产率高，投资大，不适宜单件、小批量生产，只适用于有色金属和大批量生产。7.大批量生产铝活塞、汽轮机叶片、车床床身、气缸套、摩托车气缸体、齿轮铣刀、大口径污水管铸件，选用什么铸造方法为宜?答：铝活塞→金属型铸造；摩托车气缸体→低压铸造；齿轮铣刀→熔模铸造；气缸套→离心铸造；汽轮机叶片→熔模铸造；车床床身→砂型铸造；大口径污水管铸件→离心铸造。8.影响冲压件结构工艺性的因素主要有哪些?答：冲压件的外形、尺寸、精度及材料。9.常用的锻压方法有哪些?答：自由锻；模锻；板料冲压；轧制；挤压和拉拔等。10.纤维组织是怎样形成的?生产中应如何合理考虑纤维组织的分布?答：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，它们都将沿着变形方向被拉长，呈纤维状，这种结构叫纤维组织。纤维组织使金属在性能上具有了方向性。金属在平行纤维方向上的塑性和韧性提高，而在垂直纤维方向上塑性和韧性降低。在设计和制造零件时，都应使零件在工作中产生的最大正应力方向与纤维方向重合，最大切应力方向与纤维方向垂直。并使纤维分布与零件的轮廓相符合，尽量使纤维组织不被切断。11.什么叫金属的锻造性能?它受哪些因素影响?答：金属的锻造性能是衡量金属材料锻造成形难易程度的一种工艺性能。锻造性能好表明该金属易于锻造成形。影响因素主要有：材料的化学成分、组织状态和变形温度。12.自由锻有哪些主要工序?为什么重要的大型锻件必须采用自由锻的方法制造?答：自由锻的基本工序:拔长、镦粗、冲孔、弯曲、错移、锻接、扭转、切割。自由锻所用工具和设备简单、通用性好，成本低。但自由锻依靠人工操作来控制锻件的形状和尺寸的，所以锻件精度低，加工余量大，劳动强度大，生产率不高，主要应用于单件、小批量生产。大型锻件的生产，自由锻几乎是唯一的方法。13.锤上模锻选择分模面的原则是什么?答：（1）应保证模锻件能从模膛中取出来。分模面应选在模锻件的最大截面处；（2）使上下两模沿分模面的模膛轮廓一致；（3）使模腔的深度最小，而宽度最大；（4）使零件上所加的余块最少；（5）分模面最好是一个平面14.何谓板料冲压?板料冲压有何特点?答：板料冲压是利用冲模在压力机上使板料分离或变形，从而获得冲压件的成形工艺板料冲压的特点：（1）可获得尺寸精确、表面光洁、形状复杂的冲压件；（2）冲压件具有质量轻、强度高和刚性好的优点。（3）冲压生产操作简单，生产率高，易于实现机械化和自动化。（4）冲压模具结构复杂，精度高，制造费用相对较高。15.何谓弯曲工艺?因为弯曲时存在回弹现象，设计弯曲模具的角度时应注意什么问题?答：弯曲工艺是将板料、棒料、管料或型材等弯成一定形状和角度零件的成形方法，是板料冲压中常见的加工方法之一。设计弯曲模具的角度时应注意：（1）弯曲模的凹模圆角半径的大小应该一致，否则在弯曲时容易使坯料产生滑动，从而影响工件的尺寸精度。（2）凹模的圆角半径不能太小，否则会引起弯曲件的局部变形和变薄，影响工件的表面质量。16.何谓拉深工艺?为保证拉深件的质量，应注意哪些问题?答：拉深工艺就是利用模具，将冲裁后得到的一定形状平板毛坯冲压成各种开口空心零件，或将开口空心毛坯减小直径、增大高度的一种机械加工工艺。注意问题：控制毛坯尺寸；模具制造精度；合适材料选择；工艺参数调整。17.常见的焊缝缺陷有哪些?答：常见的焊缝内部缺陷有气孔、夹渣、裂纹、未焊透、未熔合。常见的焊缝外部缺陷有焊缝尺寸不符合要求、咬边、焊瘤、弧坑、气孔、裂纹。18.手工电弧焊有何特点?答：手工电弧焊是利用焊条与焊件间产生的电弧作为熔化焊接时的热源，其特点为：设备简单；操作方便；可焊性好；能进行全位置焊接；适合焊接多种材料；常出现电弧偏吹的现象。19.埋弧焊的特点和应用场合有哪些?答：埋弧焊有以下特点：（1）生产率高，成本低；（2）焊接质量好，而且质量稳定；（3）劳动条件好，没有弧光，没有飞溅，劳动强度轻；（4）埋弧焊适应性较差；（5）埋弧焊设备较复杂，设备费一次投资大，焊前试验调整等准备工件量大。应用范围：埋弧焊适用于成批生产的中，厚板结构的长直缝及较大直径的环缝的平焊和平角焊。20.用直径20mm的低碳钢制作圆环链，小批量生产和大批量生产时各采用什么焊接方法?答；少量生产时，采用焊条电弧焊；大量生产时，采用电阻焊。21.说明防止或减小焊接应力和变形的措施？答：避免焊接应力与变形的措施有：焊前预热；选择合理的焊接顺序；尽量使焊缝能自由收缩来减小残余应力；对称焊缝采用分散对称焊；反变形法；刚性固定法。22.熔化焊、压力焊和钎焊是怎样分类的?答：按照焊接过程的特点的不同分为熔化焊、压力焊和钎焊。熔化焊分为电弧焊、气焊、铝热焊、电渣焊、电子束焊、激光焊；压力焊分为电阻点缝焊、电阻对焊、超声波焊、爆炸焊、扩散焊、摩擦焊、高频焊；钎焊包括火焰钎焊、感应钎焊、炉钎焊、盐溶钎焊、电子束钎焊。23.随着钢中含碳量的增加，焊接性有何变化?应从焊接工艺方面采取哪些措施才能获得优质的接头?答：首先，当钢中的含碳量增加时，钢材的抗拉强度和屈服强度会提高，但其塑性、冷弯性能和冲击韧性，特别是低温冲击韧性会降低，焊接性也会变坏。这是因为高含碳钢具有较大的收缩率，焊缝处收缩的程度大于其他部位，容易导致焊接变形。同时，含碳量过高还会导致热影响区的硬化程度增加，使得焊缝的脆性增强，容易发生开裂。为了获得优质的焊接接头，我们可以从焊接工艺方面采取以下措施：（1）材料选择与预处理选择与母材碳含量相匹配的焊接材料，避免焊接时因材料不匹配而产生裂纹或气孔。对母材和焊接材料进行预处理，如除锈、清洗等，确保焊接表面的干净和光洁，减少杂质和