材料成型期末復(fù)習(xí)題

1、《材料成型基礎(chǔ)》復(fù)習(xí)題成型—利用局部變形使坯料或半成品改變形狀的工序一、金屬液態(tài)成型1.何謂鑄造？鑄造有哪些特點(diǎn)？試從鑄造的特點(diǎn)分析說明鑄造是生產(chǎn)毛坯的主要方法？答：熔煉金屬，制造鑄型，并將熔融金屬澆入鑄型，凝固后獲得一定形狀和性能鑄件的成形方法，稱為鑄造1）可以生產(chǎn)出形狀復(fù)雜，特別是具有復(fù)雜內(nèi)腔的零件毛坯，如各種箱體、床身、機(jī)架等。2）鑄造生產(chǎn)的適應(yīng)性廣，工藝靈活性大。工業(yè)上常用的金屬材料均可用來進(jìn)行鑄造，鑄件的重量可由幾克到幾百噸，

2、壁厚可由0.5mm到1m左右。3）鑄造用原材料大都來源廣泛，價格低廉，并可直接利用廢機(jī)件，故鑄件成本較低。缺點(diǎn)1）鑄造組織疏松、晶粒粗大，內(nèi)部易產(chǎn)生縮孔、縮松、氣孔等缺陷，因此，鑄件的力學(xué)性能，特別是沖擊韌度低于同種材料的鍛件。2）鑄件質(zhì)量不夠穩(wěn)定。2.何謂合金的鑄造性能它可以用哪些性能指標(biāo)來衡量？鑄造性能不好，會引起哪些缺陷？鑄造性能——合金易于液態(tài)成型而獲得優(yōu)質(zhì)鑄件的能力。合金的鑄造性能包括金屬的流動性、凝固溫度范圍和凝固特性、收縮

3、性、吸氣性等。3.什么是合金的流動性？影響合金流動性的因素有哪些？（P2）流動性流動性是指熔融金屬的流動能力；合金流動性的好壞，通常以“螺旋形流動性試樣”的長度來衡量流動性的影響因素1）合金的種類及化學(xué)成分1、越接近共晶成分，流動性就越好。2、選用結(jié)晶溫度范圍窄的合金，以便獲得足夠的流動性。2）鑄型的特點(diǎn)3）澆注條件4.從Fe－Fe3C相圖分析，什么樣的合金成分具有較好的流動性？為什么？越接近共晶合金流動性越好。凝固溫度范圍越窄，則枝狀

4、晶越不發(fā)達(dá)，對金屬流動的阻力越小，金屬的流動性就越強(qiáng)5.試比較灰鑄鐵、碳鋼和鋁合金的鑄造性能特點(diǎn)。6.鑄件的凝固方式依照什么來劃分？哪些合金傾向于逐層凝固？1.合金的凝固方式（1）逐層凝固方式（圖15a）合金在凝固過程中其斷面上固相和液相由一條界線清楚地分開，這種凝固方式稱為逐層凝固。常見合金如灰鑄鐵、低碳鋼、工業(yè)純銅、工業(yè)純鋁、共晶鋁硅合金及某些黃銅都屬于逐層凝固的合金。2）糊狀凝固方式（圖15c）合金在凝固過程中先呈糊狀而后凝固，這

5、種凝固方式稱為糊狀凝固。球墨鑄鐵、高碳鋼、錫青銅和某些黃銅等都是糊狀凝固的合金。（3）中間凝固方式（圖15b）大多數(shù)合金的凝固介于逐層凝固和糊狀凝固之間，稱為中間凝固方式。中碳鋼、高錳鋼、白口鑄鐵等具有中間凝固方式。7.縮孔和縮松是怎樣形成的？可采用什么措施防止？形成縮孔和縮松的主要原因都是液態(tài)收縮和凝固收縮所致；防止措施：a）采用定向凝固的原則b）合理確定鑄件的澆注位置、內(nèi)澆道位置及澆注工藝c）合理應(yīng)用冒口、冷鐵和補(bǔ)貼8.合金收縮由哪

6、三個階段組成？各會產(chǎn)生哪些缺陷？影響因素有哪些？如何防止？1.液態(tài)收縮金屬在液態(tài)時由于溫度降低而發(fā)生的體積收縮。2.凝固收縮熔融金屬在凝固階段的體積收縮。液態(tài)收縮和凝固收縮是鑄件產(chǎn)生縮孔和縮松的基本原因。3.固態(tài)收縮金屬在固態(tài)時由于溫度降低而發(fā)生的體積收縮。固態(tài)收縮對鑄件的形狀和尺寸精度影響很大，是鑄造應(yīng)力、變形和裂紋等缺陷產(chǎn)生的基本原因。二）影響收縮的因素1.化學(xué)成分不同成分的合金其收縮率一般也不相同。在常用鑄造合金中鑄鋼的收縮最大，

7、灰鑄鐵最小。2.澆注溫度合金澆注溫度越高，過熱度越大，液體收縮越大。3.鑄件結(jié)構(gòu)與鑄型條件鑄件冷卻收縮時，因其形狀、尺寸的不同，各部分的冷卻速度不同，導(dǎo)致收縮不一致，且互相阻礙，又加之鑄型和型芯對鑄件收縮的阻力，故鑄件的實(shí)際收縮率總是小于其自由收縮率。這種阻力越大，鑄件的實(shí)際收縮率就越小?？s孔、縮松的防止措施9.何謂同時凝固原則和定向（順序）凝固原則？對圖1所示階梯型鑄件設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)和冒口及冷鐵，使其實(shí)現(xiàn)定向凝固。低，但其鑄件質(zhì)量差、生

8、產(chǎn)率低、勞動強(qiáng)度大、技術(shù)水平要求高，所以手工造型主要用于單件小批生產(chǎn)，特別是重型和形狀復(fù)雜的鑄件。手工造型方法可分為：兩箱造型、三箱造型、脫箱造型、地坑造型、組芯造型整模造型、分模造型、挖砂造型、假箱造型、活塊造型、刮板造型機(jī)器造型是指用機(jī)器全部完成或至少完成緊砂操作的造型工序。機(jī)器造型鑄件尺寸精確、表面質(zhì)量好、加工余量小，但需要專用設(shè)備，投資較大，適合大批量生產(chǎn)。機(jī)器造型方法有：壓實(shí)緊實(shí)、高壓緊實(shí)、震擊緊實(shí)、震壓緊實(shí)、微震緊實(shí)、拋砂緊

9、實(shí)、射壓緊實(shí)、射砂緊實(shí)。14什么是特種鑄造？常用有哪些方法？金屬型鑄造有何優(yōu)越性和局限性？答：除砂型鑄造以外的其他鑄造，稱特種鑄造。金屬鑄造的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍：1）金屬型鑄件冷卻快，組織致密，力學(xué)性能高。2）鑄件的精度和表面質(zhì)量較高3）澆冒口尺寸較小，液體金屬耗量減少，一般可節(jié)約15%－30%。4）不用砂或少用砂。金屬型鑄造的主要缺點(diǎn)是金屬型無透氣和退讓性，鑄件冷卻速度大，容易產(chǎn)生澆不到、冷隔、裂紋等缺陷。15試述熔模鑄造的主要工序，主要

10、特點(diǎn)及適用范圍如何？主要工序：設(shè)計(jì)制造壓型→蠟?zāi)Ｖ圃臁Y(jié)殼→脫蠟與焙燒→澆注與清理熔模鑄造的主要特點(diǎn)及適用范圍1）鑄件的精度和表面質(zhì)量較高，尺寸公差等級可達(dá)IT14IT11，表面粗糙度Ra值可達(dá)12.5mm1.6mm。2）適用于各種合金鑄件。3）可制造形狀較復(fù)雜的鑄件，鑄出孔的最小直徑為0.5mm，最小壁厚可達(dá)0.3mm。4）工藝過程較復(fù)雜，生產(chǎn)同期長，制造費(fèi)用和消耗的材料費(fèi)用較高，多用于小型零件（從幾十克到幾千克），一般不超過25kg

11、。16壓力鑄造工藝有何優(yōu)缺點(diǎn)？它與熔模鑄造工藝的適用范圍有何顯著不同？壓鑄的特點(diǎn)和應(yīng)用1.壓鑄優(yōu)點(diǎn)：①鑄件的尺寸精度最高，表面粗糙度Ra值最小。②鑄件強(qiáng)度和表面硬度都較高。③生產(chǎn)效率很高，生產(chǎn)過程易于機(jī)械化和自動化。2.壓鑄缺點(diǎn)：①壓鑄時，高速液流會包住大量空氣，凝固后在鑄件表皮下形成許多氣孔，故壓鑄件不宜進(jìn)行較多余量的切削加工，以免氣孔外露。②壓鑄黑色金屬時，壓鑄型壽命很低，困難較大。③設(shè)備投資大，生產(chǎn)準(zhǔn)備周期長17什么是離心鑄造？它

12、在圓筒形鑄件的鑄造中有哪些優(yōu)越性？答：將金屬液澆進(jìn)高速旋轉(zhuǎn)的鑄型內(nèi)，使之在離心力作用下充型并凝固的方法，稱為離心鑄造。18試確定下列零件在大量生產(chǎn)條件下，最適宜采用哪幾種鑄造工藝：縫紉機(jī)頭：金屬型鑄造，汽輪機(jī)葉片：低壓鑄造、鋁活塞：擠壓鑄造，大口徑鑄鐵污水管：離心鑄造，柴油機(jī)缸套：離心鑄造，摩托車汽缸體：壓力鑄造，車床床身：砂型鑄造，大模數(shù)齒輪滾刀：熔模鑄造，汽車?yán)龋簲D壓鑄造，家用煤氣爐減壓閥：殼體鑄造。19.為什么要規(guī)定鑄件的最小壁

13、厚值？如何確定最小壁厚？20.為什么鑄件的重要加工面和主要工作面在鑄件中應(yīng)朝下？因?yàn)橄虏考皞?cè)面出現(xiàn)的缺陷的可能性少，組織致密。減少產(chǎn)生氣孔、夾砂、砂眼、結(jié)疤類缺陷21.為什么盡量使鑄件全部或大部位于同一砂箱內(nèi)？防止錯型、飛翅、毛刺等缺陷，保證鑄件尺寸的精確22.何謂鑄造工藝圖？有何用途？鑄造工藝圖是表示鑄型分型面、澆冒口系統(tǒng)、澆注位置、型芯結(jié)構(gòu)尺寸、控制凝固措施（冷鐵、保溫襯板）等的圖樣。指導(dǎo)加工23試確定圖2所示鑄件的澆注位置及分型面