锻造工艺学
1.电阻加热：利用电流通过炉内电热体时产生的热量来加热金属；
感应加热：在感应器通入交变电流产生的交变磁场作用下，置于交变磁场中的金属坯料内部产生交变电势，形成交变涡流，由于金属毛坯电阻，引起的涡流发热和磁滞损失发热，加热坯料；
接触电加热：将被加热坯料直接接入电路，当电流通过坯料时，因坯料自身的电阻，产生电阻热，使坯料加热；
2.锻前加热的目的：提高金属塑形，降低变形抗力，即增加金属的可锻性，使金属易于流动成形，使锻件获得良好的组织和力学性能。
3.坯料加热时的缺陷及防止：
(1)组织结构上:组织转变，过热、过烧（严格控制金属坯料的加热温度，尽量缩短金属在高温下的停留时间，在锻造时给予足够大的变形量；过烧只能报废回炉重炼，严格执行加热规范，防止炉子跑温，不要把坯料放在炉内局部温度过高区域）；
(2)化学变化上:氧化，脱碳（采用少无氧化加热，如快速加热，介质保护加热，少无氧化火焰加热；采用真空加热或控制炉中的气体成分）；
(3)力学性能上:内应力，裂纹（严格控制入炉温度、加热速度和保温时间；低温阶段缓慢加热）
4.确定45钢和T10钢锻造的温度范围：锻造温度范围的确定原则:保证金属在锻造温度范围内具有较高的塑性和较小的变形抗力，使锻件获得所需的组织和性能；范围尽可能取得宽一些，减少锻造火次，降低能耗，提高生产效率。始锻温度的确定：⑴必须保证钢无过烧现象;⑵对于碳钢：始锻温度应比铁-碳平衡图的固相线低150～250℃ 。终锻温度的确定：⑴保证钢料在终锻前具有足够的塑性;⑵使锻件获得良好的组织性能；通常钢的终锻温度应稍高于其再结晶温度50-100℃。碳钢的终锻温度在铁碳相图Ar1线以上20-80℃。
5.低碳钢加热至奥氏体和铁素体共存的两相区，两相塑性均较好，不会给锻造带来困难；中碳钢加热至单相奥氏体区，组织均一，塑性良好，满足要求；高碳钢加热至奥氏体和渗碳体共存的双相区，可借助塑性变形将析出的渗碳体破损呈弥散化，避免析出网状渗碳体。
6.镦粗的目的:由横截面积较小的坯料得到横截面积较大而高度较小的锻件或中间坯；冲孔前增大坯料的横截面积以便于冲孔和端面平整；反复拔长与镦粗可以提高锻造比，使合金钢中碳化物破碎，达到均匀分布；提高锻件横向力学性能以减小力学性能的异向性。
7.镦粗的变形分析:鼓形三个变形区（难变形区，上下，三压；小变形区，左右，两压一拉；大变形区，中间，三压）
8.镦粗时坯料尺寸如何选择？
9.平砧拔长时的缺陷及措施:
(1)表面横向裂纹和角裂：受拉应力作用引起；控制送进量和一次压下的变形量，进行倒角；
(2)表面折叠：送进料与压下量不合适引起；横向折叠增大送进量，纵向折叠减小压缩量；
(3)内部横行裂纹：由于相对送进量太小，拔长时出现双鼓形，而轴心部位受到轴向拉应力的作用从而引起中心裂纹；适当增大相对送进量，控制一次压下量；
(4)内部纵向裂纹：拔长是进给量过大，压下量相对较小引起；选择合理的进给量，采用V型砧拔长；
(5)对角线裂纹：拔长温度过低，剪切应力过大；控制锻造温度和进给量大小；
(6)端面缩口：拔长的首次送进量太小，表面金属变形，中心部位金属未变形或变形较小而引起；坯料端部变形时，应保证有足够的被压缩长度和较大的压缩量；
(7)端部孔壁裂纹：拔长过程中内表面受切向拉应力作用引起；t/d>0.5采用上平砧下V形型砧拔长，
t/d<0.5时上下均采用V形型砧拔长，芯轴使用前预热至150-250℃。
10.冲孔方法:开式冲孔(实心冲子冲孔，空心冲子冲孔，在垫环上冲孔)；闭式冲孔。
11.分模面位置选择的原则:
(1)应选在有较大水平投影尺寸的位置上；
(2)应选在锻件侧面中部；
(3)分模面尽可能采用直线状；
(4)头部尺寸较大的长轴类锻件不宜直线分模；
(5)采用径向分模；
(6)对金属流线方向有要求的锻件应尽可能沿锻件界面外形分模。
12.模锻件常见缺陷：
(1)大晶粒:使锻件的塑性和韧性降低，疲劳性能明显下降；
(2)晶粒不均匀:使锻件的持久性能、疲劳性能明显下降；
(3)冷硬现象:提高了锻件的强度和硬度，但降低了塑性和韧性，严重会可能引起断裂；
(4)裂纹与龟裂；
(5)折叠:减少了零件的承载面积，此处的应力集中成为疲劳源。
锻造对锻件的影响：(1)对钢锭组织和缺陷的改善:改变铸态组织，细化晶粒；降低偏析程度，改变夹杂物分布；锻合空洞缺陷；(2)对锻件力学性能:随着锻造比的增大，提高锻件抗疲劳性，获得较高力学性能。
13.飞边槽的位置及作用:造成足够大的水平方向的阻力，迫使金属充满型槽，保证锻件尺寸准确；缓冲锤击；容纳多余金属。
14.计算毛坯图:长轴类锻件终锻前，常须要把原本等截面的材料沿轴向预制成近似终锻件的各截面面积不等的中间毛坯，使中间毛坯上每一横截面面积等于带毛边锻件的相应截面积，该毛坯称计算毛坯，计算毛坯图可用计算毛坯截面图和计算毛坯直径图表示。
设计依据：假定轴类锻件在模锻时属平面应变状态，因而计算毛坯的长度与锻件长度相等，而轴向各截面面积应与锻件上相应截面面积和毛边截面面积之和相等。
15.模锻时模具的作用:控制锻件的形状和尺寸；控制金属的变形方向；改变变形区的应力场；提高金属的塑性；控制坯料失稳，提高成形极限。
16.模锻斜度:为了便于模锻件从型槽中取出，必须将型槽壁做成一定的斜度；实际生产中，在保证锻件能顺利取出的前提下，模锻斜度应尽可能取小值。
17.预锻目的:在终锻前进一步分配金属；分配金属是为了确保金属无缺陷流动，易于充满型槽，减少材料流向毛边的损失，减少终锻型槽磨损（减少金属流动量），取得所希望的流线和便于控制锻件的力学性能。
18.非所有的模锻件都需要设置预锻模膛原因：锻件力学性能和质量要求高，形状复杂时可采用预锻。因预锻型槽的加设易带来偏心力矩，造成偏心打击，使上下模错移，影响锻造质量并降低锻模寿命，设置预锻型槽，增加了模锻的工序，提高了锻造成本。因而对形状简单，力学性能和质量要求不高的锻件，不宜设置预锻型槽。
19.终锻模膛设计的依据:以热锻件图为依据，热锻件图以冷锻件图为依据但有所区别，热锻件图的尺寸标注，高度方向以分模面为基准，考虑金属材料和模具的冷缩现象并计算收缩率，为保证锻件成型质量，允许热锻件图上个别部位与冷锻件图有所差异并根据具体情况处理。
18.绘制齿轮的模锻件图（分型面，加工余量与公差，模锻斜度，圆角半径），带孔齿轮模锻工序（下料，加热，模锻“镦粗，模锻，切断”，热切边，去毛刺，热处理，酸洗，冷精压，表面清理，检验）
19.绘制长轴类锻件的自由锻工步过程截面图，并说明长轴类锻件自由锻的基本工步
20.坯料冷锻预处理的方法(1)软化退火，减小变形抗力，提高塑形；(2)磷化处理，形成磷酸盐薄膜，提高耐腐蚀性，改善加工性能和表面摩擦性能。
21.铸造、锻造和机械加工零件的优缺点:(1)锻造:生产率高，形状尺寸稳定性好，综合力学性能好；模具制造成本高，大批量生产，不适合成形复杂形状零件；(2)铸造:尺寸精度较高，成形复杂形状零件，抗压强度高；难以消除疏松，空洞，非金属夹杂物，偏析缺陷，韧性低；(3)机加:尺寸精度最高，表面光洁；金属内部流线被切断，易造成应力腐蚀，承载拉压交变应力差。
22.制坯工序按照金属流动效率高低顺序:拔长，滚挤，卡压，镦粗，弯曲。
23.锻模中心:锻模燕尾中心线与键槽中心线的交点；模膛中心:模膛承受金属变形抗力的合力中心；
24.生产中如何选择锻模中心？
《铸造工艺学》课后习题答案 湖南大学 1、什么是铸造工艺设计？ 铸造工艺设计就是根据铸造零件的结构特点、技术要求、生产批量、生产条件等，确定铸造方案和工艺参数，绘制铸造工艺图，编制工艺卡等技术文件的过程。 2、为什么在进行铸造工艺设计之前要弄清楚设计的依据，设计依据包括哪些内容？ 在进行铸造工艺设计前设计者应该掌握生产任务和要求，熟悉工厂和车间的生产条件这些是铸造工艺设计的基本依据，还需要求设计者有一定的生产经验，设计经验并应对铸造先进技术有所了解具有经济观点发展观点，才能很好的完成设计任务 设计依据的内容 一、生产任务1）铸件零件图样提供的图样必须清晰无误有完整的尺寸，各种标记2）零件的技术要求金属材质牌号金相组织力学性能要求铸件尺寸及重量公差及其它特殊性能要求3）产品数量及生产期限产品数量是指批量大小。生产期限是指交货日期的长短。二、生产条件1）设备能力包括起重运输机的吨位，最大起重高度、熔炉的形式、吨位生产率、造型和制芯机种类、机械化程度、烘干炉和热处理炉的能力、地坑尺寸、厂房高度大门尺寸等。2）车间原料的应用情况和供应情况3）工人技术水平和生产经验4）模具等工艺装备制造车间的加工能力和生产经验 三、考虑经济性对各种原料、炉料等的价格、每吨金属液的成本、各级工种工时费用、设备每小时费用等、都应有所了解，以便考核该工艺的经济性。 3.铸造工艺设计的内容是什么？ 铸造工艺图，铸件（毛坯）图，铸型装配图（合箱图），工艺卡及操作工艺规程。 4.选择造型方法时应考虑哪些原则？ 1、优先采用湿型。当湿型不能满足要求时再考虑使用表干砂型、干砂型或其它砂型。 选用湿型应注意的几种情况1）铸件过高的技术静压力超过湿型的抗压强度时应考 虑使用干砂型，自硬砂型等。2）浇注位置上铸件有较大水平壁时，用湿型易引起 夹砂缺陷，应考虑使用其它砂型3）造型过程长或需长时间等待浇注的砂型不宜 选用湿型4）型内放置冷铁较多时，应避免使用湿型 2、造型造芯方法应和生产批量相适应 3、造型方法应适用工厂条件 4、要兼顾铸件的精度要求和生产成本 5-浇注位置的选择或确定为何受到铸造工艺人员的重视？应遵循哪些原则？ 确定浇注位置是铸造工艺设计中重要的一环，关系到铸件的内在质量、铸件的尺寸精度铸造工艺过程中的难易，因此往往须制定出几种方案加以分析，对此择优选用。 应遵循的原则为：1、铸件的重要部分应尽量置于下部2、重要加工面应朝下或呈直立状态3、使铸件的大平面朝下，避免夹砂伤疤类缺陷4、应保证铸件能充满5、应有利于铸件的补缩6、避免用吊砂，吊芯或悬臂式砂芯，便于下芯，合箱及检验7、应使合箱位置，浇注位置和铸件冷却位置相一致 5为什么要设计分型面？怎样选择分型面？ 分型面的优劣，在很大程度上影响铸件的尺寸精度、成本和生产率。选择分型面的原则：1、应使铸件的全部或大部置于同一半型内2、应尽量减少分型面数目，分型面少，铸件精度容易保证3、分型面应尽量选用平面4、便于下芯，合箱，检查型腔尺寸。5、不使砂箱过高6、受力件的分型面的选择不应削弱铸件结构强度7、注意减轻铸件的清理和机
08 级锻造工艺学复习资料 一选择题 1下列是自由锻造特点的是 (B) A 精度高 B 精度低C生产效率高 D 大批量生产 2下列是锻造特点的是 (A) A 省料B生产效率低 C降低力学性能 D 适应性差 3下列是模锻特点的是 (D) A成本低B效率低 C 操作复杂 D 尺寸精度高 4锻造前对金属进行加热，目的是(A) A提高塑性 B 降低塑性 C 增加变形抗力 D 以上都不正确 5空气锤的动力是(A) A 空气B电动机 C 活塞 D 曲轴连杆机构 6为防止坯料在镦粗时产生弯曲，坯料原始高度应小于其直径 A 1倍 B 2倍 C 2.5倍 D 3倍 7镦粗时，坯料端面、应平整并与轴线 (A) A垂直B平行 C 可歪斜 D 以上都不正确 8圆截面坯料拔长时，要先将坯料锻成 (C) A圆形 B 八角形C方形 D 圆锥形 9利用模具使坯料变形而获得锻件的方法 (C) A机锻B手工自由锻 C 模锻 D 胚模锻 10锻造前对金属毛坯进行加热温度太高，锻件 (C) A质量好 B 质量不变C质量下降 D 易断裂 11使坯料高度缩小，横截面积增大的锻造工序是 (B) A冲孔 B 镦粗 C 拔长 D 弯曲 二判断题 1、钢锭内空洞类缺陷的内表面已经被氧化，不能通过锻造将这些空洞类缺陷锻合。（对） 2、为使锻件获得较高的力学性能，锻造应达到一定的锻造比。（对） 3、毛边槽仓部的容积应按上下模打靠后，尚未完全被多余金属充满的原则来设计。（对） 4、闭式模锻比开式模锻的金属利用率高。（对） 5、闭式模锻件没有毛边。（对） 6、闭式模锻时，当金属充满型槽各处，锻造结束。（错） 7、模锻工艺和模锻方法与锻件的外形密切相关。（对） 8、在保证锻件顺利取出的前提下，模锻斜度尽可能取小值。（对） 9、模锻斜度的大小与分模线位置有关。（对） 10、为了便于选择标准刀具，模锻斜度和模锻圆角半径应从标准系列数值中选择。（对） 11、锻件的内圆角半径对应模具型槽的外圆角半径，如果选的过小可导致锻模在热处理和模锻 过程中因应力集中使其开裂。（错） 12、模锻过程中可以直接锻出通孔。（错） 13、有连皮的锻件，冷锻件图上不要绘出连皮的形状和尺寸，而在热锻件图上要绘出连皮的 形状和尺寸。（对）
锻造工艺模具（CAD/CAE）分析与设计 姓名：李洋李静涛赵艳峰 课程名称：拉杆接头模锻设计 指导教师：马瑞 班级：07级锻压一班 2010年11月
拉杆接头模锻设计 李洋李静涛赵艳峰 （燕山大学机械工程学院） 摘要：本次项目是通过锤上模锻成形生产制动器杠杆，锤上模锻主要用于锻件的大批量生产，是锻造生产中最基本的锻造方法。 主要设计步骤有制定锻件图；计算主要参数；确定设备吨位；作热锻件图，确定终锻模膛；确定飞边槽的形式和尺寸；计算毛坯图；选择制坯工步；确定坯料尺寸；设计滚压模膛；设计终锻模膛；绘制锻模图等。 前言：通过这次课程设计，我们掌握了基本的模锻设计理论，积累了一些设计经验，为以后的工作学习奠定了基础。 1.锻件图设计 锻件图是根据零件产品图制定的，在锻件图中要规定：锻件的几何形状、尺寸；锻件公差和机械加工余量；锻件的材质及热处理要求以及其他技术条件等内容 1.1 分模位置。 为便于锻件脱模，选拨杆锻件的最大投影面为分模面。 1.2 锻件质量 锻件质量为2Kg,拨杆材料为45钢，即材质系数为M1 1.3 拔杆体积 拔杆体积为2.68*106mm3 密度：7.85*10-6K g/ mm3 1.4 锻件复杂系数 S=Vd/Vb=2000/(7.46×18.73×5.9×7.85)=0.309，为3级复杂系数S3 1.5 公差和余量 查《锻压手册》表3-1-3[GB12362-1990]【普通级】 长度公差为2.2（+1.5 -0.7），高度公差为1.6（+1.1 -0.5），宽度公差为1.6（+1.1 -0.5）错差公差0.5mm 残留边公差0.7mm 1.6 机械加工余量 余量的确定和锻件形状的复杂程度，成品零件的精度要求，锻件的材质，模锻设备，工艺条件等很多因素有关，为了将锻件的脱碳层和表面的细小裂纹去掉，留有一定的加工余量是必要的该零件的表面粗糙度为∨3（25-100um）查《锻压手册》表3-1-1[GB12362-1990]锻件内外表面的加工余量查得厚度方向1.5-2.0mm 水平方向1.5-2.0mm 取2mm 1.7 模锻斜度 为了使锻件容易从模膛中取出，一般锻件均有模锻斜度，附加的模锻斜度会增加金属的损耗和机械加工余量，因此在保证锻件出模的前提下，应选用较小的模锻斜度，拔模斜度应按锻件各部分高度和宽度之比值H/B和长度和宽度之比值L/B确定,根据上述原则，该锻件未标注斜率为7°。
锻造工艺学及模具设计复习思考题 1) 试阐述镇静钢锭的结构及其主要缺陷的产生部位。 2) 钢锭常见缺陷有哪些？它们产生的原因和危害性是什么？ 3) 常见的型材缺陷有哪些？它们产生的原因和危害性是什么？ 4) 锻造用型材常采用哪些方法下料？各自有何特点？ 5) 铸锭作为锻造坯料时如何下料？ 6) 试说明锻前加热的目的和方法。 7) 氧化和脱碳有哪些共性和异性？ 8) 氧化和脱碳可产生哪些危害？如何防止？ 9) 过烧和过热有哪些危害? 如何防止？ 10) 导致裂纹产生的内应力有几种？清阐述它们相应的应力状态。 11) 通常圆柱形坯料产生加热裂纹的危险位置在何处？原因何在？如何防止？ 12) 锻造温度范围的确定原则和基本方法是什么？ 13) 怎样确定碳钢的始锻和终锻温度？它们受到哪些因素的影响？ 14) 为什么要制定合理的加热规范？加热规范包括哪些内容？其核心问题是什么？ 15) 两种不同概念的加热速度实质上反映了什么因素的影响？ 16) 选择加热速度的原则是什么？提高加热速度的措施有哪些？ 17) 均热保温的目的是什么？ 18) 冷锭和热锭的加热规范各有什么特点？为什么？、 19) 少无氧化加热主要有哪几种方法？其中火焰加热法的基本工作原理是什么？ 20) 金属断后冷却常见缺陷有哪些？各自产生原因是什么？ 21) 为什么硬钢锻后冷却易产生表面纵向裂纹？ 22) 金属锻后冷却规范一般包括哪些内容？ 23) 锻件热处理的目的是什么？ 24) 中小锻件通常采用哪些热处理？各自作用是什么？ 25) 通常大锻件采用哪些热处理？各自作用是什么？ 26) 导致金属塑性变形不均匀性的原因是什么？ 27) 镦粗和拔长各有哪些用途？ 28) 镦粗工序主要存在哪些质量问题？试分析它们产生的原因及其预防措施。 29) 拔长工序主要存在哪些质量问题？试分析它们产生的原因及其预防措施。 30) 为什么采用平砧小压缩量拔长圆截面坯料时效率低且质量差？应怎样解决？ 31) 空心件拔长时孔内壁和端面裂纹产生的原因是什么？应采取哪些措施加以解决？ 32) 试阐述开式冲孔时金属变形和流动特点并画出相应的应力、应变图。 33) 冲孔时易出现哪些质量问题？应采取什么措施解决？ 34) 试阐述冲子扩孔时金属变形和流动特点并画出相应的应力、应变图。 35) 芯轴扩孔时金属主要沿切向流动的原因是什么？此时锻件尺寸变化特点是什么？应怎样防止壁厚不均？ 36) 辗压扩孔的工艺特点是什么？生产时易产生哪些质量缺陷？怎样防止？ 37) 弯曲时坯料易产生哪些缺陷？它们产生的原因是什么？ 38) 自由锻工艺的特点及其主要用途是什么？不同材料自由锻面临的主要问题是什么？为什么？ 39) 试述自由锻件的分类及其采用的基本工序。 40) 自由锻工艺过程的制定包括哪些内容？ 41) 锻造比对锻件组织和力学性能有哪些影响？其选择与锻件大小有何关系？ 42) 确定自由锻设备吨位有几种方法？为什么水压机锻造所依据的变形力能参数不同？
一选择题 1下列是自由锻造特点的是 (B) A 精度高 B 精度低 C生产效率高 D 大批量生产 2下列是锻造特点的是 (A) A 省料 B生产效率低 C降低力学性能 D 适应性差 3下列是模锻特点的是 (D) A成本低 B效率低 C 操作复杂 D 尺寸精度高 4锻造前对金属进行加热，目的是 (A) A提高塑性 B 降低塑性 C 增加变形抗力 D 以上都不正确 5空气锤的动力是 (A) A 空气 B电动机 C 活塞 D 曲轴连杆机构 6为防止坯料在镦粗时产生弯曲，坯料原始高度应小于其直径 A 1倍 B 2倍 C 2.5倍 D 3倍 7镦粗时，坯料端面、应平整并与轴线 (A) A垂直 B平行 C 可歪斜 D 以上都不正确 8圆截面坯料拔长时，要先将坯料锻成 (C) A圆形 B 八角形 C方形 D 圆锥形 9利用模具使坯料变形而获得锻件的方法 (C) A机锻 B手工自由锻 C 模锻 D 胚模锻 10锻造前对金属毛坯进行加热温度太高，锻件 (C) A质量好 B 质量不变 C 质量下降 D 易断裂 11使坯料高度缩小，横截面积增大的锻造工序是 (B) A冲孔 B 镦粗 C 拔长 D 弯曲 二判断题 1、钢锭内空洞类缺陷的内表面已经被氧化，不能通过锻造将这些空洞类缺陷锻合。（对） 2、为使锻件获得较高的力学性能，锻造应达到一定的锻造比。（对） 3、毛边槽仓部的容积应按上下模打靠后，尚未完全被多余金属充满的原则来设计。（对） 4、闭式模锻比开式模锻的金属利用率高。（对） 5、闭式模锻件没有毛边。（对） 6、闭式模锻时，当金属充满型槽各处，锻造结束。（错） 7、模锻工艺和模锻方法与锻件的外形密切相关。（对） 8、在保证锻件顺利取出的前提下，模锻斜度尽可能取小值。（对） 9、模锻斜度的大小与分模线位置有关。（对） 10、为了便于选择标准刀具，模锻斜度和模锻圆角半径应从标准系列数值中选择。（对） 11、锻件的内圆角半径对应模具型槽的外圆角半径，如果选的过小可导致锻模在热处理和模锻过程中因应力集中使其开裂。（错） 12、模锻过程中可以直接锻出通孔。（错） 13、有连皮的锻件，冷锻件图上不要绘出连皮的形状和尺寸，而在热锻件图上要绘出连皮的形状和尺寸。（对）
锻造工艺学及模具设计复习思考题 1)试阐述镇静钢锭的结构及其主要缺陷的产生部位。 2)钢锭常见缺陷有哪些？它们产生的原因与危害性就是什么？ 3)常见的型材缺陷有哪些？它们产生的原因与危害性就是什么？ 4)锻造用型材常采用哪些方法下料？各自有何特点？ 5)铸锭作为锻造坯料时如何下料？ 6)试说明锻前加热的目的与方法。 7)氧化与脱碳有哪些共性与异性？ 8)氧化与脱碳可产生哪些危害？如何防止？ 9)过烧与过热有哪些危害? 如何防止？ 10)导致裂纹产生的内应力有几种？清阐述它们相应的应力状态。 11)通常圆柱形坯料产生加热裂纹的危险位置在何处？原因何在？如何防止？ 12)锻造温度范围的确定原则与基本方法就是什么？ 13)怎样确定碳钢的始锻与终锻温度？它们受到哪些因素的影响？ 14)为什么要制定合理的加热规范？加热规范包括哪些内容？其核心问题就是什么？ 15)两种不同概念的加热速度实质上反映了什么因素的影响？ 16)选择加热速度的原则就是什么？提高加热速度的措施有哪些？ 17)均热保温的目的就是什么？ 18)冷锭与热锭的加热规范各有什么特点？为什么？、 19)少无氧化加热主要有哪几种方法？其中火焰加热法的基本工作原理就是什么？ 20)金属断后冷却常见缺陷有哪些？各自产生原因就是什么？ 21)为什么硬钢锻后冷却易产生表面纵向裂纹？ 22)金属锻后冷却规范一般包括哪些内容？ 23)锻件热处理的目的就是什么？ 24)中小锻件通常采用哪些热处理？各自作用就是什么？ 25)通常大锻件采用哪些热处理？各自作用就是什么？ 26)导致金属塑性变形不均匀性的原因就是什么？ 27)镦粗与拔长各有哪些用途？ 28)镦粗工序主要存在哪些质量问题？试分析它们产生的原因及其预防措施。 29)拔长工序主要存在哪些质量问题？试分析它们产生的原因及其预防措施。 30)为什么采用平砧小压缩量拔长圆截面坯料时效率低且质量差？应怎样解决？ 31)空心件拔长时孔内壁与端面裂纹产生的原因就是什么？应采取哪些措施加以解决？ 32)试阐述开式冲孔时金属变形与流动特点并画出相应的应力、应变图。 33)冲孔时易出现哪些质量问题？应采取什么措施解决？ 34)试阐述冲子扩孔时金属变形与流动特点并画出相应的应力、应变图。 35)芯轴扩孔时金属主要沿切向流动的原因就是什么？此时锻件尺寸变化特点就是什么？应怎样防止壁 厚不均？ 36)辗压扩孔的工艺特点就是什么？生产时易产生哪些质量缺陷？怎样防止？ 37)弯曲时坯料易产生哪些缺陷？它们产生的原因就是什么？ 38)自由锻工艺的特点及其主要用途就是什么？不同材料自由锻面临的主要问题就是什么？为什么？ 39)试述自由锻件的分类及其采用的基本工序。 40)自由锻工艺过程的制定包括哪些内容？ 41)锻造比对锻件组织与力学性能有哪些影响？其选择与锻件大小有何关系？ 42)确定自由锻设备吨位有几种方法？为什么水压机锻造所依据的变形力能参数不同？ 43)试分析开式模锻三变形阶段的应力应变状态及其成形特点。
第一、二章 锻造生产用原材料与下料 1、钢锭由冒口、锭身和底部组成。 2、大型钢锭的组织结构： 答：1）细晶粒层 由于钢液接触模壁冷凝速度快，产生大量晶核，因而表面首先凝固成细小的等轴晶粒层（或称激冷层）；2）柱状晶区 表面细晶粒层形成后，锭模温度上升，继续散热速度减慢，晶粒开始沿着与模壁垂直的方向发展，从而形成柱状晶区。由于选择结晶的缘故，易熔成分挤向中心，所以柱状晶区的夹杂及其他缺陷较少；3）倾斜树枝晶区 随着柱状晶区的不断发展，锭模温度继续上升，散热速度愈加减慢，加以杂质和气体上浮的运动作用，于是形成晶轴偏离柱状晶体方向的倾斜树枝晶区，并且A 形偏析区也在这一区间形成；4）粗大等轴晶区 倾斜树枝晶区长大到一定阶段后，由于外层收缩脱离锭模产生间隙，散热速度更加减慢，中心区的钢液有可能达到同一过冷度而同时凝固，最终形成粗大等轴晶区。在这一区间的上部出现V 形偏析，下部出现负偏析，夹杂与疏松等缺陷较多，由此不难看出钢锭中心处组织较差；5）沉积堆 底部的钢液凝固快，形成较厚的细晶粒层。此外，由于上部钢液中最初形成的晶体因比重大而下沉，并将碰断的树枝状晶分枝一起向下堆积。在这一过程中，由于周围凝固，并且钢液补缩能力较小，所以沉积堆的组织疏松，氧化物夹杂多，在化学成分上构成负偏析区；6）冒口区 因为选择结晶的关系，钢锭内首先凝固的部分纯度高，最后凝固的冒口区杂质最多，特别是熔点低的硫化物和磷化物。冒口区的钢液比重小，在凝固过程中得不到补缩，因而最终形成大缩孔，其周围并存在大量疏松。钢锭底部和冒口占钢锭重量的5--7%和18--25%。对于合金钢，切除的冒口应占钢锭的25--30%，底部占7--10%。 3、大型钢锭的内部缺陷以及形成原因： 答：1）偏析 钢锭内部化学成分和杂质分布不均匀性称为偏析。偏析是钢液凝固时选择结晶的产物。偏析可分为树枝状偏析（或显微偏析）和区域偏析（或低倍偏析）两种。树枝状偏析是指钢锭在晶体范围内化学成分的不均匀性。区域偏析是指钢锭在宏观范围内的不均匀性；2）夹杂 钢锭内部不溶解于基体金属的非金属化合物，加过加热、冷却热处理仍不能消失，称为非金属夹杂物，通称夹杂。大型锻件内部通常存在的非金属夹杂有：硅酸盐、硫化物和氧化物等；3）气体 在冶炼过程中氮、氢、氧等气体通过炉料和炉气溶入钢液。钢液凝固时，这些气体虽然析出一部分，但在固态钢锭内仍有残余。氢和氮在钢锭中以氧化物和氮化物出现，氢则以原子状态存在，也可能形成一部分分子状态氢和氰化物；4）缩孔和疏松 从钢液冷凝成钢锭时，发生物理收缩现象，如果没有钢液补充，钢锭内部某些地方将形成空洞。缩孔是在冒口区形成的。疏松是由于晶间钢液最后凝固收所造成的晶间空隙和钢液凝固过程中析出气体构成的显微空隙。 4、生产过程中常见的下料方法有：剪切、冷折、锯断、车断、砂轮切割、剁断及特殊精密下料等。 第三章 锻前加热、锻后冷却与热处理 5、锻造前加热的目的及加热方法 加热的目的是：提高金属塑性、降低变形抗力、使之易于流动成形并获得良好锻后组织。 按所采用的热源不同，可以分为火焰加热与电加热两大类。火焰加热是利用燃气（煤、焦炭、重油、柴油和煤气）在火焰加热炉内燃烧产生含有大量热能的高温气体（火焰），通过对流、辐射把热能传给坯料表面，再由表面向中心热传导而使金属坯料加热。电加热是通过把电能转变为热能来加热金属坯料。其中有感应电加热、接触电加热、电阻炉加热和盐浴炉加热等。 6、加热过程中常见的缺陷（种类、原因、危害） （1）氧化 钢加热到高温时，表层中的铁和炉气中的氧化性气体（如2O 、2CO 、O H 2和
一、选择题（每题1分，共20分） 二、填空题（每空1分，共25分） 三、判断并改错题（判断对错，并改正错误之处，每题1分，共10分） 四、简答题（每题5分，共25分） 五、综合题（每题10分，共20分） 1.锻造工艺定义，分类（分类方法）。 2.锻造材料的准备（选材，下料）材料可能存在的缺陷下料方法，特点，优点。 3.锻前加热的目的是什么？钢料锻前的加热方法有哪几种？在加热过程中钢料可能产生哪些缺陷？ 加热方法：⑴火焰加热（燃油加热、燃煤加热、燃气加热） ⑵电加热（电阻加热<电阻炉加热、接触电加热、盐熔炉加热>、感应电加热）钢料在加热过程中可能产生的缺陷: 氧化、脱碳、过热、过烧及在坯料内部产生裂纹等。 4.何为锻造温度范围？锻造温度范围制定有哪些基本原则？始锻温度和终锻温度应如何确定？ 锻造温度范围是钢料开始锻造的温度(即始锻温度)和结束锻造的温度(即终锻温度) 区间。 基本原则：⑴钢料在锻造温度范围内应具有良好的塑性和较低的变形抗力; ⑵能锻出优质锻件; ⑶为减少加热火次,提高锻造生产率,锻造温度范围应尽可能宽。 始锻温度的确定：⑴必须保证钢无过烧现象; ⑵对于碳钢：始锻温度应比铁-碳平衡图的固相线低150～250℃。 终锻温度的确定：⑴保证钢料在终锻前具有足够的塑性; ⑵使锻件获得良好的组织性能。 5.何为加热规范？钢料的加热规范包括哪些内容？加热规范是按哪些原则制定的？ 加热规范是坯料从装炉到加热结束,整个过程中,炉温随时间的变化关系。 钢料的加热规范包括：①钢料的装炉温度; ②加热升温速度;
③最终加热温度; ④各阶段加热和保温时间及总的加热时间等。 加热规范制定的原则：⑴加热时间短、生产效率高; ⑵不引起过热和过烧、氧化脱碳少、加热均匀，不产生裂纹; ⑶热能消耗少。总之应保证高效、优质、节能。 6.各种自由锻工序的含义？锻造过程可能产生的缺陷和预防措施?圆柱坯料镦粗时产生不均匀变形有哪些原因？采用哪些措施可预防其不均匀变形和裂纹的产生？ 镦粗：使坯料高度减小，横截面增大的成形工序称为镦粗。 拔长：使坯料横截面积减小而长度增加的成形工序叫拔长。 冲孔：在坯料上锻制出透孔或不透孔的工序叫冲孔。 扩孔：减小空心坯料壁厚，使内、外径增加的锻造工序称为扩孔。 弯曲：将坯料弯成所规定外形的锻造工序称为弯曲。 镦粗时产生的缺陷：⑴侧表面产生裂纹； ⑵锭料镦粗后上、下端常保留铸态组织； ⑶高坯料失稳而弯曲。 圆柱坯料镦粗时产生不均匀变形原因：①工具与坯料端面间摩擦力影响 ②温度不均匀影响。 预防措施：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采用铆镦、叠镦和套环内镦粗 ⑸采用反复镦粗拔长的锻造工艺。 7.常用的冲孔方法有哪几种？冲孔时有可能出现哪些缺陷？ 冲孔方法有：实心冲子冲孔(双面冲孔) ，垫环上冲孔(漏孔)，空心冲子冲孔可能出现的缺陷：“走样”、裂纹和孔冲偏等。 8..饼块类锻件和空心类锻件应选用哪些基本的锻造工序？ 饼块类锻件：镦粗(局部镦粗)、冲孔； 空心类锻件：镦粗、冲孔、芯轴扩孔、芯轴拔长等。 9.自由锻工艺过程的主要内容有哪些？锻件公称尺寸、加工余量和公差的含义是什么？ 主要内容：⑴根据零件图绘制锻件图; ⑵确定坯料重量和尺寸;
锻造工艺学 1.电阻加热：利用电流通过炉内电热体时产生的热量来加热金属； 感应加热：在感应器通入交变电流产生的交变磁场作用下，置于交变磁场中的金属坯料内部产生交变电势，形成交变涡流，由于金属毛坯电阻，引起的涡流发热和磁滞损失发热，加热坯料； 接触电加热：将被加热坯料直接接入电路，当电流通过坯料时，因坯料自身的电阻，产生电阻热，使坯料加热； 2.锻前加热的目的：提高金属塑形，降低变形抗力，即增加金属的可锻性，使金属易于流动成形，使锻件获得良好的组织和力学性能。 3.坯料加热时的缺陷及防止： (1)组织结构上:组织转变，过热、过烧（严格控制金属坯料的加热温度，尽量缩短金属在高温下的停留时间，在锻造时给予足够大的变形量；过烧只能报废回炉重炼，严格执行加热规范，防止炉子跑温，不要把坯料放在炉内局部温度过高区域）； (2)化学变化上:氧化，脱碳（采用少无氧化加热，如快速加热，介质保护加热，少无氧化火焰加热；采用真空加热或控制炉中的气体成分）； (3)力学性能上:内应力，裂纹（严格控制入炉温度、加热速度和保温时间；低温阶段缓慢加热） 4.确定45钢和T10钢锻造的温度范围：锻造温度范围的确定原则:保证金属在锻造温度范围内具有较高的塑性和较小的变形抗力，使锻件获得所需的组织和性能；范围尽可能取得宽一些，减少锻造火次，降低能耗，提高生产效率。始锻温度的确定：⑴必须保证钢无过烧现象;⑵对于碳钢：始锻温度应比铁-碳平衡图的固相线低150～250℃ 。终锻温度的确定：⑴保证钢料在终锻前具有足够的塑性;⑵使锻件获得良好的组织性能；通常钢的终锻温度应稍高于其再结晶温度50-100℃。碳钢的终锻温度在铁碳相图Ar1线以上20-80℃。 5.低碳钢加热至奥氏体和铁素体共存的两相区，两相塑性均较好，不会给锻造带来困难；中碳钢加热至单相奥氏体区，组织均一，塑性良好，满足要求；高碳钢加热至奥氏体和渗碳体共存的双相区，可借助塑性变形将析出的渗碳体破损呈弥散化，避免析出网状渗碳体。 6.镦粗的目的:由横截面积较小的坯料得到横截面积较大而高度较小的锻件或中间坯；冲孔前增大坯料的横截面积以便于冲孔和端面平整；反复拔长与镦粗可以提高锻造比，使合金钢中碳化物破碎，达到均匀分布；提高锻件横向力学性能以减小力学性能的异向性。 7.镦粗的变形分析:鼓形三个变形区（难变形区，上下，三压；小变形区，左右，两压一拉；大变形区，中间，三压） 8.镦粗时坯料尺寸如何选择？ 9.平砧拔长时的缺陷及措施: (1)表面横向裂纹和角裂：受拉应力作用引起；控制送进量和一次压下的变形量，进行倒角； (2)表面折叠：送进料与压下量不合适引起；横向折叠增大送进量，纵向折叠减小压缩量； (3)内部横行裂纹：由于相对送进量太小，拔长时出现双鼓形，而轴心部位受到轴向拉应力的作用从而引起中心裂纹；适当增大相对送进量，控制一次压下量； (4)内部纵向裂纹：拔长是进给量过大，压下量相对较小引起；选择合理的进给量，采用V型砧拔长； (5)对角线裂纹：拔长温度过低，剪切应力过大；控制锻造温度和进给量大小； (6)端面缩口：拔长的首次送进量太小，表面金属变形，中心部位金属未变形或变形较小而引起；坯料端部变形时，应保证有足够的被压缩长度和较大的压缩量； (7)端部孔壁裂纹：拔长过程中内表面受切向拉应力作用引起；t/d>0.5采用上平砧下V形型砧拔长，
第二章锻压 一、填空 1.塑性变形尺寸形状性能加工 2.锻造冲压 3.自由锻模锻 4.分离工序成形工序 5.火焰加热电加热 6.提高塑性降低变形抗力使内部组织均匀 7.始锻温度终锻温度 8.空冷堆冷坑冷灰砂冷 9.空气锤水压机 10.镦粗拔长冲孔弯曲 11.裂纹末端凹陷轴心裂纹折叠 12.自由锻可移动模具 13.制坯整形成形切边冲孔 14.制坯模膛模锻模膛 15.封闭的轮廓分离落料冲孔 16.弯矩曲率和角度 17.一拉一压成形厚度 二、判断 1、× 2、× 3、√ 4、√ 5、√ 6、× 7、× 8、× 9、√ 10、√ 11、√ 12、×
三、选择 1. C、D 2. B 3. B、D 4. C、D 5. A 6.C 7、C 8、D 9、A、D 四、名词解释 1.使板料经分离或成形而得到制件的工艺统称为冲压。 2.在加压设备及工(模)具的作用下，使金属坯料或铸锭 产生局部或全部塑性变形，以获得一定儿何形状、尺寸和质量的锻件的加工方法称为锻造。 3.将热态锻件放在地坑(或铁箱)中缓慢冷却的方法称为 坑冷。 4.使毛坯高度减小、横断面积增大的锻造工序称为墩粗。 5.加热时坯料表面温度升高的速度称为加热速度(℃/h)。 五、简述 1.终锻温度过高，锻件因晶粒比较粗大而降低其力学性能； 终锻温度过低，金属塑性降低，变形抗力增大，使锻件可锻性变差，易产生加工硬化，甚至引起开裂。 2.心棒拔长是利用心轴对空心毛坯进行拔长的锻造工序， 只减小毛坯外径而不增大内径，使毛坯壁厚变薄，长度增长；心轴扩孔是利用心轴(马杠)对空心毛坯进行扩孔的锻造工序，毛坯的外径和内径都增大，壁厚变薄，而长度基本不变。 3.防止板料在拉深时被拉裂或起皱的措施主要有:凸、凹 模的工作部分应加工成光滑的圆角；凸、凹模之间应有略大于板
《 锻压工艺及模具设计作业 1. 最小阻力定律在设计锻模时有何实际意义 答：在变形过程中，物体各质点将向着阻力最小的方向移动。在开式模锻中，在分模 面上设置毛边槽，可以造成足够大的水平阻力，阻止金属在水平方向流动，迫使金属充满型 槽，很好地提高金属的充型能力。对难以填充的型腔，必要时可在分模面上局部设阻力沟。 2. 锻造加热的目的是什么 答：提高金属塑性，降低变形抗力。 3. 碳钢锻造温度范围如何确定为什么中碳钢的终锻温度位于奥氏体单相区，而低高碳钢终 锻温度处在双相区 答：确定始锻温度时，应保证坯料在加热过程中不产生过烧现象，同时也要尽力避免发 生过热。因此，碳钢的始锻温度则应比铁一碳平衡图的固相线低150～250℃。碳钢的始锻 温度随着含碳量的增加而降低。合金钢通常随着含碳量的增加而降低得更多。在确定终锻温 度时，既要保证金属在终锻前具有足够的塑性，又要保证锻件能够获得良好的组织性能。所 以终锻温度不能过高，温度过高，会使锻件的晶粒粗大，锻后冷却时出现非正常组织。相反 温度过低，不仅导致锻造后期加工硬化，可能引起锻裂，而且会使锻件局部处于临界变形状 态，形成粗大的晶粒。因此，通常钢的终锻温度应稍高于其再结晶温度。按照以上原则，碳 钢的终锻温度约在铁一碳平衡图A ，线以上25～75℃。中碳钢的终锻温度位于奥氏体单相区， 组织均匀，塑性良好，完全满足终锻要求。低碳钢的终锻温度虽处在奥氏体和铁素体的双相 区，但因两相塑性均较好，不会给锻造带来困难。高碳钢的终锻温度是处于奥氏体和渗碳体 的双相区，在此温度区间锻造时，可借助塑性变形，将析出的渗碳体破碎呈弥散状，而在高 于Acm 线的温度下终锻将会使锻后沿晶界析出网状渗碳体。 4. 自由锻工序如何分类各工序变形有何特点 - 答：自由锻主要工序包括镦粗、拔长、冲孔、扩孔、弯曲等。使坯料高度减小而横截 面增大的锻造工序称为镦粗。使坯料的横截面减小而长度增加的锻造工序称为拔长。采用冲 子将坯料冲出通孔或盲孔的锻造工序称为冲孔。减小空心毛坯壁厚而使其外径和内径均增大 的锻造工序称为扩孔。将坯料弯成规定外形的锻造工序称为弯曲。 5. 锻件纤维组织是如何形成的它对锻件性能有何影响 答：在锻造时，晶界过剩相的形态也要发生改变，其中硅酸盐、氧化物等质硬而脆，很 难变形，只能击碎，沿着主变形方向呈链状分布，硫化物有较好的塑性，可随晶粒一同变形， 沿着主变形方向拉长连续分布。使金属组织具有一定方向性，通常称为“纤维组织”，其宏 观痕迹即“流线”。金属纤维方向对锻件性能有较大影响。合理的锻件设计应使最大载荷方 向与金属纤维方向一致。若锻件的主要工作应力是多向的，则应设法造成与其相应的多向金 属纤维。为此，必须将锻件材料的各向异性与零件外形联系起来考虑，选择恰当的分模面， 保证锻件内部的金属纤维方向与主要工作应力一致。 6. 金属在模膛内的变形过程分为哪三个阶段变形力与行程的关系如何 答：(1)镦粗阶段；(2) 形成毛边充满模膛阶段；(3)打靠阶段。在镦粗阶段模腔内阻力 小，变形力较小，行程△H1较大；在形成毛边充满模膛阶段，模腔内阻力增大金属处于较 强的三向压应力状态，变形力增大，行程△H2较小；在锻足打靠阶段，将多余金属经毛边 挤入仓部，变形力急剧增大，行程△H3最小。 7. 合理的模锻过程与哪些设计参数有关怎样选择设计参数才能使变型过程趋于合理 答：合理的模锻过程应保证在充满的前提下把变形力，变形功，飞边的损耗 ，减少到最低 限度，为此，要采取相应的工艺措施，合理设计毛边槽的宽高比，从而加大1?H ，缩小 2?H ，
《锻造工艺及模具设计》 一、填空题 1、锻造大型锻件时,__＿_____与＿__＿_＿＿＿_就是两个最基本也就是最重要得变形工步。 2、一张完整得计算毛坯图包含锻件图得一个_＿_____＿__、＿_＿___＿__与____ ＿＿___三部分。 ３、热锻件图得尺寸标注,高度方向尺寸以____＿___＿__为基准,以便于锻模机械加工与准备检验样板、 ４、在精锻工艺中,常用得下料方法就是:_______＿_____;__＿＿_____＿_______。 5、实现少无氧化加热得方法很多,常用得方法有:＿_＿＿_______、 与____＿＿__＿_＿_＿__＿_＿＿__＿＿等、 ６、自由锻工艺所研究得内容就是:＿＿＿______________＿__＿_与_____＿＿_＿__＿＿___＿＿___两个方面。 7、根据镦粗坯料得变形程度可分为三个变形区:_＿__＿__＿＿___＿＿、____＿＿_ ＿_____与＿＿__＿_＿____＿＿______。 8、设计顶件装置时,主要解决________＿_＿____＿_,__＿___＿＿____＿_____＿ ________以及＿__＿__________＿_＿__问题。 ９、顶镦时得主要问题就是____＿＿＿＿与____＿_____,研究顶镦问题应首先_______＿____＿＿为主要出发点,其次就是＿__________＿___＿_＿_＿以提高生产率。 10、按照冷却速度得不同,锻件得冷却方法有三种:在空气中冷却,___＿_＿_____＿ ____;在灰沙中冷却,___＿_＿_______＿_;在炉内冷却,________＿______、 １1、滚柱式旋转锻造机,锻模就是＿＿______＿__＿_＿而旋转,锻件得截面一定就是＿_______。 12、确定设备吨位得传统方法有＿____＿＿__＿_＿____与_＿__＿________＿_两 种。 二、判断题(本大题共1０道小题,每小题１分,共1０分) 1、空气锤得吨位用锤头得质量表示、( ) 2、自由锻只适用于单件生产。( ) 3、坯料加热温度越高越便于锻造。( ) 4、一般情况下,锻造冲孔前应先将坯料镦粗,以减小冲孔深度。 ( ) ５、弯曲就是自由锻得基本工序之一。( ) 6、过热得钢料就是无可挽回得废品,锻打时必然开裂。
一、名词解释 铸造：采用熔炼方法，将金属熔化成液态在砂型、陶瓷型、金属型等铸型中直接成形的加工方法。 铸造工艺学：是研究铸件成形方法的一门学科，包括铸造工艺方案及参数设计、铸型材料和铸造方法、铸型及芯的制造、合金熔体充型的过程及原理与浇注系统设计、补缩系统原理及设计。 技术审查：审查零件工艺性、生产条件是否能满足铸造零件的规模、精度要求和技术要求。 零件的工艺性：零件的结构是否合理如铸件壁厚分布是否合理、厚度是否大于最小壁厚，铸件壁的联结处的联结方式是否合理，薄厚壁是否均匀过渡，拐角处是否圆角过渡，是否利于起模，是否有利于清砂。 浇注位置：浇注时铸件在铸型中所处的具体位置。 铸造工艺参数：指需要确定的工艺数据，具体包括铸造线收缩率、机械加工余量、拔模斜度、最小铸出尺寸、工艺补正量、分型负数、分芯负数和反变形量。 铸造线收缩率:指铸件在凝固过程中所产生的长度方面的缩小，表达式为％模件 模100L L -L ?=ε 机械加工余量：指在铸件加工表面上留出的，准备切去的铸件表层厚度。往往和铸件尺寸公差配合使用。加工余量值由两部分构成，一部分是尺寸公差CT 值，另一部分为要求的铸件机械加工余量RMA 值。 起模斜度：为了利于起模或脱芯，在模样或芯盒的出模方向设有一定的斜度，以避免损坏铸型和芯子。 最小铸出孔及槽：对于一些较小的孔和槽，如果采用铸造方法生成，往往会产生问题，如：精度、粘砂，有时铸出的孔和槽产生偏差后再用机加工方法校正反而不如直接铸死再进行机加工，故通常采用的方法是不将较小的孔和槽铸出。 工艺补正量：有时模样和芯盒的尺寸准确无误，但是铸出工件的尺寸仍不符合图样要求，对于这种情况通常采用工艺补正的方法解决。 分型负数：分型面在制造过程中往往因为修整、烘烤等原因以及防止跑火在合箱时在分型面上铺垫的石棉绳、泥条或油灰条等，这样在分型面处增加了铸件尺寸，为了保证铸件尺寸精度，通常采用在分型面处减去一定的模样尺寸。通常与铸件大小、工艺习惯以及铺垫材料有关。 反变形量：铸件在造型以及成形过程中发生翘曲、收缩等现象使得铸件产生变形。在工艺设计时，需要设置一个反变形量，使得铸件在成形后减少乃至消除变形。 吃砂量：模样或者铸型内腔内外表面与砂箱的内壁、顶面、底面或箱挡之间的距离；型腔之间的最小间距；芯骨至砂芯表面的砂层厚度。 铸型材料：包括永久型材料和造型材料。永久型材料一般用于永久型铸型，采用导热性良好、力学性能好的金属、合金或石墨等材料制成。 造型材料:砂型铸造中铸型和砂芯所用的材料，包括铸造用砂、粘结剂、涂料和其他辅助材料。 铸造用砂的热物理特征：比热、导热性、蓄热特性和热膨胀性。 蓄热系数：λρc b =，c 为材料的比热，λ为材料的导热系数，ρ为材料的密度。蓄热系数越大，铸件冷却速度越快，材料的结晶组织越细。
南阳理工学院课程考试 参考答案与评分标准 考试课程：铸造工艺学 学年学期：2013-2014-2 试卷类型：A 考试时间：120分钟 一、名词解释：（每题2分，共10分） 1. 分型面：分型面是两半铸型相互接触的表面，其目的是为了取出模样。一般设置在铸件投影面积最大处。 2. 芯头：芯头是指砂芯上伸出铸件以外不与金属液体相接触的那部分砂芯。 3. 起模斜度：为方便起模，在模样，芯盒的出模方向留有一定的斜度以免损坏砂型砂芯这个斜度为起模斜度。 4. 铸造加工余量：在铸件工艺设计时预先增加的，而后在机械加工时又被切去的金属厚度。机械加工余量等级由精到粗为ABCDEFGHJ 九个等级。 5. 补贴：为了保证冒口补缩通道畅通，另外加在铸件上的部分，称为补贴。补贴可防止铸件缩孔和缩松等缺陷，要在铸件清理、加工时去除。 二、问答题：（每题7分，共42分） 1．什么是铸造工艺设计？ 2．什么是铸件的工艺出品率？提高冒口补缩效率的途径有哪些？ 3．砂型由哪几部分组成，各部分主要起什么作用？ 4．浇注系统由哪几部分组成？并简要说明各部分的作用。 5．冷铁的主要作用有哪些？对外冷铁的安放有何要求？ 6．解释奥赞公式中各符号的含义，并简要说明应用该公式设计浇注系统的步骤。 （奥赞公式为： ） 1. 答：铸造工艺设计就是根据铸造零件的结构特点、技术要求、生产批量、生产条件等，确定铸造方案和工艺参数，绘制铸造工艺图，编制工艺卡等技术文件的过程。 2. 答：铸件的工艺出品率是指，铸件质量占生产铸件消耗的金属液质量之比，它用“铸件质量/（铸件质量+浇注系统质量+冒口质量）”来计算。提高冒 口中金属液的补缩压力：大气压力冒口，型时作出锥顶砂或在暗冒口顶部插砂 S = 阻
《锻造工艺学及模具设计》 题目接前桥摇臂 专业班级*** 学生姓名*** 指导教师*** 日期2015年1月8日
目录 一零件分析及基本工艺方案确定................................................................................ - 2 - 1.1零件分析................................................................................................................ - 2 - 1.2零件材料特性分析................................................................................................ - 2 - 1.3零件尺寸精度及表面粗糙度分析........................................................................ - 2 - 1.4零件基本工艺方案确定........................................................................................ - 2 - 二锤上模锻锻件设计.................................................................................................... - 3 - 2.1确定分模位置........................................................................................................ - 3 - 2.2模锻件的技术条件................................................................................................ - 3 - 三锤上模锻锻件工艺设计............................................................................................ - 3 - 3.1计算锻件的主要参数............................................................................................ - 4 - 3.2确定锻锤设备吨位................................................................................................ - 4 - 3.3确定毛边槽形式和尺寸........................................................................................ - 4 - 3.4绘制计算毛坯图.................................................................................................... - 4 - 3.5计算繁重系数并确定制坯工步............................................................................ - 8 - 3.6确定坯料尺寸........................................................................................................ - 9 - 3.7模锻前期工序方法选择........................................................................................ - 9 - 3.8模锻后期工序方法选择...................................................................................... - 10 - 四锤上模锻锻模设计................................................................................................... - 11 - 4.1终锻型槽设计....................................................................................................... - 11 - 4.2预锻型槽设计...................................................................................................... - 12 - 4.3拔长型槽设计...................................................................................................... - 13 - 4.4滚挤型槽设计...................................................................................................... - 14 - 4.5弯曲型槽设计...................................................................................................... - 15 - 4.6锻模结构设计...................................................................................................... - 16 -