压铸件的结构工艺性
1．熟练掌握工程制图标准和表示方法。掌握公差配合的选用和标注。
2．熟悉常用金属材料的性能、试验方法及其选用。掌握钢的热处理原理，熟悉常用金属材料的热处理方法及其选用。了解常用工程塑料、特种陶瓷、光纤和纳米材料的种类及应用。
3．掌握机械产品设计的基本知识与技能，能熟练进行零、部件的设计。熟悉机械产品的设计程序和基本技术要素，能用电子计算机进行零件的辅助设计，熟悉实用设计方法，了解现代设计方法。
4．掌握制订工艺过程的基本知识与技能，能熟练制订典型零件的加工工艺过程，并能分析解决现场出现的一般工艺问题。熟悉铸造、压力加工、焊接、切（磨）削加工、特种加工、表面涂盖处理、装配等机械制造工艺的基本技术内容、方法和特点并掌握某些重点。熟悉工艺方案和工艺装备的设计知识。了解生产线设计和车间平面布置原则和知识。
5．熟悉与职业相关的安全法规、道德规范和法律知识。熟悉经济和管理的基础知识。了解管理创新的理念及应用。
6．熟悉质量管理和质量保证体系，掌握过程控制的基本工具与方法，了解有关质量检测技术。
7．熟悉计算机应用的基本知识。熟悉计算机数控（CNC）系统的构成、作用和控制程序的编制。了解计算机仿真的基本概念和常用计算机软件的特点及应用。
8．了解机械制造自动化的有关知识。
Ⅱ.考试内容
一、工程制图与公差配合
1．工程制图的一般规定
（1）图框
（2）图线
（3）比例
（4）标题栏
（5）视图表示方法
（6）图面的布置
（7）剖面符号与画法
2．零、部件（系统）图样的规定画法
（1）机械系统零、部件图样的规定画法（螺纹及螺纹紧固件的画法齿轮、齿条、蜗杆、蜗轮及链轮的画法花键的画法及其尺寸标注弹簧的画法）
（2）机械、液压、气动系统图的示意画法（机械零、部件的简化画法和符号管路、接口和接头简化画法及符号常用液压元件简化画法及符号）
3．原理图
（1）机械系统原理图的画法
（2）液压系统原理图的画法
（3）气动系统原理图的画法
4．示意图
5．尺寸、公差、配合与形位公差标注
（1）尺寸标注
（2）公差与配合标注（基本概念公差与配合的标注方法）
（3）形位公差标注
6．表面质量描述和标注
（1）表面粗糙度的评定参数
（2）表面质量的标注符号及代号
（3）表面质量标注的说明
7．尺寸链
二、工程材料
1．金属材料
（1）材料特性（力学性能物理性能化学性能工艺性能）
（2）晶体结构（晶体的特性金属的晶体结构金属的结晶金属在固态下的转变合金的结构）
（3）铁碳合金相图（典型的铁碳合金的结晶过程分析碳对铁碳合金平衡组织和性能的影响铁碳合金相图的应用）
（4）试验方法（拉力试验冲击试验硬度试验化学分析金相分析无损探伤）
（5）材料选择（使用性能工艺性能经济性）
2．其他工程材料
（1）工程塑料（常用热塑性工程塑料常用热固性工程塑料常用塑料成型方法工程塑料的应用）
（2）特种陶瓷（氧化铝陶瓷氮化硅陶瓷碳化硅陶瓷氮化硼陶瓷金属陶瓷）
（3）光纤（种类应用）
（4）纳米材料（种类应用）
3．热处理
（1）热处理工艺（钢的热处理铸铁热处理有色金属热处理）
（2）热处理设备（燃料炉电阻炉真空炉感应加热电源）
（3）热处理应用（轴类弹簧类齿轮类滚动轴承类模具类工具类铸铁、铸钢件有色金属件）
三、产品设计
1．新产品设计开发程序
（1）可行性分析（市场调研产品定位可行性分析报告）
（2）概念设计（设计要求功能分析方案设计设计任务书）
（3）技术设计（工作内容与要求机械结构设计设计计算说明书）
（4）设计评价与决策（评价目标、准则评价方法）
2．机械设计基本技术要素
（1）强度、刚度
（2）结构工艺性设计（可加工性设计可装配性设计可包装运输的设计原则要点）
（3）可靠性（可靠性的评价指标可靠性设计）
（4）摩擦/磨损/润滑（摩擦定律磨损定律影响摩擦磨损的因素减少摩擦与磨损的方法）
（5）机械振动与噪声（基本概念振动、噪声产生的根源与危害防止和降低振动、噪声的策略措施）（6）安全性（安全设计的原则防护设计）
（7）标准化、通用化
3．机械零、部件设计
（1）机械传动及其零、部件（齿轮的功能特点及设计计算轴的功能特点及设计丝杠的功能特点及设计带传动的功能特点及设计计算减速器的功能特点及设计选用调速器的功能特点及设计）
（2）联接、紧固件（螺栓联接的功能特点与设计键的功能特点与设计计算销的功能特点与设计联轴器的功能特点与设计计算过盈联接的功能特点与设计）
（3）操作调节与控制件（弹簧的功能特点与设计离合器的功能特点与设计制动器的功能特点）
（4）箱体/机架件（箱体、机架的设计准则箱体、机架设计的一般要求箱体、机架的设计步骤）
4．气动、液压的传动控制系统
（1）常用气动、液压元件（控制阀泵和马达）
（2）气、液传动原理及系统设计（气动系统基本管路设计液压系统基本管路设计）
（3）常见故障诊断与维护
（4）密封设计
5．电气传动基础
（1）电动机（直流电动机异步电动机同步电动机）
（2）电气调速（直流电动机的调速异步电动机的调速）
（3）电气制动（直流电动机制动异步电动机制动）
（4）电动机的选用
6．设计方法与应用
（1）计算机辅助设计（概念应用）
（2）实用设计方法（工业造型设计优化设计人机工程反求技术模块化设计有限元分析快速原型制造）（3）现代设计方法（并行设计智能设计生命周期设计绿色设计创新设计）
四、制造工艺
1．工艺过程设计
（1）工艺过程基本概念（生产过程工艺过程机械加工工艺过程机械加工工艺规程）
（2）工艺规程设计的依据、程序和主要问题（工艺规程设计的依据工艺规程设计的程序工艺规程设计中的主要问题）
（3）产品结构工艺性审查（产品结构工艺性审查对象产品结构工艺性审查目的产品结构工艺性审查时应考虑的主要因素产品结构工艺性审查内容）
（4）定位基准选择（基准的概念精基准的选择粗基准的选择）
（5）工艺路线设计（表面加工方法的选择加工阶段的划分加工顺序的安排工序的合理组合）
（6）加工余量确定（加工余量概念影响加工余量的因素确定加工余量的方法）
（7）工艺尺寸计算（工艺尺寸链的基本概念基本的工艺尺寸链求解综合的工艺尺寸链的图表计算法）（8）工艺方案的技术经济分析（工艺方案的评价原则工艺方案的分析与比较）
（9）典型零件工艺设计示例（箱体件的加工工艺主轴加工工艺圆柱齿轮加工工艺）
2．工艺装备的设计与制造
（1）工艺装备及其类型（工艺装备工艺装备的类型）
（2）工艺装备选择的依据（工艺方案工艺规程工序要求与设备本企业的现有工艺装备条件各类工艺装备的标准、订购手册、图册及使用说明书等）
（3）工艺装备的选择与设计的原则
（4）工艺装备选择的程序
（5）工艺装备设计程序
（6）工艺装备设计（或选择）的技术经济评价指标
（7）工艺装备的验证（工艺装备验证的目的验证的范围验证的主要内容验证的方法）
3．车间平面设计
（1）车间生产设备布置原则
（2）产品种类与生产分析（按产品（或流水线、生产线）的设备布置方案按工种（或专业化）的设备布置方案成组（或单元）设备布置方案）
（3）车间设备的布置方式（机群式布置流水线布置）
4．切（磨）削加工
（1）切（磨）削加工基本知识（基本概念金属切削率切削力切削热与切削温度刀具磨损与刀具耐用度切削加工方法与特点经济加工精度）
（2）车削（常用车削方式典型车削加工表面类型车床类型与适用范围典型的车削加工（非数控车削方
法）新的车削技术）
（3）铣削（常用铣削方式典型铣削加工表面类型铣床类型与适用范围典型零件表面的铣削超精铣削）（4）磨削（常用磨削方式典型磨削加工表面类型主要磨床类型与适用范围典型零件表面磨削）
（5）影响切（磨）削加工质量的因素和改进措施（工艺系统方面的因素工艺过程的因素环境因素提高切削加工质量的原则措施）
（6）切削用量的选择
（7）切削用的工夹具（机床夹具切削刀具）
5．特种加工
（1）特种加工方法与特点
（2）电火花加工（电火花成形加工电火花成形加工工艺过程电火花成形加工机床影响电火花成形加工工艺质量的因素及提高措施）
（3）电火花线切割加工（电火花线切割加工特点电火花线切割加工工艺过程电火花线切割加工设备线切割加工的主要工艺质量指标影响工艺经济性的因素与分析）
（4）激光加工（激光加工原理、特点和分类激光加工设备激光打孔激光切割）
（5）超声加工（超声加工的原理与特点超声加工设备超声加工工艺参数及其影响因素超声加工的应用）6．铸造
（1）铸造及其特点（铸造工艺基础铸造工艺设计铸造工艺文件）
（2）砂型铸造（造型材料铸铁件铸造铸钢件铸造铜、铝合金铸件铸造）
（3）金属型铸造（铜合金铸件铝合金铸件）
（4）压铸（压铸件的结构压铸合金压铸机）
（5）熔模铸造（熔模铸件的结构熔模铸造的工艺参数模型壳的特点及应用）
（6）铸造工艺装备（模样模板芯盒砂箱）
7．压力加工
（1）压力加工及其分类（压力加工的涵义和特点压力加工的分类与应用）
（2）锻造（自由锻模锻）
（3）冲压（冲压加工的特点冲压工艺分类冲压工艺的应用要求）
（4）影响锻压加工质量的因素及其提高的措施
（5）压力加工用的工艺装备（冲压模设计热锻模设计胎模结构设计快速经济制模技术）
8．焊接
（1）焊接方法和特点（熔焊工艺基础弧焊电源及其特性焊接工艺）
（2）电弧焊（手弧焊及其设备埋弧焊）
（3）氩弧焊
（4）气焊（气焊与气割设备选用气焊工艺参数的选择气焊工艺参数的选择）
（5）焊接工艺装备（焊接用夹具焊接辅助加工装置焊接操作机）
9．表面处理
（1）表面处理的特点和分类（表面处理特点表面工程技术分类）
（2）涂装技术（涂装材料涂装工艺与装备涂膜干燥典型产品涂装涂膜质量的评价）
（3）热喷涂技术（常用热喷涂工艺分类和热喷涂技术特点热喷涂工艺流程热喷涂工艺方法热喷涂材料热喷涂技术的应用热喷涂涂层质量评定）
（4）电镀（电镀的实施方式电镀的工艺过程影响镀层质量的因素电镀种类及应用电镀层质量评价）10．装配
（1）基本知识（组装、部装、总装装配单元、基准零件与基准组件、基准部件装配精度影响装配质量的主要因素）
（2）装配尺寸链及装配方法（装配尺寸链装配方法）
（3）装配方法类型及其选择（完全互换装配法部分互换装配法（亦称大数互换装配法）选择装配法修配装配法调整装配法）
（4）典型部件装配（滚动轴承部件装配圆柱齿轮传动部件装配）
五、管理/经济
1．安全/环保
（1）设备维护保障（保养）与安全操作（设备的维护保障（保养）加工和起重机械的安全机器人、数控机床和自动生产线的安全技术）
（2）常见劳动安全与卫生防范（防火、防爆防触电和静电防噪声）
（3）环境保护（工业废气、废水、固体废弃物及其处理技术环保法律、法规及标准清洁生产ISO 14000环境管理系列标准介绍）
2．与职业相关的道德、法律知识
（1）公民基本道德规范
（2）公民道德建设的主要内容
（3）机械工程师职业道德规范
（4）财务及税务制度（会计基本制度财务三表税种、税率）
（5）知识产权法（基本知识专利法商标法著作权法反不正当竞争法）
（6）现代企业制度相关法律（公司法合同法招投标法生产许可制度）
（7）WTO规则和政府产业政策（历史和我国的承诺WTO基本原则WTO的四大宗旨反补贴与反倾销加入WTO对我国社会的影响）
3．工程经济
（1）经济学基本概念（需求供给供给和需求平衡市场市场经济指令经济和混合经济）
（2）成本分析（成本的分类量—本—利之间的关系量—本—利分析）
（3）价值工程（价值工程的基本概念实施价值工程的基本程序产品功能分析产品功能评价提出改进设想分析与评价方案试验，检查，评价效果）
4．管理
（1）管理的基本职能（管理的重要性和工作性质管理的基本职能）
（2）现代企业制度（企业所有制两权分离企业财产组织形式公司治理结构）
（3）生产率分析与提高（生产率方法研究时间研究熟练曲线）
（4）物流基础（物流及其系统的基本概念制造企业的物流系统常用物料搬运设备的特点及选用供应链和供应链管理）
（5）现场管理（5S活动定置管理）
5．管理创新
（1）制造模式的变化和先进制造模式（制造模式从大量生产开始成组技术、数控技术和单元制造——多品种成批生产的解决方案当代的先进制造模式）
（2）MRP/MRPⅡ/ERP （MRP MRPⅡERP）
（3）精益生产（准时制（JIT）生产看板管理）
（4）项目管理（项目及项目管理概念项目管理三要素和目标项目管理的过程和内容）
（5）灵捷制造（灵捷制造战略产生背景灵捷制造战略的基本概念企业灵捷化案例）
六、质量管理/质量控制
1．质量管理/质量保证
（1）质量/产品质量（质量定义产品质量和质量特性产品质量的形成与质量职能及职责）
（2）质量管理和全面质量管理（质量管理的含义质量管理的发展全面质量管理的特点全面质量管理的
基础工作）
（3）ISO 9000族标准与质量体系（ISO 9000族标准的产生与发展ISO 9000族标准的构成与内容质量保证和质量体系建立）
（4）质量认证（质量认证的类型产品质量认证质量体系认证）
2．过程质量控制
（1）质量控制概念
（2）过程质量控制的基本工具（统计分析表排列图因果图）
（3）统计过程控制工具（直方图工序能力和工序能力指数Cp 控制图）
（4）相关分析（相关图（散点图）法回归方程法相关分析在质量控制中的用途）
3．计量与检测
（1）产品制造中的计量与检测
（2）几何量测量（测量基准长度测量用的器具角度测量器具形状测量器具）
（3）机械量测量（力、重量的测量力矩的测量位移测量转速测量振动测量）
（4）其他物理量测量（温度测量压力测量噪声测量）
七、计算机应用
1．计算机应用的基本知识
（1）微机的构成及种类
（2）常用微机的结构性能特点（十六位微机（8086/8088CPU）的结构性能特点八位微机（Z80CPU）的结构性能特点单片机的结构性能特点I/O接口及存储器的扩展可编程逻辑控制器（PLC））
（3）微机软硬件的选用原则
2．计算机仿真
（1）仿真的基本概念
（2）计算机仿真的发展和意义
（3）计算机仿真的一般过程
（4）仿真在CAD/CAPP/CAM系统中的应用
3．计算机数字控制（CNC）
（1）CNC控制程序编制基础（CNC加工程序编制的内容及步骤普通程序格式及典型程序代码）
（2）CNC程序编制方法（手工编程与自动编程手工编程举例程序语言方法自动编程流程及APT编程简例普通程序格式）
（3）直线插补与圆弧插补
4．CAD/CAPP/CAM/CAE
（1）CAD/CAPP/CAM的基本概念
（2）CAD/CAPP/CAM的基本功能和工作流程
（3）计算机辅助设计（CAD）
（4）计算机辅助工艺规程设计（CAPP）
（5）计算机辅助制造（CAM）
（6）CAD/CAPP/CAM的应用状况
（7）计算机辅助工程（Computer Aided Engineering-CAE）
八、机械制造自动化
1．机械制造自动化发展及其技术内容分类
2．加工作业自动化（设备自动化）
（1）刚性自动化加工设备（普通的自动化机床组合机床刚性自动线）
（2）柔性自动化加工设备（数控机床加工中心）
3．物流自动化
（1）物流概念和功能
（2）物流自动化设备分类（上、下料/装卸自动化设备传输/搬运自动化设备存储自动化设备）
4．信息流自动化
（1）信息涵义与信息流/信息系统
（2）信息源
（3）信息采集/输入
（4）信息处理
（5）信息传输与交换
（6）信息存储
5．管理自动化
（1）管理含义及其自动化基础
（2）MRP-Ⅱ
6．常见的机械制造柔性自动化系统
（1）DNC系统
（2）FMC（柔性加工单元）
（3）柔性自动线（FTL）
（4）FMS（柔性制造系统）
（5）计算机集成制造系统（CIMS）
Ⅲ.有关规定和说明
一、考试形式
机械工程师资格考试分两个单元分别进行，均为笔试。
第一单元考试时间为3小时。试卷中所有考题应考者一律必答。应考者需携带计算器、三角板和圆规。
第二单元考试时间为2小时。试卷中包含必答题和选答题。应考者可携带《机械工程师资格考试指导书》，需携带计算器、三角板和圆规。
第一单元试卷满分为120分，第二单元试卷满分为80分。两个单元满分之和为200分，120分为及格分。
二、命题原则
1．命题以本大纲为依据。
2．考试命题覆盖本大纲所规定的所有考试内容，适当突出重点内容，加大重点内容的覆盖密度。本大纲的重点内容为设计/制造和管理/经济（含质量管理）部分。
3．加强应用能力的考核，即注重考核应考者运用所学知识分析和解决实际问题的能力,以应用性、实用性考题为主。
4．考试题型为选择题、简单应用题和综合应用题。第一单元考试试卷中，含80分的选择题和40分的简单应用题，满分为120分；第二单元考试试卷中，含40分的简单应用题（考生必答）和40分的综合应用题（考生选答），满分为80分。综合应用题将按设计/制造和管理/经济两个侧重面命题。
5．选择题主要考查“了解”、“熟悉”和“掌握”层次的基本知识和基本技能；应用题主要考查应试者运用“熟悉”和“掌握”层次的知识，进行任务分析、论述、计算、绘图以及简单设计的基本能力。
6．试卷中合理安排不同难易程度的试题。每份试卷中不同难度（易、较易、较难、难）试题的分数比例一般为2∶3∶3∶2。
三、辅导材料和参考书
《机械工程师资格考试指导书》中国机械工程学会技术资格认证中心
《机械工程师继续教育丛书》有关分册机械工程师进修学院
机械制造与自动化、工业工程、管理工程等专业大学本科有关教学用书等。
Ⅳ、样题示例
第一单元
一、选择题
1．塑性最好，具有高抗拉强度、高延伸率且变形最小，适合用作需要注入模型的产品的工程塑料是
A）聚碳酸脂B）聚苯乙烯C）酚醛塑料D）环氧树脂
2．铸模中的冒口是为了
A）帮助提升模具B）与上模箱固定
C）加强拔模斜度D）铸件冷却时补充金属
二、简单应用题
下列各步骤是一般零件拟定加工工艺的基本方法，它们是：工艺分析，选择毛坯，确定各工序的机床，确定各工序加工余量，编制工艺卡片，拟定工艺顺序，技术要求分析，共7项（顺序已打乱），请按合理顺序排列，并简单说明工作内容。
第二单元
一、简单应用题
1．下图为一活塞支承在螺纹端盖上，试分析存在什么问题，如何改进(绘出改进图)。
二、综合应用题
1．齿轮是机器中最常用的传动件，一般要求其传动平稳、强度高、硬化层深、耐磨和尺寸稳定，如果是批量生产的圆柱齿轮，试问应选用何种材料，何种方法制作毛坯，整个工艺过程（含冷、热加工）的流程应是怎样？为什么？
2．有一零件的尺寸加工要求为，在一台普通车床上加工50个样件，得到的尺寸如表所示：
样品
样本号X1 X2 X3 X4 X5
1 20.08 20.07 20.13 20.13 20.24
2 20.12 19.91 20.08 20.05 19.99
3 20.01 20.05 20.02 20.28 20.01
4 20.13 20.00 20.20 20.07 19.85
5 20.0
6 20.13 20.18 20.00 20.03
6 20.15 20.08 20.19 20.1
7 19.98
7 20.03 19.93 20.05 20.10 20.02
8 20.16 19.98 20.04 20.14 20.09
9 20.12 19.96 20.13 20.04 20.14
10 20.15 20.10 19.97 20.05 20.08
请根据这些数据
(1)计算该车床的工序能力指数并绘出其尺寸和公差带的分布图和评价该机床的能力。
(2)绘制出控制图。
申请人须具有良好的职业行为，遵守道德规范，并提供以下有效文件：
⑴．大学毕业证；
⑵．工程师外语培训合格证书（外语四级证书或人事部门职称外语考试合格证书或分中心及我会认可的培训机构培训考核合格证书）；
⑶．计算机应用技术培训合格证明（计算机等级考试证书或计算机应用技术三个模块合格证书及我会认可的培训机构培训考核合格证书）；
⑷．机械工程师“综合素质与技能”考试合格证书；
⑸．参加中国机械工程学会颁布的《机械工程类专业技术人员继续教育科目指南》中所规定的一门课程的培训并取得合格证书；
⑹．实际工作经历，专科毕业四年以上（非机械类需六年），本科毕业三年以上（非机械类需五年），同等学历者十五年以上，申请人必须有一年以上在生产、科研企业工作经历；
⑺．提供工作总结报告（由本人岗位上级写出工作业绩评语并需经单位领导签署意见及公章证明）。
资格考试
凡申请机械工程师资格认证的人员，必须通过教育部考试中心组织的全国统一资格考试，成绩合格。资格考试每年11月份举行。
资格认证申请资料
⑴．按“条件”要求的内容、顺序装入资料袋或装订成册；
⑵．证件照2张（其中1张贴在申请表上）；
⑶．申请表由申请者从网上（https://www.doczj.com/doc/6711947267.html,）下载。
机械工程师
一认证的对象
从事机械工程类工作的科技人员。
二认证的分类
ACME分为：机械工程师（C.Me）、高级机械工程师（C.S.Me）；
专业工程师（P.E）（含见习专业工程师（I.E））；
杰出贡献机械工程师（M.Me）。
三、认证条件
一机械工程师（Certified Mechanical Engineer 简称：C.Me）
1、申请机械工程师资格应满足以下条件:
⑴具有良好的职业行为，自觉遵守《机械工程师职业道德规范》；
⑵自然条件：
①中国机械工程学会会员；
②工科大学毕业，大学以下学历必须满足实际工作年限及经历中第④条要求；
③工程师外语水平达标；
④计算机应用技术达标。
⑶实际工作年限及经历：
①机械类专科毕业4年以上（非机械类工科需6年）机械工程方面的工作实践经历；
②机械类本科毕业3年以上（非机械类工科需5年）机械工程方面的工作实践经历；
③工科研究生毕业2年以上,从事本专业相关工作二年以上；
④大学以下学历人员，年龄在35岁以上，须有15年以上的机械工程工作实践经历。
⑷全国统一的机械工程师“综合素质与技能”考试成绩合格。
⑸满足《机械工程师技术能力要求》。
⑹用人单位对个人专业技术经历和能力的认可。
⑺申请前须参加中国机械工程学会系统组织的机械工程师继续教育课程培训并达到要求。
锻件的结构工艺性 绘制锻件图等工艺设计工作是解决如何锻造出合格锻件的问题，而锻件的结构工艺性，则是考虑什么样的结构容易优质高产地锻造出来的问题。锻造方法不同，对零件的结构工艺性的要求也不同。下面分别讨论自由锻、胎模锻和锤上模锻的零件结构工艺性。 一、自由锻件的结构工艺性 1、自由锻零件的特点 自由锻主要生产形状简单、精度较低和表面粗糙度较高的毛坯。这是设计锻件结构时要首先考虑的因素。同时，还要在保证零件使用性能的前提下，考虑如何便于锻打，如何才能提高生产效率。 2、自由锻件的结构工艺性要求 自由锻件的设计原则是：在满足使用性能的前提下，锻件的形状应尽量简单，易于锻造。 二、胎模锻件和模锻件的结构工艺性 1. 胎模锻和模锻件的特点 胎模锻和模锻允许零件上有较复杂的曲面、肋条和小凸台，甚至可以在锻件上制出花纹和文字。
由于坯料是在模膛内产生塑性变形的，所以成形性好，锻件的精度较高，表面粗糙度值较低，这是模锻和胎模锻优于自由锻的地方。 必须注意，在与模锻锤击方向平行的面上，一般是不允许有凹入和凸出部分的，否则无法进行模锻。 2. 胎模锻件和模锻件的结构工艺性要求 三、锤上模锻件的结构工艺性 设计模锻零件时，应根据模锻特点和工艺要求，使其结构符合下列原则： 1．模锻零件应具有合理的分模面，以使金属易于充满模膛，模锻件易于从锻模中取出，且敷料最少，锻模容易制造。 2．模锻零件上，除与其它零件配合的表面外，均应设计为非加工表面。模锻件的非加工表面之间形成的角应设计模锻圆角，与分模面垂直的非加工表面，应设计出模锻斜度。 3．零件的外形应力求简单、平直、对称，避免零件截面间差别过大，或具有薄壁、高肋、等不良结构。一般说来，零件的最小截面与最大截面之比不要小于0.5，如图1a所示零件的凸缘太薄、太高，中间下凹太深，金属不易充型。如图1b所示零件过于扁薄，薄壁部分金属模锻时容易冷却，不易锻出，对保护设备和锻模也不利。如图1c所示零件有一个高而薄的凸缘，使锻模的制造和锻件的取出都很困难。改成如图1d所示形状则较易锻造成形。
一、防锈铝合金 摘自《合金钢与有色金属锻造》郭鸿镇，1999. 主要合金元素是锰和镁．不能时效强化，锻造退火后是单相固溶体，抗腐蚀性能高，塑性好。 锰在铝中能通过固溶强化提高铝合金的强度，但其主要的作用是能提高铝合金的抗蚀能力。A1—Mn系合金中的第二相MnA16与铝的化学性质接近，故含锰合金抗蚀性好。 镁对铝合金的抗蚀性损伤较小，而且有较好的固溶强化效果。 防锈铝承受压力加工的能力很强，可施以冷压力加工使之产生加工强化。它的可焊性也很好，切削性较差(因太软)。 表1防锈铝合金的化学成分和机械性能 二、铝合金可锻性 低强度、高塑性合金：LD2，LF2l，LF2，LF3，LF5及工业纯铝等； 中等强度和塑性的合金：LD5，LD6，LD7，LD8，LY2，LY6，LY11，LY16，LYl7，LF6等； 高强度、低塑性的合金有：LD10，LYl2，LC4，LC6等 LF21：锻造温度范围300-500，80%变形量。变形速度影响不大。 LD5：铸造状态，中等塑性。300-450，压力机锻造允许变形量大于50%，锤上小于50%。变形状态，高塑性。350-500，压力机锻造允许变形量80%，锤上65%。 LC4：塑性较低。铸态，350-450，压力机，50%，锤上小于40%；变形态，350-450，压力机，65-85%，锤上，30-60%。
表2铝合金的锻造温度和加热规范 我车间应用的加热温度： 470：LD2 LD7 2618 LF2 435: LC4 450：L Y12 三、铝合金锻造特点 注意备料，端面平整，表面无裂纹、斑点、划伤等；不宜采用多膛模锻；注意模具的预热与润滑；模锻后及时切边。 形状复杂、中等大小模锻件宜采用模锻锤。 形状简单、中等大小及不需要制坯采用曲轴压力机。 大型铝合金采用模锻液压机。锻模预热接近铝合金的锻造温度。 四、锻件图设计 余量 表3 有色金属锻件的机械加工余量
零件结构的铸造工艺性分析 铸造工艺性，是指零件结构既有利于铸造工艺过程的顺利进行，又有利于保证铸件质量。 还可定义为：铸造零件的结构除了应符合机器设备本身的使用性能和机械加工的要求外，还应符合铸造工艺的要求。这种对铸造工艺过程来说的铸件结构的合理性称为铸件的铸造工艺性。 另定义：铸造工艺性是指零件的结构应符合铸造生产的要求，易于保证铸件品质，简化铸造工艺过程和降低成本。 铸造工艺性不好，不仅给铸造生产带来麻烦，不便于操作，还会造成铸件缺陷。因此，为了简化铸造工艺，确保铸件质量，要求铸件必须具有合理的结构。 一、铸件质量对铸件结构的要求 1．铸件应有合理的壁厚 某些铸件缺陷的产生，往往是由于铸件结构设计不合理而造成的。采用合理的铸件结构，可防止许多缺陷。 每一种铸造合金，都有一个合适的壁厚范围，选择得当，既可保证铸件性能（机械性能）要求，又便于铸造生产。在确定铸件壁厚时一般应综合考虑以下三个方面：保证铸件达到所需要的强度和刚度；尽可能节约金属；铸造时没有多大困难。 （1）壁厚应不小于最小壁厚 在一定的铸造条件下，铸造合金能充满铸型的最小壁厚称为该铸造合金的最小壁厚。为了避免铸件的浇不足和冷隔等缺陷，应使铸件的设计壁厚不小于最小壁厚。各种铸造工艺条件下，铸件最小允许壁厚见表1-1～表1-5
表1-1 砂型铸造时铸件最小允许壁厚（单位：㎜） 表1-2 熔模铸件的最小壁厚（单位：㎜）
表1-3 金属型铸件的最小壁厚（单位：㎜） 表1-4 压铸件的最小壁厚（单位：㎜） （2）铸件的临界壁厚 在铸件结构设计时，为了充分发挥金属的潜力，节约金属，必须考虑铸造合金的力学性能对铸件壁厚的敏感性。厚壁铸件容易产生缩孔、缩松、晶粒粗大、偏析和松软等缺陷，从而使铸件的力学性能下降。从这个方面考虑，各种铸造合金都存在一个临界壁厚。铸件的壁厚超过临界壁厚后，铸件的力学性能并不按比例地随着铸件壁厚的增加而增加，而是显著下降。因此，铸件的结构设计应科学
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？ '.
铸造工艺设计基础 铸造生产周期较长，工艺复杂繁多。为了保证铸件质量，铸造工作者应根据铸件特点，技术条件和生产批量等制订正确的工艺方案，编制合理的铸造工艺流程，在确保铸件质量的前提下，尽可能地降低生产成本和改善生产劳动条件。本章主要介绍铸造工艺设计的基础知识，使学生掌握设计方法，学会查阅资料，培养分析问题和解决问题的能力。 §1-1 零件结构的铸造工艺性分析 铸造工艺性，是指零件结构既有利于铸造工艺过程的顺利进行，又有利于保证铸件质量。 还可定义为：铸造零件的结构除了应符合机器设备本身的使用性能和机械加工的要求外，还应符合铸造工艺的要求。这种对铸造工艺过程来说的铸件结构的合理性称为铸件的铸造工艺性。 另定义：铸造工艺性是指零件的结构应符合铸造生产的要求，易于保证铸件品质，简化铸造工艺过程和降低成本。 铸造工艺性不好，不仅给铸造生产带来麻烦，不便于操作，还会造成铸件缺陷。因此，为了简化铸造工艺，确保铸件质量，要求铸件必须具有合理的结构。 一、铸件质量对铸件结构的要求 1．铸件应有合理的壁厚 某些铸件缺陷的产生，往往是由于铸件结构设计不合理而造成的。采用合理的铸件结构，可防止许多缺陷。
每一种铸造合金，都有一个合适的壁厚范围，选择得当，既可保证铸件性能（机械性能）要求，又便于铸造生产。在确定铸件壁厚时一般应综合考虑以下三个方面：保证铸件达到所需要的强度和刚度；尽可能节约金属；铸造时没有多大困难。 （1）壁厚应不小于最小壁厚 在一定的铸造条件下，铸造合金能充满铸型的最小壁厚称为该铸造合金的最小壁厚。为了避免铸件的浇不足和冷隔等缺陷，应使铸件的设计壁厚不小于最小壁厚。各种铸造工艺条件下，铸件最小允许壁厚见表7-1～表7-5 表1-2 熔模铸件的最小壁厚（单位：㎜）
压铸件结构设计 压铸件结构设计是压铸工作的第一步。设计的合理性和工艺适应性将会影响到后续工作的顺利进行，如分型面选择、内浇口开设、推出机构布置、模具结构及制造难易、合金凝固收缩规律、铸件精度保证、缺陷的种类等，都会以压铸件本身工艺性的优劣为前提。 1、压铸件零件设计的注意事项 ⑴、压铸件的设计涉及四个方面的内容： a、即压力铸造对零件形状结构的要求； b、压铸件的工艺性能； c、压铸件的尺寸精度及表面要求； d、压铸件分型面的确定； 压铸件的零件设计是压铸生产技术中的重要部分，设计时必须考虑以下问题：模具分型面的选择、浇口的开设、顶杆位置的选择、铸件的收缩、铸件的尺寸精度保证、铸件内部缺陷的防范、铸孔的有关要求、收缩变形的有关要求以及加工余量的大小等方面； ⑵、压铸件的设计原则是： a、正确选择压铸件的材料； b、合理确定压铸件的尺寸精度； c、尽量使壁厚分布均匀； d、各转角处增加工艺园角，避免尖角。 ⑶、压铸件分类 按使用要求可分为两大类，一类承受较大载荷的零件或有较高相对运动速度的零件，检查的项目有尺寸、表面质量、化学成分、力学性能（抗拉强度、伸长率、硬度）；另一类为其它零件，检查的项目有尺寸、表面质量及化学成分。 在设计压铸件时，还应该注意零件应满足压铸的工艺要求。压铸的工艺性从分型面的位置、顶面推杆的位置、铸孔的有关要求、收缩变形的有关要求以及加工余量的大小等方面考虑。合理确定压铸面的分型面，不但能简化压铸型的结构，还能保证铸件的质量。 ⑷、压铸件结构的工艺性： 1)尽量消除铸件内部侧凹，使模具结构简单。 2)尽量使铸件壁厚均匀，可利用筋减少壁厚，减少铸件气孔、缩孔、变形等缺陷。 3)尽量消除铸件上深孔、深腔。因为细小型芯易弯曲、折断，深腔处充填和排气不良。 4)设计的铸件要便于脱模、抽芯。 5）肉厚的均一性是必要的。 6）避免尖角。 7）注意拔模角度。 8）注意产品之公差标注。 9）太厚太薄皆不宜。 10）避免死角倒角(能少则少)。 11）考虑后加工的难易度。 12）尽量减少产品内空洞。 13）避免有半岛式的局部太弱的形状。 14）太长的成形孔，或太长的成形柱皆不宜。 2、压铸件零件设计 ⑴、压铸件的形状结构 a、消除内部侧凹； b、避免或减少抽芯部位； c、避免型芯交叉；合理的压铸件结构不仅能简化压铸型的结构，降低制造成本，同时也改善铸件质量。 ⑵、壁厚 压铸件的壁厚对铸件质量有很大的影响。以铝合金为例，薄壁比厚壁具有更高的强度和良好的致密性。因此，在保证铸件有足够的强度和刚性的条件下，应尽可能减少其壁厚，并保持壁厚均匀一致。
压铸件结构创新设计(经验） 压铸件零件设计的注意事项 一、压铸件的设计涉及四个方面的内容：a、即压力铸造对零件形状结构的要求；b、压铸件的工艺性能；c、压铸件的尺寸精度及表面要求；d、压铸件分型面的确定； 压铸件的零件设计是压铸生产技术中的重要部分，设计时必须考虑以下问题：模具分型面的选择、浇口的开设、顶杆位置的选择、铸件的收缩、铸件的尺寸精度保证、铸件内部缺陷的防范、铸孔的有关要求、收缩变形的有关要求以及加工余量的大小等方面； 二、压铸件的设计原则是：a、正确选择压铸件的材料，b、合理确定压铸件的尺寸精度；c、尽量使壁厚分布均匀；d、各转角处增加工艺园角，避免尖角。 三、压铸件按使用要求可分为两大类，一类承受较大载荷的零件或有较高相对运动速度的零件，检查的项目有尺寸、表面质量、化学成分、力学性能（抗拉强度、伸长率、硬度）；另一类为其它零件，检查的项目有尺寸、表面质量及化学成分。 在设计压铸件时，还应该注意零件应满足压铸的工艺要求。压铸的工艺性从分型面的位置、顶面推杆的位置、铸孔的有关要求、收缩变形的有关要求以及加工余量的大小等方面考虑。合理确定压铸面的分型面，不但能简化压铸型的结构，还能保证铸件的质量。 压铸件零件设计的要求 一、压铸件的形状结构要求：a、消除内部侧凹；b、避免或减少抽芯部位；c、避免型芯交叉； 合理的压铸件结构不仅能简化压铸型的结构，降低制造成本，同时也改善铸件质量， 二、铸件设计的壁厚要求：压铸件壁厚度（通常称壁厚）是压铸工艺中一个具有特殊意义的因素，壁厚与整个工艺规范有着密切关系，如填充时间的计算、内浇口速度的选择、凝固时间的计算、模具温度梯度的分析、压力（最终比压）的作用、留模时间的长短、铸件顶出温度的高低及操作效率； a、零件壁厚偏厚会使压铸件的力学性能明显下降，薄壁铸件致密性好，相对提高了铸件强度及耐压性； b、铸件壁厚不能太薄，太薄会造成铝液填充不良，成型困难，使铝合金熔接不好，铸件表面易产生冷隔等缺陷，并给压铸工艺带来困难； 压铸件随壁厚的增加，其内部气孔、缩孔等缺陷增加，故在保证铸件有足够强度和刚度的前提下，应尽量减小铸件壁厚并保持截面的厚薄均匀一致，为了避免缩松等缺陷，对铸件的厚壁处应减厚（减料），增加筋；对于大面积的平板类厚壁铸件,设置筋以减少铸件壁厚； 根据压铸件的表面积，铝合金压铸件的合理壁厚如下： 压铸件表面积/mm2 壁厚S/mm ≤25 1.0～3.0 ＞25~100 1.5～4.5 ＞100~400 2.5～5.0
第2章铸造练习题1．是非题 ( 错) (3)为防止铸件产生裂纹，在设计零件时力求壁厚均匀。( 对) (5)选择分型面的第一条原则是保证能够起模。( 对) (6)起模斜度是为便于起模而设置的，并非零件结构所需要。( 对) (10)铸造圆角主要是为了减少热节，同时还有美观的作用。( 对) （11）铸造合金要求有好的流动性和小的偏析倾向，所以它的凝固温度范围越大越好。(错) (12) 压力铸造可铸出形状复杂的薄壁有色铸件，它的生产效率高、质量好。( 对) （24）合金的充型能力与其流动性有关而与铸型充填条件无关。(错) (26) 缩孔、缩松的产生原因是固态收缩得不到补缩。( 错) (28) 为防止产生缩孔，薄壁铸件常采用同时凝固原则。（错） (32) “同时凝固”工艺措施可以有效地防止缩孔、缩松、气孔等缺陷。（错） (35) 铸件各部分的固态收缩不能同步进行是铸件产生应力、变形、裂纹的根本原因。（对） (36) 用灰铸铁既能制造受拉零件，也能制造受压零件，但是制造受拉零件更有利于发挥其力学性能特点。（对） 2．选择题 (1)合金的铸造性能主要包括( b )。 A．充型能力和流动性B．充型能力和收缩 C．流动性和缩孔倾向D．充型能力和变形倾向 (2)消除铸件中残余应力的方法是( c )。 A．同时凝固B．减缓冷却速度C．时效处理D．及时落砂 (3)下面合金形成缩松倾向最大的是( d )。 A．纯金属B．共晶成分的合金 C．近共晶成分的合金D．远离共晶成分的合金 (4)为保证铸件质量，顺序凝固常用于( a )铸件生产中。 A．缩孔倾向大的合金B．吸气倾向大的合金 C．流动性较差的合金D．裂纹倾向大的合金 (5)灰口铸铁、可锻铸铁和球墨铸铁在机械性能上有较大差别，主要是因为它们(c )不同。 A．基体组织B．碳的存在形式C．石墨形态D．铸造性能 (10)形状复杂零件的毛坯，尤其是具有复杂内腔时，最适合采用( a )生产。 A．铸造B．锻造C．焊接D．热压 （11）浇注时铸件的大平面朝下，主要是为了避免出现(d )。 A．砂眼B．气孔C．夹渣D．夹砂 (16) 大批量生产铸铁水管，应选用( c )铸造。 A．砂型B．金属型C．离心D．熔模 （17）为了减小收缩应力，型砂应具备足够的( A．强度B．透气性C退让性D．耐火性 （18）压铸模通常采用( )钢制造， A．CrMnMo B．3Cr2W8V C．Crl2MoV D．T10 （19）内腔复杂的零件，最好用( )方法制取毛坯。 A．冲压D．冷轧C．铸造D．模锻
压铸件的结构工艺性 1．熟练掌握工程制图标准和表示方法。掌握公差配合的选用和标注。 2．熟悉常用金属材料的性能、试验方法及其选用。掌握钢的热处理原理，熟悉常用金属材料的热处理方法及其选用。了解常用工程塑料、特种陶瓷、光纤和纳米材料的种类及应用。 3．掌握机械产品设计的基本知识与技能，能熟练进行零、部件的设计。熟悉机械产品的设计程序和基本技术要素，能用电子计算机进行零件的辅助设计，熟悉实用设计方法，了解现代设计方法。 4．掌握制订工艺过程的基本知识与技能，能熟练制订典型零件的加工工艺过程，并能分析解决现场出现的一般工艺问题。熟悉铸造、压力加工、焊接、切（磨）削加工、特种加工、表面涂盖处理、装配等机械制造工艺的基本技术内容、方法和特点并掌握某些重点。熟悉工艺方案和工艺装备的设计知识。了解生产线设计和车间平面布置原则和知识。 5．熟悉与职业相关的安全法规、道德规范和法律知识。熟悉经济和管理的基础知识。了解管理创新的理念及应用。 6．熟悉质量管理和质量保证体系，掌握过程控制的基本工具与方法，了解有关质量检测技术。 7．熟悉计算机应用的基本知识。熟悉计算机数控（CNC）系统的构成、作用和控制程序的编制。了解计算机仿真的基本概念和常用计算机软件的特点及应用。 8．了解机械制造自动化的有关知识。 Ⅱ.考试内容 一、工程制图与公差配合 1．工程制图的一般规定 （1）图框 （2）图线 （3）比例 （4）标题栏 （5）视图表示方法 （6）图面的布置 （7）剖面符号与画法 2．零、部件（系统）图样的规定画法 （1）机械系统零、部件图样的规定画法（螺纹及螺纹紧固件的画法齿轮、齿条、蜗杆、蜗轮及链轮的画法花键的画法及其尺寸标注弹簧的画法） （2）机械、液压、气动系统图的示意画法（机械零、部件的简化画法和符号管路、接口和接头简化画法及符号常用液压元件简化画法及符号） 3．原理图 （1）机械系统原理图的画法 （2）液压系统原理图的画法 （3）气动系统原理图的画法 4．示意图 5．尺寸、公差、配合与形位公差标注 （1）尺寸标注 （2）公差与配合标注（基本概念公差与配合的标注方法） （3）形位公差标注 6．表面质量描述和标注 （1）表面粗糙度的评定参数 （2）表面质量的标注符号及代号
设计铸件时,从哪几方面考虑压铸件的结构工艺性 1．熟练掌握工程制图标准和表示方法。掌握公差配合的选用和标注。 2．熟悉常用金属材料的性能、试验方法及其选用。掌握钢的热处理原理，熟悉常用金属材料的热处理方法及其选用。了解常用工程塑料、特种陶瓷、光纤和纳米材料的种类及应用。3．掌握机械产品设计的基本知识与技能，能熟练进行零、部件的设计。熟悉机械产品的设计程序和基本技术要素，能用电子计算机进行零件的辅助设计，熟悉实用设计方法，了解现代设计方法。 4．掌握制订工艺过程的基本知识与技能，能熟练制订典型零件的加工工艺过程，并能分析解决现场出现的一般工艺问题。熟悉铸造、压力加工、焊接、切（磨）削加工、特种加工、表面涂盖处理、装配等机械制造工艺的基本技术内容、方法和特点并掌握某些重点。熟悉工艺方案和工艺装备的设计知识。了解生产线设计和车间平面布置原则和知识。 5．熟悉与职业相关的安全法规、道德规范和法律知识。熟悉经济和管理的基础知识。了解管理创新的理念及应用。 6．熟悉质量管理和质量保证体系，掌握过程控制的基本工具与方法，了解有关质量检测技术。 7．熟悉计算机应用的基本知识。熟悉计算机数控（CNC）系统的构成、作用和控制程序的编制。了解计算机仿真的基本概念和常用计算机软件的特点及应用。 8．了解机械制造自动化的有关知识。 Ⅱ.考试内容 一、工程制图与公差配合 1．工程制图的一般规定 （1）图框 （2）图线 （3）比例 （4）标题栏 （5）视图表示方法 （6）图面的布置 （7）剖面符号与画法 2．零、部件（系统）图样的规定画法 （1）机械系统零、部件图样的规定画法（螺纹及螺纹紧固件的画法齿轮、齿条、蜗杆、蜗轮及链轮的画法花键的画法及其尺寸标注弹簧的画法） （2）机械、液压、气动系统图的示意画法（机械零、部件的简化画法和符号管路、接口和接头简化画法及符号常用液压元件简化画法及符号） 3．原理图 （1）机械系统原理图的画法 （2）液压系统原理图的画法 （3）气动系统原理图的画法 4．示意图 5．尺寸、公差、配合与形位公差标注 （1）尺寸标注 （2）公差与配合标注（基本概念公差与配合的标注方法） （3）形位公差标注
《钢质模锻件金相组织评级图与评定方法》国标的制订与应用 模锻件的生产一般要通过锻后热处理，使锻件获得不同的机械性能，热处理后的金相组织检验是控制锻件内在质量的重要手段之一。金相检验不仅能反映出锻件热处理的结果，还能考察热处理工艺的合理性，为制订、改进工艺提供科学依据。为确定金相检验统一的、权威的客观尺度，制订了《钢质模锻件金相组织评级图及评定方法》。本标准的制订主要是根据我国模锻生产厂家长期生产实践积累的经验和资料。 国内的模锻生产厂对锻件金相组织观察分析有多年历史，积累了丰富的资料，一些厂已经制订了适用于工厂的金相组织评级的工厂标准。1991年12月经国家技术监督局审查批准，标准号为GB/T13320-9l，于1992年10月1日起实施。 一、标准的制订原则 1、制订标准的主导思想 制订金相组织评级图及评定方法的主导思想就是：在保证标准的科学性的前提下，强调标准的实用性，注意与生产实际结合，使标准符合我国目前的模锻生产实际情况，因为只有内容先进而又切实可行的金相检验际准；才能在提高锻件内在质量方面起到应有的促进作用，使标准的贯彻产生好的经济效益。 2、标准的适用范围 本标准是以汽车、拖拉机模锻件的金相检验为基础制订的。因为汽车拖拉机行业采用模锻件最多，而且也最育代表性，其代表性表现为： a. 锻件形状各异，拥有锻件分类表中各种类型的锻件； b. 成形方法多样，有锤模锻，平锻机模锻、摩擦乐力机模锻、锻压机模锻、辊锻、辊轧、挤压等，几乎包括了现代锻压成形的各种方法； c. 材料应用范围较广，汽车、拖拉机行业应用的材质，代表了整个机械制造行业； d. 汽车、拖拉机行业对模锻件的内在质量要求较高，有较长的金相组织系统检验史，积累了丰富的资料。 因此，以汽车、拖拉机行业模锻作为基础制订的标准除了主要适用于汽车、拖拉机行业外，对其他加工机械、矿山机械、施工机械等也有指导意义。 3、评级图的分组 按钢种、钢号和不同的热处理方式，将评级图分为四组： a. 中碳结构钢正火锻件评级图，主要用于35、40、45、50、55等中碳结构钢正火处理锻件的金相组织检验和级别评定。 b. 低碳低合金结构钢(渗碳钢)正火锻件金相组织评级图。主要用于20CrMnTi、20MnTiB及其它组织相近的渗碳钢正火锻件的金相组织检验和级别的评定。 c. 中碳结构钢调质锻件金相组织评级图。 d. 中碳低合金结构钢调质锻件金相组织评级图。 4、锻件评级标准的分级原则 4.1、正火锻件评级标准的分级原则 锻件从锻造状态到完全正火状态其组织可分为：锻造状态、部分正火状态、不完全正火状态和完全正火状态几种类型，本着评定时容易判定，生产中应用方便的原则，每组标准划分为8个等级。并以20CrMnTi钢为低台金渗碳钢正火锻件作为评级图的依据。 4.2、调质锻件评级标准的分级原则 调质锻件一般采用中碳和中碳低合金结构钢，在高温回火前的组织状态大致可分为：完全淬火状态、不完全淬火状态、半淬火状态和部分淬火状态，以及过冷组织和接近正火状态等几种类型的组织。经过高温回火处理后的组织形态，取决于淬火后的组织形态，因而经调质处理的锻件组织，形态也可以分为相应的几种类型，遵照这一原则，中碳和中碳低合金结构钢调质锻件金相组织评级图也是分为8个等级。 5、评级图的级别划分 四组评级图分别划分为8个等级，l级组织最好，8级组织最差，两组正火评级图中1～4级为完全正火状态或基本正火状态组织，5～8级为不完全正火、半正火或锻造状态组织，两组调质评级图中1～4级为淬火回火组织，5～8级为部分淬火，过冷状态或接近于正火组织，4级组织相当于淬火半马氏体回火组织；淬火状态下半马氏体组织与钢中碳含量有直接关系。在显微镜下确定淬火状态钢锻件的半马氏体点时，可在同一试样截面上从边部到心部测定硬度分布情况，并绘出硬度分布曲线，作对照参考。
锻造工艺学及模具设计复习思考题
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？
第十一—第十二—第十三—第十四上次课程回顾： 第三节铸造工艺方案的确定 一、造型、制芯方法的选择 二、铸件浇注位置的确定 三、分型面的选择 四、型（砂）芯设计 第四节铸造工艺参数的确定 一、铸件尺寸公差 二、机械加工余量 三、铸件工艺余量 四、铸件工艺补正量 五、起模斜度（铸造斜度） 六、铸造收缩率 七、最小铸出孔及槽 八、反变形量 第五节液态金属成形工艺设计实例 一、铸造工艺图的绘制 二、铸件图的绘制 三、铸型（装配）图的绘制 四、铸造工艺规程和工艺卡片的编制
问题： 1 在铸造生产中，选择造型方案时应考虑哪些基本原则？ 2 什么叫浇注位置？选择浇注位置应遵循哪些原则？ 3 怎样选择分型面？
1 在铸造生产中，选择造型方案时应考虑哪些基本原则？ （1）造型、制芯方法应与生产批量相适应； （2）造型、制芯方法应适合工厂条件； （3）要兼顾铸件的精度要求和成本。 2 什么叫浇注位置？选择浇注位置应遵循哪些原则？ 浇注位置：浇注时铸件在铸型中所处的位置。 （1）铸件上质量要求高的部分及重要工作面、重要加工面、加工基准面和大平面应尽量朝下或垂直安放； （2）铸件的厚大部位应放在上部，尽量满足铸件自下而上的顺序凝固； （3）应保证铸件有良好的液态金属导入位置保证铸型充满； （4）应尽量少用或不用砂芯。 3 怎样选择分型面？ （1）分型面应选在铸件最大截面处，以保证顺利起出模样而不损坏铸型； （2）尽量将铸件全部或大部分放在同一个半型内； （3）尽量减少分型面的数量； （4）分型面应尽量选用平面； （5）便于下芯、合型和检查型腔尺寸； （6）考虑工艺特点，尽量使加工及操作工艺简单。
《锻造工艺学》作业（2）题解 101、什么叫顶镦？ 答：顶镦指杆件的局部镦粗工艺过程。因为顶镦工艺过程常常在平锻机上完成，有时也称为平锻工艺。102、顶镦可分为哪两种？ 答：顶镦根据模具结构和变形过程中金属的流动方式分为闭式平锻和开式平锻两种。 103、顶镦工艺的技术关键是什么？ 答：顶镦工艺的技术的关键是使坯料在顶镦过程中不产生弯曲，或仅有少量弯曲但不能折叠。 104、什么是顶镦第一规则？ 答：顶镦第一规则当毛坯的端面平整且垂直于棒料轴线，其变形部分的长度长径比小于3时，可以一次顶镦成形。 105、顶镦第二规则适用于什么场合？ 答：顶镦第二规则适用于在凹模中聚料。主要是为了保证正常的局部镦粗杆件的伸出长度而不产生折叠。106、镦粗第三规则适用于什么场合？ 答：镦粗第三规则适用于在冲头的锥形模膛内聚料。它能保证杆料进行正常的局部镦粗而不产生弯曲折叠。 107、叙述锤锻模的结构，并说出各零件的功用？ 答：锤锻模由上下两个模块组成，两模块借助燕尾、楔铁和键块分别紧固在锤头和下模座的燕尾槽中。 燕尾使模块固定在锤头（或砧座）上，使燕尾底面与锤头（或砧座）底面紧密贴合。 楔铁使模块在左右方向定位。 键块使模块在前后方向定位。 108、锤上模锻的分类有哪几种？ 答：锤上模锻的分类为： （1）按模锻时有无飞边分为开式模锻及闭式模锻，（无飞边模锻节省飞边损耗，提高材料利用率）。锻件坯料一般需要锯切下料或车床下料。 （2）按模块上布置模膛的个数不同分为单模膛模锻和多模膛模锻，（单模膛模锻适用于形状简单的锻件。多模膛模锻的坯料可在一次加热后连续塑性变形）。 （3）按模块上终锻模锻件数的不同分为一模一件的单件模锻和一模多件的多件模锻。 109、和同样能力的模锻锤相比，模锻压力机有哪些特点？ 答：与同样能力的模锻锤相比，热模锻压力机的初次投资大，但维护费用低，动力消耗小。 与摩擦压力机模锻相比，生产率较高，便于自动化。热模锻压力机结构复杂，制造条件要求高。110、热模锻压力机模锻工艺过程具有哪些特点？ 答：热模锻压力机模锻工艺过程具有下列特点： （1）对于横截面形状复杂、分模面接近圆形或方形的锻件(例如薄辐齿轮)，必须正确设计预锻工步。 （2）对于截面相差很大的长毛坯，一般需要用其它设备制坯。 （3）最好使用电加热及其它少无氧化加热，或在热坯料送进压力机前有效清除氧化皮。 （4）热模锻压力机导向精度较高，工作方式和普通冲床相近。 111、摩擦压力机模锻有什么特点？ 答：摩擦压力机模锻时有如下特点： （1）摩擦压力机靠飞轮积蓄的能量工作，原则上可多次打击干。 （2）摩擦压力机兼有锻锤和压力机双重工作特性。对地基没有特殊要求。滑块没有固定的下死点和上死点。 （3）摩擦压力机设备制造成本低，劳动条件好。
摘要 目前国内外的锻造方法主要的仍然是自由锻和模锻，工业发达国家的模锻大大超过自由锻。因为模锻生产率高，锻件尺寸精度高，材料利用率高，纤维组织沿锻件轮廓分布，故力学性能好，故强度高，耐冲击抗疲劳。如果能结合胎膜锻、型砧锻，其经济效益会显著提高，“锻压”是人类发明的最古老的生产技术之一，也是机械制造业中重要的技术之一。它包含了锻造和冲压技术，以及与之相关的塑性变形技术。锻造作为金属加工的主要方法和手段，因此锻造工艺是发展趋势，锻造加工能保证金属纤维组织的连续性，使锻件的纤维组织与锻件外形保持一致，金属流线完整，可保证零件具有良好的力学性能与长的使用寿命，锻件是机器中负重载荷的零件，特别适合结构尺寸小而载荷大或受疲劳载荷的零件。不懂锻件设计就有可能违反锻造原理和锻造结构工艺性,轻则延长零件的生产周期锻造加工能保证金属纤维组织的连续性，使锻件的纤维组织与锻件的外形保持一致，金属流线完整，可保证零件具有良好的力学性能与长的使用寿命，增加制造困难，增加成本；重则可能无法把您设计的零件锻造出来。本设计将通过对各种锻件的具体案例的结构设计及其工艺性进行分析，把握锻件的结构设计及其工艺性的制造规律，并通过其规律的把握，达到灵活运用制造技术，合理设计零件结构及其工艺的目的。 关键词：自由锻；模锻；锻造工艺；胎膜锻；结构 I
Abstract Currently，forging method at home and abroad，mainly remains Free forging and Roll forging，Model Forging of Industrial developed countries easily outnumbered Free forging. Beca mechanical property. High strength, impact fatigue resistance. "Forge" is one of the oldest use of high production rate of Roll forging，high dimension precision of forging，high utilization ratio of material and fibrous tissue distributes the outlines of forging，so it has good production technology of human invention, is one of the important technology in mechanical manufacturing industry. It includes the forging and stamping technology, and the plastic deformation associated with technology. Forging as main methods and means of metal processing . Forging ps histiocytomarocess can ensure the continuity of metallic fibrou , consistent with appearance of fibrous tissue and forgings forging, metal flow line complete, guaranteed parts with good mechanical properties and long service life, Forging is the weight-bearing loads in the machine parts, particularly suited to the structure of small size and loading large or subject to fatigue loading parts，If we can combine The fetal membrane hammers and the swage block hammers，the Economic efficiency will obviously enhances，so Forging craft is the trend of development, we will disobey Forging principle and Forging structure technology capability if we can not understand Forging design, the result range from not forging the components to protracting the production cycle, increasing manufacturing difficulties and costing this Graduation Project, we can grasp the law of the manufacture of structural design and forging structure technology capability by analysising the structural design of a wide range of forging and the technology capability, also nimbly use the technique of manufacture, reasonably design the structural and the craft by grasping the law. Keywords:Free forging；Roll forging；Forging craft；The fetal membrane hammers；structural II
结构设计工艺手册
前言 公司现有零件中，不仅在打样过程中经常会有一些加工工艺性的问题，也有很多归档转产的零件存在加工困难的情况，不仅影响生产进度和交货，也影响结构件的质量。如钣金零件的折弯，经常会发生折弯碰刀的情况；落料的外圆角、半圆凸台、异型孔的规格太多，以及一些不合理的形状设计，导致加工厂要多开很多不必要的落料模，大大增加模具的加工和管理成本；插箱的钣金导轨、拉伸凸台等设计，品种越来越多，需要统一、规范；喷漆和丝印，也经常出现喷涂选择不合理导致废品率较高、无法丝印等问题；有些钣金零件的点焊完全可以适当增加定位，不增加成本也不影响美观，实际上大部分设计是靠生产的工装定位，不仅麻烦、效率低，精度也不好；很多可以避免焊接的钣金零件，往往设计成角焊的结构形式，焊接和打磨都非常麻烦，不仅效率较低，而且外观质量也经常得不到保证，等等。长期以来，这些相同的问题不断地重复发生，无论对产品质量还是产品的生产和进度，都会产生不良的影响。 编写这本《结构设计工艺手册》目的，就是为了方便工程师在结构设计时查阅一些常用的、关键的数据，更好地保证工程师设计出的零件有较好的加工工艺性，统一结构要素，减少不必要的开模，加快加工进度，降低加工成本，提高产品质量。编写这本手册的同时，对《钣金模具手册》标准进行了彻底的改编，对一些典型的结构形状进行了优化和系列化，减少了品种，并在intralink库里对相关的模具建模，不仅方便设计人员进行结构设计，对模具的统一，也会起到较好的效果。 手册中一些典型的数据主要来源于参考资料，一些工艺上的极限尺寸，主要来源于加工厂家提供的数据，是我们应尽可能遵照的。有些正在生产的零件，一些尺寸超出了手册中给出的极限尺寸，但并不能就能说明这些设计是有良好的工艺性，原则上是在满足产品性能的条件下，尽可能达到最好的加工工艺性。 由于时间和实际经验有限，手册中错误在所难免，恳请大家批评指正，希望经过一定时间的实践检验，经过将来补充、修订、完善之后，能够成为一部非常实用的参考书，对我们的设计工作起到很好的指导作用。考虑手册的篇幅和实用性，以及我们的设计主要是钣金零件设计，因此，本手册主要以钣金件为主。 手册编写得到中兴新的吉海青、胡兴胜、李道清、杜坚、巴新安等大力帮助，在此表示感谢！ 顾问：张晖马庆魁何朝来何剑波冯力 编写人员：彭诗林：第一章：钣金零件设计工艺 颜斌鲁：第二章：金属切削件设计工艺 严冬：第三章: 压铸件设计工艺 杨涛：第四章：铝型材零件设计工艺 郑宁生：第五章金属的焊接设计工艺 尚玉其：第六章：塑料件设计工艺 刘彦明：第七章表面处理工艺 温存善、封智：第八章：结构图纸零部件的分级和代码申请 曹水春、陈进云、张向峰、刘肖：《结构设计工艺手册》修改、编辑、汇总