2—1 判断题（正确的画O，错误的画×)
1．浇注温度是影响铸造合金充型能力和铸件质量的重要因素.提高浇注温度有利于获得形状完整、轮廓清晰、薄而复杂的铸件.因此，浇注温度越高越好. （×）
2．合金收缩经历三个阶段。其中，液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩孔、缩松的基本原因，而固态收缩是铸件产生内应力、变形和裂纹的主要原因. （O）
3．结晶温度范围的大小对合金结晶过程有重要影响。铸造生产都希望采用结晶温度范围小的合金或共晶成分合金，原因是这些合金的流动性好,且易形成集中缩孔，从而可以通过设置冒口,将缩孔转移到冒口中,得到合格的铸件. （O）
4．为了防止铸件产生裂纹,在零件设计时，力求壁厚均匀；在合金成分上应严格限制钢和铸铁中的硫、磷含量；在工艺上应提高型砂及型芯砂的退让性。（O）
5．铸造合金的充型能力主要取决于合金的流动性、浇注条件和铸型性质.所以当合金的成分和铸件结构一定时；控制合金充型能力的唯一因素是浇注温度。（×）
6．铸造合金在冷却过程中产生的收缩分为液态收缩、凝固收缩和固态收缩.共晶成分合金由于在恒温下凝固，即开始凝固温度等于凝固终止温度，结晶温度范围为零。因此，共晶成分合金不产生凝固收缩，只产生液态收缩和固态收缩，具有很好的铸造性能。（×）
7．气孔是气体在铸件内形成的孔洞.气孔不仅降低了铸件的力学性能,而且还降低了铸件的气密性。（O）
8．采用顺序凝固原则，可以防止铸件产生缩孔缺陷,但它也增加了造型的复杂程度，并耗费许多合金液体，同时增大了铸件产生变形、裂纹的倾向. （O）
2—2 选择题
1．为了防止铸件产生浇不足、冷隔等缺陷，可以采用的措施有( D).
A．减弱铸型的冷却能力；B．增加铸型的直浇口高度；
C．提高合金的浇注温度；D．A、B和C；E．A和C.
2．顺序凝固和同时凝固均有各自的优缺点。为保证铸件质量，通常顺序凝固适合于( D)，而同时凝固适合于（B)。
A．吸气倾向大的铸造合金；B．产生变形和裂纹倾向大的铸造合金；
C．流动性差的铸造合金；D．产生缩孔倾向大的铸造合金。
3．铸造应力过大将导致铸件产生变形或裂纹。消除铸件中残余应力的方法是（D）；消除铸件中机械应力的方法是（C）.
A．采用同时凝固原则；B．提高型、芯砂的退让性;
C．及时落砂；D．去应力退火。
4．合金的铸造性能主要是指合金的( B）、( C）和（G）.
A．充型能力；B．流动性;C．收缩;D．缩孔倾向；E．铸造应力；F．裂纹;G。偏析；H.气孔.
5．如图2—1所示的A、B、C、D四种成分的铁碳合金中，流动性最好的合金是（D）；形成缩孔倾向最大的合金是（D)；形成缩松倾向最大的合金是（B）。
图2—1 图2-2
6．如图2—2所示应力框铸件。浇注并冷却到室温后,各杆的应力状态为(H)。若用钢锯沿A—A 线将φ30杆锯断，此时断口间隙将（A）。断口间隙变化的原因是各杆的应力（C）,导致φ30杆（E),φ10杆（D）。
A．增大；B．减小；C．消失; D．伸长; E．缩短;F．不变；
G．φ30杆受压,φ10杆受拉；Ｈ．φ30杆受拉，φ10杆受压.
7．常温下落砂之前，在图2—3所示的套筒铸件中（F）。常温下落砂以后,在该铸件中（C）.
A．不存在铸造应力；
B．只存在拉应力；
C．存在残余热应力；
D．只存在压应力;
E．存在机械应力；
F．C和E。
图2-3
作业4 砂型铸造工艺专业_________班级________学号________姓名____________
4-1 判断题（正确的画O，错误的画×)
1．芯头是砂芯的一个组成部分，它不仅能使砂芯定位、排气，还能形成铸件内腔。（×）
2．机器造型时,如零件图上的凸台或筋妨碍起模，则绘制铸造工艺图时应用活块或外砂芯予以解决. （×)
3．若砂芯安放不牢固或定位不准确，则产生偏芯；若砂芯排气不畅，则易产生气孔；若砂芯阻碍铸件收缩,则减少铸件的机械应力和热裂倾向。（×）
4．制定铸造工艺图时，选择浇注位置的主要目的是保证铸件的质量，而选择分型面的主要目的是在是保证铸件的质量的前提下简化造型工艺。（O）
5．浇注位置选择的原则之一是将铸件的大平面朝下，主要目的是防止产生缩孔缺陷。(×）
4—2 选择题
1．如图4-1所示的零件采用砂型铸造生产毛坯。与图中所示的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分型方案相适应的造型方法分别为（C）、（D）、（B）、（B）。其中较合理的分型方案是(Ⅳ）。
A．整模造型；B．分模造型；C．活块造型;D．挖砂造型；E．三箱造型。
图4-1
2．如图4-2所示的具有大平面铸件的几种分型面和浇注位置方案中，合理的是（A）。
图4—2
4—3 填空题
1．零件与铸件在形状和尺寸上有很大区别，尺寸上铸件比零件多加工余量和（斜度），形状上零件上一些尺寸小的孔或槽,铸件上(可不铸出)。
2．造型用的模型与铸件在形状和尺寸上有很大区别，尺寸上模型比铸件多（收缩率），形状上铸件上有孔的地方，模型上（设有芯头）.
4-4 应用题
1．绳轮（图4—3），材料为HT200,批量生产.绘制零件的铸造工艺图。
图4-3
2．衬套（图4-4），材料为HT200,批量生产。绘制零件的铸造工艺图，并在用双点划线绘制的零
件轮廓图上定性画出模型图和铸件图.
图4-4
铸件图
作业5 特种铸造与零件的铸造结构工艺性
专业_________班级_______学号________姓名___________
5-1 判断题（正确的画O，错误的画×)
1．分型面是为起模或取出铸件而设置的，砂型铸造、熔模铸造和金属型铸造所用的铸型都有分型面。（×）
2．铸造生产的显著优点是适合于制造形状复杂，特别是具有复杂内腔的铸件。为了获得铸件的内腔，不论是砂型铸造还是特种铸造均需使用型芯。(×）
3．熔模铸造一般在铸型焙烧后冷却至600～700℃时进行浇注，从而提高液态合金的充型能力。因此，对相同成分的铸造合金而言，熔模铸件的最小壁厚可小于金属型和砂型铸件的最小壁厚。(O）
4．为避免缩孔、缩松或热应力、裂纹的产生，零件壁厚应尽可能均匀.所以设计零件外壁和内壁,外壁和筋，其厚度均应相等. (×）
5．零件内腔设计尽量是开口式的,并且高度H与开口的直径D之比(H/D）要小于1，这样造型时可以避免使用砂芯，内腔靠自带砂芯来形成。（O）
5—2 选择题
1．用化学成分相同的铸造合金浇注相同形状和尺寸的铸件。设砂型铸造得到的铸件强度为σ砂；金属型铸造的铸件强度为σ金;压力铸造的铸件强度为σ压，则（C)。
A．σ砂＝σ金=σ压; B．σ金＞σ砂＞σ压；
C．σ压＞σ金＞σ砂；D．σ压＞σ砂＞σ金。
2．铸件上所有垂直于分型面的立壁均应有斜度.当立壁的表面为加工表面时，该斜度称为（A)。
A．起模斜度; B．结构斜度; C．起模斜度或结构斜度。
3．在铸造条件和铸件尺寸相同的条件下,铸钢件的最小壁厚要大于灰口铸铁件的最小壁厚,主要原因是铸钢的（B).
A．收缩大; B．流动性差；C．浇注温度高；D．铸造应力大.
5-3 应用题
下列零件采用砂型铸造生产毛坯,材料为HT200。请标注分型面；在不改变标定尺寸的前提下，修
改结构上不合理处，并简述理由。
１．托架（图5-1）
图5—1
作业7 自由锻
专业_________班级_______学号________姓名___________
7-1判断题(正确的画O，错误的画×）
１．自由锻是单件、小批量生产锻件最经济的方法，也是生产重型、大型锻件的唯一方法.因此，自由锻在重型机械制造中具有特别重要的作用. （O）
2．绘制自由锻件图时，应考虑填加敷料和加工余量，并标出锻件公差。也就是说，在零件的所有表面上，都应给出加工余量。（×)
3．自由锻冲孔前，通常先要镦粗，以使冲孔面平整和减少冲孔深度. （O）
7-2选择题
1．镦粗、拔长、冲孔工序都属于（C）。
A．精整工序；B．辅助工序；C．基本工序。
2．图7-1所示锻件,用自由锻锻造，坯料的直
径为φ140mm，长度为220mm，其基本工序是
（A）。
A．拔长φ100→局部镦粗→拔长φ60→切断；
B．整体镦粗→拔长φ100→拔长φ60→切断；
C．拔长φ100→拔长φ60→局部镦粗→切断;
D．局部镦粗→拔长φ100→拔长φ60→切断。图7—1
7-3应用题
1．试分析如图7-2所示的几种镦粗缺陷产生的原因（设坯料加热均匀）.
双腰鼓形镦弯镦歪
锻锤吨位小，高径比过大（＞2.5)，端面不平行与轴线不垂直
（a）(b）(c）
图7-2
2．如图7-3所示的整体活塞采用自由锻制坯。试在右侧双点划线绘制的零件轮廓图上定性绘出锻件图,选择合理的坯料直径(现有圆钢直径有:φ120、φ110、φ100、φ90、φ80、φ70）,并说明理由,拟定锻造基本工序，在表7—1中画出工序简图.
坯料直径：φ100选择原因:局部镦粗时保证高径比＜2。5
图7-3
4．如图7—5所示，通常碳钢采用平砧拔长，高合金钢采用V型砧拔长，试分析砧型对钢的变形
有何影响?
V型砧使压应力数目增多，提高金属的可锻性,适合于拔长塑性较差的高合金钢.
图7-5
5．如图7—6所示支座零件，采用自由锻制坯，试修改零件结构设计不合理之处。
图7-6
6．图7—7所示零件,采用自由锻制坯,试修改零件结构设计不合理之处。
图7—7
作业8 模锻与板料冲压
专业_________班级________学号_______姓名___________
8—1 判断题（正确的画O，错误的画×)
1．如图8-l所示锻件，采用锤上模锻生产.从便于锻模制造，锻件容易出模的角度考虑分模面应选在a—a. (×）
图8-1
2．锻模中预锻模膛的作用是减少终锻模膛的磨损，提高终锻模膛的寿命.因此预锻模膛不设飞边槽,模膛容积稍大于终锻模膛，模膛圆角也较大,而模膛斜度通常与终锻模膛相同。（O）
3．板料冲压落料工序中的凸、凹模的间隙是影响冲压件剪断面质量的关键。凸、凹模间隙越小，则冲压件毛刺越小,精度越高. （×)
4．板料弯曲时,弯曲后两边所夹的角度越小，则弯曲部分的变形程度越大.（×）
5．拉深过程中坯料的侧壁受拉应力。拉应力的大小与拉深系数有关，拉深系数越大,则侧壁所受的拉应力越大。(×）
6．受翻边系数的限制，一次翻边达不到零件凸缘高度要求时，则可以进行多次翻边. （×）
7．冲床的一次冲程中,在模具的不同工位上同时完成两道以上工序的冲压模具，称为连续模。（O）
8—2 选择题
1．锻造圆柱齿轮坯100件,为提高生产率决定采用胎模锻。应选用（C）。
A．扣模; B．合模；C．筒模。
2．平锻机上模锻所使用的锻模由三部分组成，具有两个相互垂直的分模面，因此平锻机最适于锻造（C）。
A．连杆类锻件; B．无孔盘类锻件; C．带头部杆类锻件；D．A和C。
3．拉深变形在没有压板的条件下，板料进入凹模前受( B）。在有压板的条件下,板料进入凹模前受（C)。
A．两向拉应力，一向压应力; B．一向拉应力，一向压应力;
C．两向压应力，一向拉应力；D．三向压应力.
4．厚1mm直径φ350的钢板经拉深制成外径为φ150的杯形冲压件。由手册中查得材料的拉深系数m l＝0.6,m2＝0。80,m3＝0.82，m4＝0.85.该件要经过（C)拉深才能制成。
A．一次；B．两次；C．三次；D．四次。
5．大批量生产外径为φ50mm，内径为φ25mm，厚为2mm的零件.为保证孔与外圆的同轴度应选用（C）。
A．简单模；B．连续模；C．复合模.
6．设计冲孔凸模时，其凸模刃口尺寸应该是（A )。
A．冲孔件孔的尺寸； B．冲孔件孔的尺寸＋2z（z为单侧间隙);
C．冲孔件孔的尺寸－2z; D．冲孔件尺寸－z.
7．压力加工的操作工序中，工序名称比较多,属于自由锻的工序是( C），属于板料冲压的工序是( D）。
A。镦粗、拔长、冲孔、轧制；B。拔长、镦粗、挤压、翻边；
C。镦粗、拔长、冲孔、弯曲; D. 拉深、弯曲、冲孔、翻边。
8．冲压模具结构由复杂到简单的排列顺序为（D)。
Ａ、复合模－简单模－连续模；Ｂ、简单模－连续模－复合模;
Ｃ、连续模－复合模－简单模；Ｄ、复合模－连续模－简单模。
8-3应用题
1．图8-2所示的常啮合齿轮，年产15万件,锻坯由锤上模锻生产。试图8-2（a）上修改零件不合理的结构，在图8-2（b）上定性绘出齿轮结构修改后的锻件图。
图8-2
（a)
(b)
2．如图8—3所示冲压件，采用厚l。5mm低碳钢板进行批量生产.试确定冲压的基本工序，并在表8—1中绘出工序简图.
图8—3
表8—1
序号工序名称工序简图
1 2 3 4
落料
冲孔
弯曲
翻边
3．如图8—4所示冲压件，采用厚l。5mm低碳钢板进行批量生产。试确定冲压的基本工序。
图8—4
基本工序：
4．图8-5(a）所示为油封内夹圈,图8-5(b）所示为油封外夹圈，均为冲压件.试分别列出冲压基本工序,并说明理由。（材料的极限圆孔翻边系数K＝0。68）。
[提示］d0 = d1– 2[H - 0。43R— 0.22t]
式中：d0―冲孔直径（mm);d1―翻边后竖立直边的外径（mm)；H―从孔内测量的竖立直边高度(mm);R―圆角半径（mm)；t―板料厚度（mm）.
(a）(b）
图8-5
图8—5（a)基本工序: 图8—5（b）基本工序：
原因：原因：
翻边系数k0＝0。86＞0。68，可以直接翻边;翻边系数k0＝0。65＜0。68,不能直接翻边；
作业9 熔化焊工艺基础与焊接方法
专业_________班级________学号_______姓名___________
9—1 判断题（正确的画O，错误的画×)
1．焊接电弧是熔化焊最常用的一种热源.它与气焊的氧乙炔火焰一样，都是气体燃烧现象，只是焊接电弧的温度更高，热量更加集中。（×）
2．焊接应力产生的原因是由于在焊接过程中被焊工件产生了不均匀的变形，因此，防止焊接变形的工艺措施，均可减小焊接应力. (×）
3．焊接应力和焊接变形是同时产生的。若被焊结构刚度较大或被焊金属塑性较差，则产生的焊接应力较大,而焊接变形较小. （O）
4．手工电弧焊过程中会产生大量烟雾,烟雾对焊工的身体有害，因此，在制造焊条时,应尽量去除能产生烟雾的物质。(×）
5．埋弧自动焊焊接低碳钢时,常用H08A焊丝和焊剂43l。当焊剂43l无货时,可用焊剂230代替。（×）
6．根据熔化焊的冶金特点,熔化焊过程中必须采取的措施是，1、提供有效的保护，2、控制焊缝金属的化学成分,3、进行脱氧和脱硫、磷。(×）
7．中、高碳钢及合金钢焊接接头，存在对接头质量非常不利的淬火区，该淬火区的塑性、韧性低,容易产生裂纹，因此焊接这类钢时一般均需进行焊前预热，以防淬火区的形成。
(O）
8．氩弧焊采用氩气保护,焊接质量好，适于焊接低碳钢和非铁合金。（×)
9．埋弧自动焊具有生产率高,焊接质量好，劳动条件好等优点.因此，广泛用于生产批量较大，水平位置的长、直焊缝的焊接，但它不适于薄板和短的不规则焊缝的焊接。（O)
10．点焊和缝焊用于薄板的焊接。但焊接过程中易产生分流现象，为了减少分流,点焊和缝焊接头型式需采用搭接. （×）
9—2 选择题
1．下列几种牌号的焊条中，( C）和（E）只能采用直流电源进行焊接.
A．结422；B．结502；C．结427；D．结506；E．结607；F．结423.
2．对于重要结构、承受冲击载荷或在低温下工作的结构，焊接时需采用碱性焊条，原因是碱性焊条的（D）。
A．焊缝抗裂性好;B．焊缝冲击韧性好;C．焊缝含氢量低；D．A、B和C。
3．气体保护焊的焊接热影响区一般都比手工电弧焊的小,原因是（C）。
A．保护气体保护严密; B．焊接电流小；
C．保护气体对电弧有压缩作用；D．焊接电弧热量少。
4．氩弧焊的焊接质量比较高,但由于焊接成本高,所以（C）一般不用氩弧焊焊接。
A．铝合金一般结构；B．不锈钢结构；C．低碳钢重要结构；D．耐热钢结构。
5．焊接工字梁结构，截面如图9—1所示。
四条长焊缝的正确焊接顺序是（B )。
Ａ．a－b－c－d；Ｂ．a－d－c－b;
Ｃ．a－c－d－b;Ｄ．a－d－b－c. 图9—1工字梁截面图
6．焊接电弧中三个区产生的热量由多到少排列顺序是（D），温度由高到低的排列顺序是（B）。
Ａ、阴极－阳极－弧柱；Ｂ、弧柱－阳极－阴极;Ｃ、阴极－弧柱－阳极；
Ｄ、阳极－阴极－弧柱；Ｅ、阳极－弧柱－阴极；Ｆ、弧柱－阴极－阳极。
7．结422焊条是生产中最常用的一种焊条，原因是（D）。
Ａ．焊接接头质量好；Ｂ．焊缝金属含氢量少;
Ｃ．焊接接头抗裂性好；Ｄ．焊接工艺性能好。
8．埋弧自动焊比手工电弧焊的生产率高，主要原因是( D）。
Ａ、实现了焊接过程的自动化；Ｂ、节省了更换焊条的时间；
Ｃ、A和B; Ｄ、可以采用大电流密度焊接.
9．酸性焊条得到广泛应用的主要原因是( D）。
Ａ、焊缝强度高；Ｂ、焊缝抗裂性好；
Ｃ、焊缝含氢量低；Ｄ、焊接工艺性好。
10．焊条牌号“结422”中，“结”表示结构钢焊条，前两位数字“42" 表示（C）.
Ａ、焊条的σb≥420MPa；Ｂ、结构钢的σb≥420MPa；
Ｃ、焊缝的σb≥420MPa；Ｄ、焊条的σb＝420MPa.
9-3 填空题
1．焊接时往往都要对被焊工件进行加热.熔化焊加热的目的是（形成熔池）;压力焊加热的目的是(将接头金属加热到高塑性状态）；钎焊加热的目的是（熔化钎料）。
2．焊接时一般都要对被焊区进行保护，以防空气的有害作用.手工电弧焊采用（气和渣联合)保护；埋弧自动焊采用(渣)保护；氩弧焊的保护措施是（氩气保护）；而在钎焊过程中则利用（钎剂)来进行保护。
3．点焊时必须对工件施加压力，通电前加压是为了(使工件接头紧密接触)；断电后加压是为了（使接头产生塑性变形，压力作用下结晶）.
4．钎焊时除使用钎料外，还需使用(钎剂）,它在钎焊过程中的作用是：1）(清除工件金属和钎料表面上的氧化膜及杂质）；2）（隔离空气起保护作用）；3)增大钎料的（填充能力）。
5．CO2气体保护焊适于焊接（低碳钢）和（低合金钢）材料，应采用的焊丝分别是
(H08MnSiA )和（H08Mn2SiA）.
6．压力焊时也需对工件接头进行加热，主要目的是（将接头金属加热到高塑性状态）。
7．钎焊的接头强度较低，为了提高接头的承载能力，钎焊采用（搭接）接头。
8．焊条牌号“结507"中，“7”表示（低氢型药皮）和（直流专用）。
作业10 金属焊接性与焊接结构设计
专业_________班级_______学号_______姓名___________
10-1 判断题(正确的画O，错误的画×）
1．金属的焊接性不是一成不变的.同一种金属材料，采用不同的焊接方法及焊接材料，其焊接性可能有很大差别。（O）
2．焊接中碳钢时，常采用预热工艺。预热对减小焊接应力十分有效.同时，预热也可防止在接头上产生淬硬组织。(O）
3．根据等强度原则，手工电弧焊焊接400MPa级的15MnV钢，需使用结426和结427（或结422、结423）焊条。（×）
10—2 选择题
1．不同金属材料的焊接性是不同的。下列铁碳合金中，焊接性最好的是( D）。
A．灰口铸铁；B．可锻铸铁；C．球墨铸铁；
D．低碳钢；E．中碳钢；F．高碳钢.
2．焊接梁结构,焊缝位置如图10-l所示，结构材料为16Mn钢，单件生产。上、下翼板的拼接焊缝A应用（B）方法和（E）焊接材料；翼板和腹板的四条长焊缝B宜采用( A)方法焊接，使用的焊接材料为（H）；筋板焊缝C应采用（A）方法焊接，焊接材料为( E）。
A．埋弧自动焊; B．手工电弧焊; C．氩弧焊；D．电渣焊；E．结507；
F．结422；G．结427；H．H08MnA和焊剂431；I．H08MnSiA;
J．H08A和焊剂130。
图10—1
10—3 填空题
1．图10-2所示为汽车传动轴，由锻件45钢和钢管Q235钢焊接而成.大批量生产时，合适的焊接方法为( CO2气体保护焊）；使用的焊接材料为（H08MnSiA）。
图10-2 图10-3
2．汽车车轮由轮圈和辐板组成，材料均为Q235钢，如图10-3所示.大批量生产时，轮圈由卷板机卷成，再经( 闪光对焊)焊接而成;而轮圈与辐板则用( CO2气体保护焊）焊接连为一体，焊接材料为（H08MnSiA）。
10-4 应用题
1．在长春地区用30mm厚的16Mn钢板焊接一直径为20m的容器。16Mn的化学成分如下:C＝0.12～0。20％；Si＝0.20～0。55％；Mn＝1。20～1。60％；P、S＜0.045％。
（1）计算16Mn的碳当量;
(2）判断16Mn的焊接性；
（3）夏季施工时是否需要预热？冬季施工时是否需要预热？如需预热，预热温度应为多少？
=0.16+1.40/6 =0。39 16Mn的焊接性良好
夏季施工时不需要预热。冬季施工时需要预热，预热温度应100-150℃。
2．修改焊接结构的设计(焊接方法不变)
(1）钢板的拼焊（电弧焊）,如图10—4。
图10—4
（2)用钢板焊接工字梁(电弧焊），如图10—5。
图10-5 （3）钢管与圆钢的电阻对焊，如图10-6.
图10—6 (4）管子的钎焊，如图10—7。
图10—7
《材料成形技术基础》复习思考题 第一篇铸造 1.何谓液态合金的充型能力？充型能力不足，铸件易产生的主要缺陷有哪些？ 充型能力：液态金属充满铸型型腔，获得形状完整、尺寸精确、轮廓清晰铸件的能力。 充型能力不足，会产生浇不足、冷隔、气孔、夹渣等缺陷。 提高充型能力的方法：1）选择凝固温度范围小的合金；2）适当提高浇注温度、充型压力；3）合理设计浇注系统结构；4）铸型预热，合理的铸型蓄热系数和铸型发气量；5）合理设计铸件结构。 2.影响液态合金充型能力的主要因素有哪些？ 影响液态合金充型能力的主要因素有：流动性、铸型条件、浇注条件和铸件结构等。 3.浇注温度过高或过低，对铸件质量有何影响？ 浇注温度过低，会产生浇不足、冷隔、气孔、夹渣等缺陷。浇注温度过高，液态合金的收缩增大，吸气量增加，氧化严重，容易导致产生缩孔、缩松、气孔、粘砂、粗晶等缺陷。可见，浇注温度过高或过低，都会产生气孔。 4.如何实现同时凝固？目的是什么？该原则适用于何种形状特征的铸件？ 铸件薄璧部位设置在浇、冒口附近，而厚璧部位用冷铁加快冷却，使各部位的冷却速度趋于一致，从而实现同时凝固。目的：防止热应力和变形。该原则适用于壁厚均匀的铸件。 注意：壁厚均匀，并非要求壁厚完全相同，而是铸件各部位的冷却速度相近。 5.试述产生缩孔、缩松的机理。凝固温度范围大的合金，其缩孔倾向大还是缩松倾向大？与铸铁相比较，铸钢的缩孔、缩松倾向如何？ 产生缩孔、缩松的机理：物理机制是因为液态收缩量＋凝固收缩量＞固态收缩量（或写为：体收缩量＞线收缩量）；工艺原因则是由于补缩不足。 凝固温度范围大的合金，其缩松倾向大。与铸铁相比较，铸钢的缩孔、缩松倾向大。 6.试述冒口与冷铁的作用。 冒口：补缩、排气。冷铁：调整冷却速度。冒口：补缩、排气。冷铁：调整冷却速度。 7.一批铸钢棒料（Φ200×L mm），落砂清理后，立即分别进行如下的切削
试卷1 一、思考题 1．什么是机械性能？（材料受力作用时反映出来的性能）它包含哪些指标？（弹性、强度、塑性、韧性、硬度等）各指标的含意是什么？如何测得? 2．硬度和强度有没有一定的关系?为什么? （有，强度越高，硬度越高）为什么？（都反映材料抵抗变形及断裂的能力） 3．名词解释：过冷度，晶格，晶胞，晶粒与晶界，同素异晶转变，固溶体，金属化合物，机械混合物。 4．过冷度与冷却速度有什么关系?对晶粒大小有什么影响? （冷却速度越大过冷度越大，晶粒越细。） 5.晶粒大小对金属机械性能有何影响?常见的细化晶粒的方法有哪些? （晶粒越细，金属的强度硬度越高，塑韧性越好。孕育处理、提高液体金属结晶时的冷却速度、压力加工、热处理等） 6．说明铁素体、奥氏体、渗碳体和珠光体的合金结构和机械性能。 7．默绘出简化的铁碳合金状态图，并填人各区域内的结晶组织。 8．含碳量对钢的机械性能有何影响? 二、填表 说明下列符号所代表的机械性能指标
三、填空 1. 碳溶解在体心立方的α-Fe中形成的固溶体称铁素体，其符号为F ，晶格类型是 体心立方，性能特点是强度低，塑性好。 2. 碳溶解在面心立方的γ-Fe中形成的固溶体称奥氏体，其符号为 A ，晶格类型是面 心立方，性能特点是强度低，塑性高。 3. 渗碳体是铁与碳的金属化合物，含碳量为6.69％，性能特点是硬度高，脆性大。 4. ECF称共晶线线，所发生的反应称共晶反应，其反应式是得到的组织为 L（4.3% 1148℃）=A（2.11%）+Fe3C 。 5. PSK称共析线线，所发生的反应称共析反应，其反应式是A(0.77% 727 ℃)=F(0.0218%)+ Fe3C 得到的组织为珠光体。 6. E是碳在γ-Fe中的最大溶解度点，P是碳在α-Fe中的最大溶解度点， A l线 即 PSK ，A3线即 GS ， A cm线即 ES 。 7. 45钢在退火状态下，其组织中珠光体的含碳量是 0.77% 。 8．钢和生铁在成分上的主要区别是钢的含碳量小于2.11%，生铁2.11-6.69% 在组织上的主要区别是生铁中有莱氏体，钢中没有，在性能上的主要区别是钢的机械 性能好，生铁硬而脆。 9 铝的晶体结构/晶格类型是面心立方 10 α－Ｆｅ和γ－Fｅ的晶格类型分别属于体心立方、面心立方 11 Aｌ和Zｎ的晶格类型分别属于面心立方、密排六方 12 45钢在平衡结晶过程中冷却到共析温度时发生共析反应，A、F、Fe3C的碳含量分别为 0.77% 0.0218% 6.69% 13 金属结晶过程是依靠两个密切联系的基本过程来实现的，这两个过程是形核与长 大，自发生核的生核率与过冷度的关系是过冷度大，形核率高 14 金属结晶时，依附于杂质而生成的晶核叫异质形核（非自发形核） 15 晶粒的大小称晶粒度，工程上通常把晶粒分成1、2、……8等级别。8级晶粒度的晶粒
第二章 凝固温度场P49 8. 对于低碳钢薄板，采用钨极氩弧焊较容易实现单面焊双面成形（背面均匀焊透）。采用同样焊接规范去 焊同样厚度的不锈钢板或铝板会出现什么后果？为什么？ 解：采用同样焊接规范去焊同样厚度的不锈钢板可能会出现烧穿，这是因为不锈钢材料的导热性能比低碳 钢差，电弧热无法及时散开的缘故； 相反，采用同样焊接规范去焊同样厚度的铝板可能会出现焊不透，这是因为铝材的导热能力优于低碳钢的 缘故。 9. 对于板状对接单面焊焊缝，当焊接规范一定时，经常在起弧部位附近存在一定长度的未焊透，分析其产 生原因并提出相应工艺解决方案。 解：（1）产生原因：在焊接起始端，准稳态的温度场尚未形成，周围焊件的温度较低，电弧热不足以将焊 件熔透，因此会出现一定长度的未焊透。 （2）解决办法：焊接起始段时焊接速度慢一些，对焊件进行充分预热，或焊接电流加大一些，待焊件熔 透后再恢复到正常焊接规范。生产中还常在焊件起始端固定一个引弧板，在引弧板上引燃电弧并进行过渡段焊接，之后再转移到焊件上正常焊接。 第四章 单相及多相合金的结晶 P90 9.何为成分过冷判据?成分过冷的大小受哪些因素的影响? 答: “成分过冷”判据为: R G L ＜ N L D R L L L e K K D C m δ-+-0 011 当“液相只有有限扩散”时，δN =∞， 0C C L =，代入上式后得 R G L ＜000)1(K K D C m L L - ( 其中: G L — 液相中温度梯度 R — 晶体生长速度 m L — 液相线斜率 C 0 — 原始成分浓度 D L — 液相中溶质扩散系数 K 0 — 平衡分配系数K ) 成分过冷的大小主要受下列因素的影响: 1）液相中温度梯度G L , G L 越小,越有利于成分过冷 2）晶体生长速度R , R 越大,越有利于成分过冷 3）液相线斜率m L ,m L 越大,越有利于成分过冷 4）原始成分浓度C 0, C 0越高,越有利于成分过冷 5）液相中溶质扩散系数D L, D L 越底,越有利于成分过冷 6）平衡分配系数K 0 ,K 0＜1时，K 0 越 小,越有利于成分过冷；K 0＞1时，K 0越大,越有利于成分过冷。 (注:其中的G L 和 R 为工艺因素,相对较易加以控制; m L , C 0 , D L , K 0 ,为材料因素,较难控制 ) 13.影响枝晶间距的主要因素是什么？枝晶间距与材料的机械性能有什么关系？
材料成形加工工艺与设备 复习题 一．选择题 1．为了防止铸件过程中浇不足以及冷隔等缺陷产生，可以采用的工程措施有（）。 A．减弱铸型的冷却能力；B．增加铸型的直浇口高度； C．提高合金的浇注温度；D．A、B和C；E．A和C。 2．顺序凝固和同时凝固均有各自的优缺点。为保证铸件质量，通常顺序凝固适合于（），而同时凝固适合于（）。 A．吸气倾向大的铸造合金；B．产生变形和裂纹倾向大的铸造合金； C．流动性差的铸造合金；D．产生缩孔倾向大的铸造合金。 3．铸造应力过大将导致铸件产生变形或裂纹。消除铸件中残余应力的方法是（）；消除铸件中机械应力的方法是（）。 A．采用同时凝XX则；B．提高型、芯砂的退让性； C．及时落砂；D．时效处理。 4．合金的铸造性能主要是指合金的（）和（）。 A．充型能力；B．流动性；C．收缩； D．缩孔倾向；E．应力大小；F．裂纹倾向。 图2-2 6．如图2-2所示应力框铸件。浇注并冷却到室温后，各杆的应力状态为（）。若用钢锯沿A-A线将φ30杆锯断，此时断口间隙将（）。断口间隙变化的原因是各杆的应力（），导致φ30杆（），φ10杆（）。 A．增大；B．减小；C．消失；D．伸长；E．缩短；F．不变； G．φ30杆受压，φ10杆受拉；Ｈ．φ30杆受拉，φ10杆受压。 7．常温下落砂之前，在右图所示的套筒铸件中（）。常温下落砂以后，在该铸件中（）。 A．不存在铸造应力； B．只存在拉应力； C．存在残余热应力； D．只存在压应力； E．存在机械应力； F．C和E。
8．铸铁生产中，为了获得珠光体灰口铸铁，可以采用的方法有（）。 A．孕育处理；B．适当降低碳、硅含量； C．适当提高冷却速度；D．A、B和C；E．A和C。 9．HTl00、KTH300-06、QT400-18的力学性能各不相同，主要原因是它们的（）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．灰口铸铁（HT）、球墨铸铁（QT）、铸钢（ZG）三者铸造性能的优劣顺序（）；塑性的高低顺序为（）。 A．ZG＞QT＞HT；B．HT＞QT＞ZG； C．HT＞ZG＞QT；D．QT＞ZG＞HT。 （注：符号“＞”表示“优于”或“高于”；） 11．冷却速度对各种铸铁的组织、性能均有影响，其中，对（）影响最小，所以它适于产生厚壁或壁厚不均匀的较大型铸件。 A．灰铸铁；B．孕育铸铁；C．可锻铸铁；D．球墨铸铁。 12．如图4-1所示的零件采用砂型铸造生产毛坯。与图中所示的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分型方案相适应的造型方法分别为（）、（）、（）、（）。其中较合理的分型方案是（）。 A．整模造型；B．分模造型；C．活块造型；D．挖砂造型；E．三箱造型。 图4-1 13．用化学成分相同的铸造合金浇注相同形状和尺寸的铸件。设砂型铸造得到的铸件强度为σ砂；金属型铸造的铸件强度为σ金；压力铸造的铸件强度为σ压，则（）。 A．σ砂＝σ金=σ压；B．σ金＞σ砂＞σ压； C．σ压＞σ金＞σ砂；D．σ压＞σ砂＞σ金。 15．在铸造条件和铸件尺寸相同的条件下，铸钢件的最小壁厚要大于灰口铸铁件的最小壁厚，主要原因是铸钢的（）。 A．收缩大；B．流动性差；C．浇注温度高；D．铸造应力大。 17．绘制铸造工艺图时，浇注位置选择的原则之一是将铸件的大平面朝下，主要
1 充型能力的影响因素 金属的流动性 浇注条件 铸型填充能力 2 浇口杯的作用 承接金属液 防止和溢出 减轻液流对型腔的冲击 分离溶渣和气泡防止进入型腔 增加充型压力头 3 横浇道的作用 （1）横浇道的稳流作用： 收缩式浇注系统扩张式浇注系统 (2)横浇道的流量分配作用： 远离直浇道的流量大流量不均匀性 克服不均匀性的措施：对称设置内浇道；横浇道断面沿液流方向逐渐缩小；设置浇口窝；采用不同断面内浇道。 （3）横浇道的排渣作用 浇注系统主要排渣单元 4冒口补缩的条件和要求 1）冒口的凝固时间应大于或等于铸件（被补缩部分）的凝固时间。 2）冒口应有足够大的体积，以保证有足够的金属液补充铸件的液态收缩和凝固收缩 3）在铸件整个凝固的过程中，冒口与被补缩部位之间的补缩通道应该畅通。即使扩张角始终向着冒口。 5 浇注位置选择的原则 ①铸件的重要加工面应朝下或位于侧面: ②铸件宽大平面应朝下： ③面积较大的薄壁部分应置于铸型下部或垂直： ④易形成缩孔的铸件，较厚部分置于上部或侧面： ⑤应尽量减少型蕊的数量： ⑥要便于安放型蕊、固定和排气: 6 湿型砂的组成及性能要求 原砂（或旧砂）100 粘土（膨润土）1-5% 煤粉少于8% 水分少于6% 以及其它附加物1) 紧实率和含水量 湿型砂不可太干，因为干的型砂虽然流动性极好，但是型砂中膨润土未被充分润湿，性能较为干脆，起模困难，砂型易碎，表面的耐磨强度低，铸件容易生成砂孔和冲蚀缺陷。型砂
也不可太湿，否则型砂太粘，造型时型砂容易在砂斗中搭桥和降低造型流动性，还易使铸件产生针孔、气孔、呛火、水爆炸、夹砂、粘砂等缺陷。 一是紧实率，代表型砂的手感干湿程度；另一是含水量，代表型砂的实际水分含量。 2_) 透气率 砂型的排气能力除了靠冒口和排气孔来提高以外，更要靠型砂的透气率。因此砂型的透气率不可过低，以免浇注过程中发生呛火和铸件产生气孔缺陷。 3) 常温湿态强度 湿型砂必须具备一定强度以承受各种外力的作用。 4)湿压强度 一般而言，欧洲铸造行业对铸铁用高密度造型型砂的的湿压强度值要求较高。 5) 湿拉强度和湿劈强度 从材料力学角度来看，抗压强度只是在一定程度上代表型砂中膨润土膏的粘结力，同时又反映受压应力时砂粒之间的摩擦阻力，因而不能用湿压强度值直接说明型砂的粘结强度的好坏，而抗拉强度就无此缺点。 6) 湿剪强度 湿剪强度比湿压强度较能表明型砂的粘结力而且容易测定，将普通的标准试样放置在强度试验机的两块具有半面凸台的压头之间，沿中心轴方向施加剪切力，即可测定出剪切强度。 7) 型砂含泥量 型砂和旧砂的泥分是由两部分组成。 8)型砂粒度 型砂粒度直接影响透气性和铸件表面粗糙程度。 9) 有效膨润土量 一般湿型铸造生产中，都是根据型砂的湿态抗压强度高低补加膨润土量。 10 )型砂的有效煤粉量 生产铸铁件的湿型砂大多加入煤粉附加物，每次混砂时需补加少量煤粉。 11)型砂韧性 型砂不可太脆，应当具有一定的韧性。 12) 起模性 型砂的起模性是一个极其复杂的综合特性 13)抗夹砂性（热湿拉强度） 用湿型砂浇注较厚大的平板类铸件时，最容易产生夹砂类缺陷(包括起皮、沟痕、结疤、鼠尾) 14)型砂的颗粒在外力作用下可以紧密靠近的性能称为可紧实性。具有良好可紧实性的型砂能够保证砂型表面密实。 7 各种铸造缺陷产生的原因 1）砂眼：型砂强度不够或局部没有冲紧型腔，浇口内散砂未吹干净合箱时砂型局部挤坏掉砂浇注系统不合理冲坏砂型 2）冷隔：浇注温度过低浇注速度太慢浇口位置不当或浇口太小 3）粘砂：未刷涂料或涂料太薄浇注温度过高型砂耐火隆不够 4）夹砂：型砂强度太低浇注温度过高内浇口过于集中使局部型砂烘烤历害 5）裂纹：铸件设计不合理壁厚差别太大砂型退让性差阻碍铸件收缩浇注系统不当使铸件各部分冷却收缩不均匀造成过大的内应力
材料成型试题及答案 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】
材料成型复习题（样卷） 一、名词解释 1落料和冲孔：落料和冲孔又称冲裁，是使坯料按封闭轮廓分离。落料是被分离的部分为所需要的工件，而留下的周边是废料；冲孔则相反。 2 焊接：将分离的金属用局部加热或加压，或两者兼而使用等手段，借助于金属内部原子的 结合和扩散作用牢固的连接起来，形成永久性接头的过程。 3顺序凝固：是采用各种措施保证铸件结构各部分，从远离冒口的部分到冒口之间建立一个 逐渐递增的温度梯度，实现由远离冒口的部分最先凝固，在向冒 口方向顺序凝固，使缩孔移至冒口中，切除冒口即可获得合格零 件的铸造工艺同时凝固：是指采取一些工艺措施，使铸件个部分 温差很小，几乎同时进行凝固获得合格零件的铸造工艺。 4．缩孔、缩松：液态金属在凝固过程中，由于液态收缩和凝固收缩，因而在铸件最后凝固部位出现大而集中的孔洞，这种孔洞称为缩孔， 而细小而分散的孔洞称为分散性缩孔，简称缩松。 5.直流正接：将焊件接电焊机的正极，焊条接其负极；用于较厚或高熔点金属的焊接。 6 自由锻造：利用冲击力或压力使金属材料在上下两个砧铁之间或锤头与砧铁 之间产生变形，从而获得所需形状、尺寸和力学性能的锻件的成 形过程。
7模型锻造：它包括模锻和镦锻，它是将加热或不加热的坯料置于锻模模膛内，然后施加冲击力或压力使坯料发生塑性变形而获得锻件的锻 造成型过程。 8.金属焊接性：金属在一定条件下，获得优质焊接接头的难易程度，即金属材 料对焊接加工的适应性。 9，粉末冶金：是用金属粉末做原料，经压制后烧结而制造各种零件和产品的方法。 10钎焊：利用熔点比钎焊金属低的钎料作填充金属，适当加热后，钎料熔化将处于固态的焊件连接起来的一种方法。 11直流反接：将焊件接电焊机的负极，焊条接其正极；用于轻薄或低熔点金属的焊接。 二、判断题（全是正确的说法） 1、铸件中可能存在的气孔有侵入气孔、析出气孔、反应气孔三种。 2、金属粉末的基本性能包括成分、粒径分布、颗粒形状和大小以及技术特征等。 3、砂型铸造常用的机器造型方法有震实造型、微震实造型、高压造型、抛砂造型等。 4、影响金属焊接的主要因素有温度、压力。 5、粉末压制生产技术流程为粉末制取、配混、压制成形、烧结、其他处理加工。 6、影响液态金属充型能力的因素有金属流动性、铸型性质、浇注条件、铸件结构四个方面。
1.铸件在冷却过程中,若其固态收缩受到阻碍,铸件内部即将产生内 应力;按内应力的产生原因,可分为应力和应力两种; 2.常用的特种铸造方法 有：、、、、和 等; 3.压力加工是使金属在外力作用下产生而获得毛 坯或零件的方法; 4.常用的焊接方法有、和 三大类; 5.影响充型能力的重要因素有、和 等; 6.压力加工的基本生产方式 有、、、、和 等; 7.热应力的分布规律是：厚壁受应力,薄壁受 应力; 8.提高金属变形的温度,是改善金属可锻性的有效措施;但温度过高,必将产生、、和严重氧化等缺陷;所以应该严格控制锻造温度; 9.板料分离工序中,使坯料按封闭的轮廓分离的工序称为；使板料沿不封闭的轮廓分离的工序称为 ; 10.拉深件常见的缺陷是和 ; 11.板料冲压的基本工序分为和 ;前者指冲裁工序,后者包括、、和 ; 12.为防止弯裂,弯曲时应尽可能使弯曲造成的拉应力与坯料的纤维 方向 ; 13.拉深系数越 ,表明拉深时材料的变形程度越大; 14.将平板毛坯变成开口空心零件的工序称为 ; 15.熔焊时,焊接接头是由、、和 组成;其中和是焊接接头中最薄弱区域; 16.常用的塑性成形方法 有：、、、、 等; 16.电阻焊是利用电流通过焊件及接触处所产生的电阻热,将焊件局 部加热到塑性或融化状态,然后在压力作用下形成焊接接头的焊接方
法;电阻焊分为焊、焊和焊三种型式; 其中适合于无气密性要求的焊件；适合于焊接有气 密性要求的焊件；只适合于搭接接头；只适合 于对接接头; 1.灰口铸铁的流动性好于铸钢; 2.为了实现顺序凝固,可在铸件上某些厚大部位增设冷铁,对铸件进 行补缩; 3. 热应力使铸件的厚壁受拉伸,薄壁受压缩; 4.缩孔是液态合金在冷凝过程中,其收缩所缩减的容积得不到补足, 在铸件内部形成的孔洞; 5.熔模铸造时,由于铸型没有分型面,故可生产出形状复杂的铸件; 6.为便于造型时起出模型,铸件上应设计有结构斜度即拔模斜度; 7.合金的液态收缩是铸件产生裂纹、变形的主要原因; 8.在板料多次拉深时,拉深系数的取值应一次比一次小,即 m1>m2>m3…>mn; 9.金属冷变形后,其强度、硬度、塑性、韧性均比变形前大为提高; 10.提高金属变形时的温度,是改善金属可锻性的有效措施;因此,在保 证金属不熔化的前提下,金属的始锻温度越高越好; 11.锻造只能改变金属坯料的形状而不能改变金属的力学性能; 12.由于低合金结构钢的合金含量不高,均具有较好的可焊性,故焊前 无需预热; 13.钢中的碳是对可焊性影响最大的因素,随着含碳量的增加,可焊性 变好; 14.用交流弧焊机焊接时,焊件接正极,焊条接负极的正接法常用于焊 厚件; 15. 结422表示结构钢焊条,焊缝金属抗拉强度大于等于420Mpa,药 皮类型是低氢型,适用于交、直流焊接; 1、热机械
高分子材料成型加工习题参考答案(1~5章) 绪论 1、高分子材料可应用于哪些方面? 有哪些特点, 答:高分子材料可应用于如下各个方面: 结构材料: 机械零部件、机电壳体、轴承…… 电器材料: 电缆、绝缘版、电器零件、家用电器、通讯器材…… 建筑材料: 贴面板、地贴、塑料门窗、上下水管…… 包装材料: 各种瓶罐、桶、塑料袋、薄膜、绳、带、泡沫塑料…… 日用制品: 家具、餐具、玩具、文具、办公用品、体育用品及器材…… 交通运输: 道路交通设施、车辆、船舶部件…… 医疗器械: 医疗器具、药品包装、医药附件、人造器官…… 航天航空: 飞机、火箭、飞船、卫星零部件…… 军用器械: 武器装备、军事淹体、防护器材…… 交通运输: 道路交通设施、车辆、船舶部件…… 医疗器械: 医疗器具、药品包装、医药附件、人造器官…… 航天航空: 飞机、火箭、飞船、卫星零部件……
军用器械:武器装备、军事淹体、防护器材…… 化纤类:布、线、服装、…… 高分子材料具有如下特点: 优点: a.原料价格低廉; b.加工成本低; c.重量轻; d.耐腐蚀; e.造型容易; f.保温性能优良; g.电绝缘性好。 缺点: a.精度差; b.耐热性差; c.易燃烧; d.强度差; e.耐溶 剂性差; f.易老化 2、塑料制品生产的完整工序有哪五步组成, 答:成型加工完整工序共五个 1.成型前准备:原料准备:筛选，干燥，配制，混合 ? 2.成型:赋预聚合物一定型样 ? 3.机械加工:车，削，刨，铣等。 ? 4.修饰:美化制品。 ? 5.装配: 粘合，焊接，机械连接等。 ? 说明:a 并不是所有制品的加工都要完整地完成此5个工序 b 五个次序不能颠倒 3、学习本课程的重点是什么, 答:本课程的重点是: 高分子材料方面:应掌握高分子材料定义，高分子材料工程特征，高分子材料及其制品的制备方法，高分子材料的组成，添加剂的作用、机理、品种及其选择，高分子材料配方设计原则，配方分析，影响高分子材料性能的化学因素和物理因素。 成型加工方面:应掌握高分子材料制品各种成型方法，成型加工过程，成型工艺特点，成型工艺的适应性，成型工艺流程，成型设备结构及作用原理，成型工艺条件及其控制，成型工艺在橡胶、塑料、纤维加工中的共性和特殊性。
材料成型复习题及答 案
2-1 判断题（正确的画O，错误的画×） 1．浇注温度是影响铸造合金充型能力和铸件质量的重要因素。提高浇注温度有利于获得形状完整、轮廓清晰、薄而复杂的铸件。因此，浇注温度越高越好。（×） 2．合金收缩经历三个阶段。其中，液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩孔、缩松的基本原因，而固态收缩是铸件产生内应力、变形和裂纹的主要原因。（O） 3．结晶温度范围的大小对合金结晶过程有重要影响。铸造生产都希望采用结晶温度范围小的合金或共晶成分合金，原因是这些合金的流动性好，且易形成集中缩孔，从而可以通过设置冒口，将缩孔转移到冒口中，得到合格的铸件。（O） 4．为了防止铸件产生裂纹，在零件设计时，力求壁厚均匀；在合金成分上应严格限制钢和铸铁中的硫、磷含量；在工艺上应提高型砂及型芯砂的退让性。（O） 5．铸造合金的充型能力主要取决于合金的流动性、浇注条件和铸型性质。所以当合金的成分和铸件结构一定时；控制合金充型能力的唯一因素是浇注温度。（×） 6．铸造合金在冷却过程中产生的收缩分为液态收缩、凝固收缩和固态收缩。共晶成分合金由于在恒温下凝固，即开始凝固温度等于凝固终止温度，结晶温度范围为零。因此，共晶成分合金不产生凝固收缩，只产生液态收缩和固态收缩，具有很好的铸造性能。 （×） 7．气孔是气体在铸件内形成的孔洞。气孔不仅降低了铸件的力学性能，而且还降低了铸件的气密性。（O） 8．采用顺序凝固原则，可以防止铸件产生缩孔缺陷，但它也增加了造型的复杂程度，并耗费许多合金液体，同时增大了铸件产生变形、裂纹的倾向。（O） 2-2 选择题 1．为了防止铸件产生浇不足、冷隔等缺陷，可以采用的措施有（D）。 A．减弱铸型的冷却能力； B．增加铸型的直浇口高度； C．提高合金的浇注温度； D．A、B和C； E．A和C。 2．顺序凝固和同时凝固均有各自的优缺点。为保证铸件质量，通常顺序凝固适合于（D），而同时凝固适合于（B）。 A．吸气倾向大的铸造合金； B．产生变形和裂纹倾向大的铸造合金； C．流动性差的铸造合金； D．产生缩孔倾向大的铸造合金。 3．铸造应力过大将导致铸件产生变形或裂纹。消除铸件中残余应力的方法是（D）；消除铸件中机械应力的方法是（C）。 A．采用同时凝固原则； B．提高型、芯砂的退让性； C．及时落砂； D．去应力退火。 4．合金的铸造性能主要是指合金的（B）、（C）和（G）。 A．充型能力；B．流动性；C．收缩；D．缩孔倾向；E．铸造应力；F．裂纹；G.偏析；H.气孔。仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢2
工程材料及成型技术基础模考试题（含答案） 一、单选题（共90题，每题1分，共90分） 1、模锻件上平行于锤击方向(垂直于分模面)的表面必须有斜度,其原因是( )。 A、增加可锻性 B、防止产生裂纹 C、便于从模膛取出锻件 D、飞边易清除 正确答案：C 2、为了改善高速钢铸态组织中的碳化物不均匀性,应进行( )。 A、正火 B、锻造加工 C、完全退火 D、球化退火 正确答案：B 3、可锻铸铁适宜制造薄壁小件,这是由于浇注时其( ) A、易得到白口组织 B、石墨化完全 C、收缩较小 D、流动性较好 正确答案：A 4、T10钢锻坯切削加工前,应进行的预备热处理是( )。 A、完全退火 B、去应力退火 C、球化退火 D、再结晶退火 正确答案：C 5、铸件的壁厚越厚,铸件强度越低,这是因为壁厚越厚( ) A、易产生气孔 B、易产生浇不足、冷隔 C、易产生缩孔、晶粒粗大 D、易产生白口组织 正确答案：C 6、过共析钢正常的淬火加热温度是( )。
A、Ac1+30~70℃ B、Accm+30~70℃ C、Ac3+30~70℃ D、Ac1-30~70℃ 正确答案：A 7、平衡状态下抗拉强度最高的材料是() A、20 B、45 C、65 D、T9 正确答案：D 8、铸件同时凝固主要适用于( )。 A、铸铝件 B、铸钢件 C、灰口铸铁件 D、球墨铸铁件 正确答案：C 9、选择金属材料生产锻件毛坯时,首先应满足( )。 A、硬度高 B、塑性好 C、无特别要求 D、强度高 正确答案：B 10、亚共析钢常用的退火方法是( )。 A、完全退火 B、球化退火 C、等温退火 D、均匀化退火 正确答案：A 11、锻造加热温度过高会产生过热、过烧。过热指的是( )。 A、晶界物质氧化 B、含碳量下降 C、晶粒急剧长大 D、表层氧化
7-1判断题(正确的画O,错误的画×） １．自由锻是单件、小批量生产锻件最经济的方法，也是生产重型、大型锻件的唯一方法。因此,自由锻在重型机械制造中具有特别重要的作用。（O） 2．绘制自由锻件图时，应考虑填加敷料和加工余量，并标出锻件公差。也就是说，在零件的所有表面上，都应给出加工余量。（×) 3．自由锻冲孔前，通常先要镦粗，以使冲孔面平整和减少冲孔深度。（O) 7-2选择题 1．镦粗、拔长、冲孔工序都属于（C）. A．精整工序；B．辅助工序；C．基本工序。 2．图7—1所示锻件，用自由锻锻造,坯料的 直径为φ140mm，长度为220mm，其基本工序是 （A）。 A．拔长φ100→局部镦粗→拔长φ60→切断； B．整体镦粗→拔长φ100→拔长φ60→切断； C．拔长φ100→拔长φ60→局部镦粗→切断； D．局部镦粗→拔长φ100→拔长φ60→切断。图7-1 7-3应用题 1．试分析如图7—2所示的几种镦粗缺陷产生的原因(设坯料加热均匀）。 双腰鼓形镦弯镦歪 锻锤吨位小，高径比过大(＞2.5），端面不平行与轴线不垂直 （a) （b）（c） 图7—2 2．如图7-3所示的整体活塞采用自由锻制坯。试在右侧双点划线绘制的零件轮廓图上定性绘出锻件图，选择合理的坯料直径(现有圆钢直径有：φ120、φ110、φ100、φ90、φ80、φ70）,并说明理由，拟定锻造基本工序,在表7—1中画出工序简图.
坯料直径：φ100选择原因：局部镦粗时保证高径比＜2。5 图7-3 4．如图7-5所示，通常碳钢采用平砧拔长,高合金钢采用V型砧拔长,试分析砧型对钢的变形有何影响? V型砧使压应力数目增多，提高金属的可锻性,适合于拔长塑性较差的高合金钢。 图7-5 5．如图7-6所示支座零件，采用自由锻制坯,试修改零件结构设计不合理之处。
《材料成型设备》习题集（二）答案
一、单项选择题 1、曲柄压力机中刚性离合器常见的是（B）。 A、滑销式 B、转键式 C、滚柱式 D、牙嵌式 2、压力机中飞轮的转速一般为（B）。 A、200～300r/min B、300～400r/min C、400～500r/min D、500～600r/min 3、曲柄压力机对闭合高度计算时应注意上下极限位置处留余量（C）。 A、1mm B、2mm C、5mm D、10mm 4、液压机传统的结构形式是（A）。 A、梁柱组合式 B、单臂式 C、双柱下拉式 D、框架式 5、挤出机冷却水槽一般分（B）段。
A、2～3 B、2～4 C、3～4 D、3～5 6、适用于厚壁制件生产的喷嘴是（B）。 A、通用式 B、延伸式 C、远射程式 D、自锁式 7、排气式注射机与普通注射机的主要区别在（B）。 A、合模装置 B、塑化装置 C、液压装置 D、电气装置 8、曲柄压力机滑块的行程是曲柄半径的（B）。 A、一倍 B、两倍 C、三倍 D、四倍 9、国产注射成型机SZ-40/32，其中数字32代表（A）。 A、锁模力为320KN B、锁模力为320Kg
C、锁模力为32KN D、锁模力为32Kg 10、摩擦式离合器使用铜基粉末冶金材料，在工作时摩擦面之间的间隙为（C）。 A、0.1mm B、0.2mm C、0.5mm D、1mm 11、曲柄压力机单纯对冲裁而言，最大冲裁力发生在（C）。 A、上死点 B、下死点 C、行程接近终了 D、距下死点较远处 12、框架式液压机最显著的优点是（A）。 A、刚性好 B、导向精度高 C、疲劳能力较强 D、操作方便 13、液压机中，模具应安装在（C）。 A、上横梁下表面 B、活动横梁上表面 C、活动横梁下表面 D、下横梁下表面
第一章金属材料与热处理 1、常用的力学性能有哪些？各性能的常用指标是什么？ 答：刚度：弹性模量E 强度：屈服强度和抗拉强度 塑性：断后伸长率和断面收缩率 硬度： 冲击韧性： 疲劳强度： 2、 4、金属结晶过程中采用哪些措施可以使其晶粒细化？为什么？ 答：过冷细化：采用提高金属的冷却速度，增大过冷度细化晶粒。 变质处理：在生产中有意向液态金属中加入多种难溶质点（变质剂），促使其非自发形核，以提高形核率，抑制晶核长大速度，从而细化晶粒。 7、 9、什么是热处理？钢热处理的目的是什么？ 答：热处理：将金属材料或合金在固态范围内采用适当的方法进行加热、保温和冷却，以改变其组织，从而获得所需要性能的一种工艺。 热处理的目的：强化金属材料，充分发挥钢材的潜力，提高或改善工件的使用性能和加工工艺性，并且可以提高加工质量、延长工件和刀具使用寿命，节约材料，降低成本。 第二章铸造成型技术 2、合金的铸造性能是指哪些性能，铸造性能不良，可能会引起哪些铸造缺陷？ 答：合金的铸造性能指：合金的充型能力、合金的收缩、合金的吸气性； 充型能力差的合金产生浇不到、冷隔、形状不完整等缺陷，使力学性能降低，甚至报废。合金的收缩 合金的吸气性是合金在熔炼和浇注时吸入气体的能力，气体在冷凝的过程中不能逸出，冷凝则在铸件内形成气孔缺陷，气孔的存在破坏了金属的连续性，减少了承载的有效面积，并在气孔附近引起应力集中，降低了铸件的力学性能。 6、什么是铸件的冷裂纹和热裂纹？防止裂纹的主要措施有哪些？ 答：热裂是在凝固末期，金属处于固相线附近的高温下形成的。在金属凝固末期，固体的骨架已经形成，但树枝状晶体间仍残留少量液体，如果金属此时收缩，就可能将液膜拉裂，形成裂纹。冷裂是在较低温度下形成的，此时金属处于弹性状态，当铸造应力超过合金的强度极限时产生冷裂纹。 防止措施：热裂——合理调整合金成分，合理设计铸件结构，采用同时凝固原则并改善型砂的退让性。 冷裂——对钢材材料合理控制含磷量，并在浇注后不要过早落砂。凡能减少铸造内应力的因素，均能防止冷裂。 7、铸件的气孔有哪几种？析出气孔产生的原则是什么？下列情况咯容易产生那种气孔：化铝时铝料油污过多、起模时刷水过多、春砂过紧、型芯撑有锈。 11、金属型铸造和型砂铸造相比，在生产方法、造型工艺和铸件结构方面有和特点？适用何种铸件？为什么金属型未能取代砂型铸造？ 13、在设计铸件的外形和内腔时，应考虑哪些问题？
材料成型设备复习题参考答案 第二章 2-1、曲柄压力机由那几部分组成？各部分的功能如何？ 答：曲柄压力机由以下几部分组成：1、工作机构。由曲柄、连杆、滑块组成，将旋转运动转换成往复直线运动。2、传动系统。由带传动和齿轮传动组成，将电动机的能量传输至工作机构。3、操作机构。主要由离合器、制动器和相应电器系统组成，控制工作机构的运行状态，使其能够间歇或连续工作。4、能源部分。由电动机和飞轮组成，电动机提供能源，飞轮储存和释放能量。5、支撑部分。由机身、工作台和紧固件等组成。它把压力机所有零部件连成一个整体。 6、辅助系统。包括气路系统、润滑系统、过载保护装置、气垫、快换模、打料装置、监控装置等。提高压力机的安全性和操作方便性。 2-5装模高度的调节方式有哪些？各有何特点？P19 三种调节方法有：1、调节连杆长度。该方法结构紧凑，可降低压力机的高度，但连杆与滑块的铰接处为球头，且球头和支撑座加工比较困难，需专用设备。螺杆的抗弯性能亦不强。2、调节滑块高度。柱销式连杆采用此种结构，与球头式连杆相比，柱销式连杆的抗弯强度提高了，铰接柱销的加工也更为方便，较大型压力机采用柱面连接结构以改善圆柱销的受力。3、调节工作台高度。多用于小型压力机。 2-6、比较压塌块过载保护装置和液压式过载保护装置。P20-21 压塌式过载保护装置结构简单，制造方便，价格低廉，但在设计时无法考虑它的疲劳极限，可能引起提前的剪切破坏，或者使压力只能工作在小于标称压力的情况下，降低设备使用效率。压塌块破坏后还需要更换，降低了生产效率。同时压塌式过载保护装置只能用于单点压力机，用于多点压力机时会因偏载引起某个压塌块先行剪切断裂。 液压式过载保护装置多运用于多点和大型压力机，其特点是过载临界点可以准确地设定，且过载后设备恢复容易。
材料成型基础期末试题及答案 一、选择题 1. 下列哪项不是材料成型的基本原理？ A. 塑性变形 B. 弹性变形 C. 粘性变形 D. 压缩变形 答案：B 2. 成型过程中，材料加热的作用是为了： A. 提高材料的塑性变形能力 B. 降低材料的弹性变形能力 C. 改变材料的化学性质 D. 增加材料的硬度 答案：A 3. 下列哪项属于材料成型的必要条件？ A. 必须选择高硬度的材料 B. 必须选择低粘性的材料
C. 必须选择具有良好的流动性的材料 D. 必须选择高弹性的材料 答案：C 4. 塑性变形是指材料在外力作用下，随着应力的增大而发生的： A. 不可逆反应 B. 可逆反应 C. 化学反应 D. 弹性变形 答案：A 5. 下列哪项不属于常用的材料成型方式？ A. 挤压 B. 压铸 C. 喷射 D. 电火花加工 答案：D 二、判断题 1. 材料的成型方式不同，对成品的形状和尺寸控制精度没有影响。
正确 / 错误 答案：错误 2. 塑性变形是材料成型中最常见的变形形式。 正确 / 错误 答案：正确 3. 热挤压是指将金属材料加热至塑性变形温度后进行挤压。 正确 / 错误 答案：正确 4. 挤压是将固态材料通过挤压机的压力进行加工形成所需产品。 正确 / 错误 答案：错误 5. 金属材料的成型相对于非金属材料来说更容易掌控。 正确 / 错误 答案：错误 三、简答题 1. 请简述材料成型的基本原理。 答案：材料成型的基本原理是通过对材料施加力或者热能，使材料发生塑性变形，从而获得所需的形状和尺寸。材料成型的基本原理包
括塑性变形、粘性变形和压缩变形。塑性变形是材料在外力作用下， 随着应力的增大而发生的不可逆反应；粘性变形是材料在高温下，由 于分子之间的剪切力而发生的流动现象；压缩变形是材料在外力作用下，发生的体积压缩变化。 2. 请列举常用的材料成型方式。 答案：常用的材料成型方式包括挤压、压铸、锻造、注塑、喷射等。挤压是指将材料加热至塑性变形温度后，通过挤压机的压力将固态材 料挤压变形成所需形状的方法；压铸是将金属或非金属材料加热至液 态后，注入模具中进行冷却凝固的成型方式；锻造是通过对金属材料 施加冲击力或连续压力，使其在高温或室温下发生塑性变形，从而得 到所需形状的制造方法；注塑是将熔化的塑料注入模具中，经冷却后 得到所需形状的成型方式；喷射是将熔融状态的材料喷射到模具中， 经冷却固化后得到所需形状的成型方式。 3. 请简述材料成型的必要条件。 答案：材料成型的必要条件包括材料的塑性变形能力、流动性和加 热性能。材料必须具有一定的塑性变形能力，使其在外力作用下能够 发生塑性变形；材料需要具备良好的流动性，以便在成型过程中能够 顺利地填充模具腔体；材料的加热性能对于成型过程也非常重要，通 过加热可以提高材料的塑性变形能力、降低材料的弹性变形能力，从 而有利于成型的进行。 四、计算题
材料成型工艺基础习题答案 材料成型工艺基础习题答案 第一章 1.合金流动性决定于那些因素？合金流动性不好对铸件品质有何影响？ 答：①合金的流动性是指合金本身在液态下的流动能力。决定于合金的化学成分、结晶特性、粘度、凝固温度范围、浇注温度、浇 注压力、金属型导热能力。 ②合金流动性不好铸件易产生浇不到、冷隔等缺陷，也是引起铸件气孔、夹渣、縮孔缺陷的间接原因。 2.何谓合金的收縮？影响合金收縮的因素有哪些？ 答：①合金在浇注、凝固直至冷却至室温的过程中体积和尺寸縮减的现象，称为收縮。②影响合金收縮的因素：化学成分、浇注温度、铸件结构和铸型条件。 3.何谓同时凝固原则和定向凝固原则？试对下图所示铸件设计浇注系统和冒口及冷铁，使其实现定向凝固。 答：①同时凝固原则：将内浇道开在薄壁处，在远离浇道的厚壁处出放置冷铁，薄壁处因被高温金属液加热而凝固缓慢，厚壁出则 因被冷铁激冷而凝固加快，从而达到同时凝固。 ②定向凝固原则：在铸件可能出现縮孔的厚大部位安放冒口，使铸件远离冒口的部位最先凝固，靠近冒口的部位后凝固，冒口本身 最后凝固。 第二章 1.试从石墨的存在和影响分析灰铸铁的力学性能和其他性能特征。
答：石墨在灰铸铁中以片状形式存在，易引起应力集中。石墨数量越多，形态愈粗大、分布愈不均匀，对金属基体的割裂就愈严重。灰铸铁的抗拉强度低、塑性差，但有良好的吸震性、减摩性和低的 缺口敏感性，且易于铸造和切削加工。石墨化不充分易产生白 口，铸铁硬、脆，难以切削加工；石墨化过分，则形成粗大的石墨，铸铁的力学性能降低。 2.影响铸铁中石墨化过程的主要因素是什么？相同化学成分的铸铁件的力学性能是否相同？ 答：①主要因素：化学成分和冷却速度。 ②铸铁件的化学成分相同时铸铁的壁厚不同，其组织和性能也不同。在厚壁处冷却速度较慢，铸件易获得铁素体基体和粗大的石墨片，力学性能较差；而在薄壁处，冷却速度较快，铸件易获得硬而 脆的白口组织或麻口组织。 3.什么是孕育铸铁？它与普通灰铸铁有何区别？如何获得孕育铸铁？ 答：①经孕育处理后的灰铸铁称为孕育铸铁。 ②孕育铸铁的强度、硬度显著提高，冷却速度对其组织和性能的影响小，因此铸件上厚大截面的性能较均匀；但铸铁塑性、韧性仍 然很低。 ③原理：先熔炼出相当于白口或麻口组织的低碳、硅含量的高温铁液，然后向铁液中冲入少量细状或粉末状的孕育剂，孕育剂在铁 液中形成大量弥散的石墨结晶核心，使石墨化骤然增强，从而得到 细化晶粒珠光体和分布均匀的细片状石墨组织。 4.为什么普通灰铸铁热处理效果不如球墨铸铁好？普通灰铸铁常用的热处理方法有哪 些？其目的'是什么？
材料成型复习题样卷 一、名词解释 1落料和冲孔：落料和冲孔又称冲裁,是使坯料按封闭轮廓分离;落料是被分离的部分为所需要的工件,而留下的周边是废料；冲孔则相反; 2 焊接：将分离的金属用局部加热或加压,或两者兼而使用等手段,借助于金属内部原子的 结合和扩散作用牢固的连接起来,形成永久性接头的过程; 3顺序凝固：是采用各种措施保证铸件结构各部分,从远离冒口的部分到冒口之间建立一个逐渐递增的温度梯度,实现由远离冒口的部分最先凝固,在向冒口方向顺序凝固, 使缩孔移至冒口中,切除冒口即可获得合格零件的铸造工艺同时凝固：是指采 取一些工艺措施,使铸件个部分温差很小,几乎同时进行凝固获得合格零件的铸 造工艺; 4．缩孔、缩松：液态金属在凝固过程中,由于液态收缩和凝固收缩,因而在铸件最后凝固部位出现大而集中的孔洞,这种孔洞称为缩孔,而细小而分散的孔洞称为分散性 缩孔,简称缩松; 5.直流正接：将焊件接电焊机的正极,焊条接其负极；用于较厚或高熔点金属的焊接; 6 自由锻造：利用冲击力或压力使金属材料在上下两个砧铁之间或锤头与砧铁之间产生变形, 从而获得所需形状、尺寸和力学性能的锻件的成形过程; 7模型锻造：它包括模锻和镦锻,它是将加热或不加热的坯料置于锻模模膛内,然后施加冲击力或压力使坯料发生塑性变形而获得锻件的锻造成型过程; 8.金属焊接性：金属在一定条件下,获得优质焊接接头的难易程度,即金属材料对焊接加工的 适应性; 9,粉末冶金：是用金属粉末做原料,经压制后烧结而制造各种零件和产品的方法; 10钎焊：利用熔点比钎焊金属低的钎料作填充金属,适当加热后,钎料熔化将处于固态的焊件连接起来的一种方法; 11直流反接：将焊件接电焊机的负极,焊条接其正极；用于轻薄或低熔点金属的焊接; 二、判断题全是正确的说法 1、铸件中可能存在的气孔有侵入气孔、析出气孔、反应气孔三种; 2、金属粉末的基本性能包括成分、粒径分布、颗粒形状和大小以及技术特征等; 3、砂型铸造常用的机器造型方法有震实造型、微震实造型、高压造型、抛砂造型等; 4、影响金属焊接的主要因素有温度、压力; 5、粉末压制生产技术流程为粉末制取、配混、压制成形、烧结、其他处理加工; 6、影响液态金属充型能力的因素有金属流动性、铸型性质、浇注条件、铸件结构四个方面; 7、金属材料的可锻性常用金属的塑性指标和变形抗力来综合衡量; 8、熔化焊接用焊条通常由焊芯和药皮组成,其中焊芯的主要作用为作为电源的一个电极,传导 电流,产生电弧、熔化后作为填充材料,与母材一起构成焊缝金属等; 9、金属塑性变形的基本规律是体积不变定律和最小阻力定律; 10、一般砂型铸造技术的浇注系统结构主要由浇口杯,直浇道,横浇道,内浇道组成; 11、硬质合金是将一些难熔的金属碳化物和金属黏结剂粉末混合,压制成形,并经烧结而形成 的一类粉末压制品 12、液态金属浇入铸型后,从浇注温度冷却到室温都经历液态收缩,固2 / 8 态收缩、凝固收缩 三个互相关联的收缩阶段;