塑性加工工艺学期末作业
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中南大学试卷(一)答案一、名词解释(本题10分,每小题2分)1.变形过程中的金属发热现象2.材料由于温度降低等内在因素和外在条件变化,塑性急剧下降的现象。
3.在热变形过程中,在应力状态下所发生的再结晶。
[金属在热变形过程中发生的再结晶]4.回复温度以下发生的变形。
在物体中,由于其各部分的不均匀变形受到物体整体性的限制而引起5.的相互平衡的应力。
二.填空题(本题10分,每小题2分)1.[偏应力],球应力[静水压力]2.变形温度、变形程度、晶粒大小3.真应力、断面收缩率4.适当粘度、良好活性5.稳定细晶(5μm以下)、一定的温度区间()、一定的变形速度()三、判断题(本题10分,每小题2分)1.(√)、(×)、(√)、(×)2.(√)、(×)3.(×)4.(√)5.(×)四、问答题(本题40 分,每小题10 分)1.答:对于低塑性材料的开坯采用挤压加工方法为佳,因为:挤压时静水压力大,塑性好。
缺陷变成线状。
2.答:3.答:相同:使材料产生各向异性(沿纤维方向上强度高)。
不同:冷变形:基本晶粒沿最大主变形方向拉长;热变形:夹杂物、第二相拉长。
(基体是再结晶等轴晶粒)消除措施:冷变形:完全再结晶退火;热变形:净化,铸锭中尽量减少杂质;高温长时间退火,使夹杂物扩散,改变加工方向。
4.答:(1)种情况沿辊宽变形均匀。
(2)种情况中部易出现裂纹,因为中部附加拉应力。
五、证明题(本题10 分)证:已知Mises塑条可表达为:六、推导题(本题20 分)解:建立直角坐标系xoy如图,上下左右对称只研究第一象限中南大学试卷(二)答案一、名词解释(本小题10分,每小题2分)1.在金属再结晶条件下进行的塑性变形2.在塑性变形的过程中存在弹性变形3.在热变形过程中在应力作用下的再结晶4.物体不均匀变形受到整体性的限制而引起物体内相互平衡的应力5.金属在塑性变形时的发热现象二、填空题(本题22 分,每小题 2 分)1.作用力(主动力)、约束反力2.3、(体积不变条件)3.单位时间内的应变量(应变对时间的变化率)4.5.弹性变形、加工硬化8.变形温度、变形程度、变形速度7.变形温度、变形程度、再结晶晶粒大小8.塑性指标、变形温度9.断面收缩率、真实应力10.弹性变形、塑性变形、断裂11.定摩擦定律和滑动摩擦定律三、判断题(本题10分,每小题2分)1.×2.×3.×4.×5.×四、问答题(本题36 分,每小题 6 分)1.答::反映了变形体体积改变的剧烈程度:反映了变形体形状改变的剧烈程度:反映了塑性变形的类型2.答:Tresca准则:变形体某点的最大切应力达到定值材料就屈服,π平面上为正六边形Misec准则:弹性形状改变达到定值材料就屈服,π平面上为一个圆两准则在平面应变情况下差别最大3.答:简单加载:应力分量按比例加载,只加载不卸载,应力与应变的主轴重合复杂加载:不满足简单加载条件Levy-Mises增量理论:或4.冷变形纤维组织是晶粒被拉长,拉细压扁呈现纤维状。
1、何为正向挤压,说明其特点? 金属流出方向与挤压轴运动方向相同优点:⑴设备简单操作方便⑵制品表面质量好⑶制品外形尺寸变化灵活,不受筒径限制。
2、何为反挤压,说明其特点?挤压时,金属流出方向与轴运动方向相反,由于筒运动所以筒与金属无摩擦⑴金属流动较均匀,变形也较均匀⑵所需挤压力小,挤压速度快⑶制品的组织性能均匀,残余废料少。
缺点:⑴空心轴受强度限制,挤压制品尺寸受到限制⑵制品表面欠佳⑶设备结构复杂,需采用长行程的挤压筒,挤压周期较长。
3、挤压法有何优点? 优点:⑴具有最佳的应力状态和变形状态,能充分发挥金属的塑性,有些热塑性低的金属如Qsn6.5-0.1、Hpb63-3只有挤压才能生产。
⑵制品用一台设备可生产多品种管棒型线坯,而且可以生产断面变化形状复杂的型材和管材,如阶段变断面型材、带异型筋条的壁板型材、空心型材等⑶生产灵活性大⑷挤压制品尺寸精确,表面质量好并可直接出成品;⑸生产过程易实现自动化和机械化;⑹能最大限度满足冷加工提出的各种胚料尺寸要求,大大的简化了冷加工生产流程,提高了生产效率4、挤压过程分为哪几个过程?1)开始挤压阶段(填充挤压阶段)2)基本挤压阶段(平流挤压阶段)3)挤压终了阶段(紊流挤压阶段)5、叙述金属正向挤压时金属流动和变形规律?金属流动:中心>边部,这是产生附加应力的原因变形:边部>中心,后端>前端,这是造成制品组织性能不均匀的原因6、基本挤压阶段有哪几个特殊区域?各有何作用?在挤压筒内的金属存在着两个难变形区A. 前端难变形区(死区,前端弹性区)在基本挤压阶段死区金属一般不产生塑变,也不参与流动死区的作用:死区大可阻碍金属表面氧化物流到制品表面上,对产品表面质量有好处B.后端难变形区(1).形成原因:是由于垫片和金属间的摩擦力作用和冷却的结果。
作用:阻止锭表面的金属氧化物过早流入制品内部形成挤压缩尾7、挤压缩尾有哪几种?说明其形成原因及减少措施?(1)中心缩尾形成原因:由于横向流动加剧,金属硬化速度加快摩擦力↑即dtτ↑,破坏了与dτp的平衡,促使外层金属向中心流动,沿后端难变形区界面流入中心而形成。
⾦属塑性加⼯习题绪论0-1 请选择你⽣活学习中所接触的五种物品,写⼀篇约五千字的调研笔记,调查其从原料到该物品制造的全过程,运⽤你所学的知识分析制造这些物品所涉及的学科知识。
第⼀章应⼒分析与应变分析1-1 塑性加⼯的外⼒有哪些类型?1-2 内⼒的物理本质是什么?诱发内⼒的因素有哪些?1-3 何谓应⼒、全应⼒、正应⼒与切应⼒?塑性⼒学上应⼒的正、负号是如何规定的?1-4 何谓应⼒特征⽅程、应⼒不变量?1-5何谓主切应⼒、⼋⾯体应⼒和等效应⼒?它们在塑性加⼯上有何意义?1-6 何谓应⼒张量和张量分解⽅程?它有何意义?1-7 应⼒不变量(含应⼒偏张量不变量)有何物理意义?1-8 塑性变形的⼒学⽅程有哪⼏种?其⼒学意义和作⽤如何?1-9 锻造、轧制、挤压和拉拔的主⼒学图属何种类型?1-10变形与位移有何关系?何谓全量应变、增量应变?它们有何联系和区别?1-11简述塑性变形体积不变条件的⼒学意义。
1-12何谓变形速度?它们与⼯具速度、⾦属质点运动速度有何区别和联系?1-13何谓变形⼒学图?如何根据主应⼒图确定塑性变形的类型?1-14锻造、轧制、挤压和拉拔的变形⼒学图属何种类型?1-15塑性加⼯时的变形程度有哪⼏种表⽰⽅法?各有何特点?1-16已知⼀点的应⼒状态MPa,试求该应⼒空间中的斜截⾯上的正应⼒和切应⼒为多少?1-17现⽤电阻应变仪测得平⾯应⼒状态下与x轴成0°,45°,90°⾓⽅向上的应⼒值分别为,试问该平⾯上的主应⼒各为多少?1-18 试证明:(1)(2)1-19 ⼀圆形薄壁管,平均半径为R,壁厚为t,⼆端受拉⼒P及扭矩M的作⽤,试求三个主应⼒的⼤⼩与⽅向。
1-20 两端封闭的薄壁圆管。
受轴向拉⼒P,扭矩M,内压⼒ρ作⽤,试求圆管柱⾯上⼀点的主应⼒的⼤⼩与⽅向。
其中管平均半径为R,壁厚为t,管长为l。
1-21已知平⾯应变状态下,变形体某点的位移函数为,,试求该点的应奕分量,并求出主应变的⼤⼩与⽅向。
成形工艺部分
填空
1.排样几种
2.圆筒拉深五部分
3.挤压五种
4.热锻原料下料方法,六种
5.精密挤压截面几部分组成3个
6.自由锻的工序
7.加热的缺陷
8.冲孔,落料,弯曲基准的选择
9.常见的模具结构
10.冲裁断面
简答
1.最小相对弯曲半径因素,
2.影响弯曲回弹因素
3.热模锻工艺图的制作,步骤
4.热膜锻压机设备选择标准
5.热膜锻压机终锻模腔设计
6.五种飞边,应用特点,形状,飞边能否取消,它的作用
7.冷锻工艺摩擦特点:(高压强,生成新表面,局部高温)
8.冲裁间隙大小的影响作用
9.锻件复杂系数及作用
10.拉深系数的影响因素
分析
正装复合模:零件名称,几部分(如卸料部分,工作部分,导向部分)的应用
一个冲孔落料复合模,标出零件及作用
注塑部分
简答:
1.常用材料的英文中文名称,注塑机几部分,
2.小浇口的优点,浇口的选择原则,浇注系统几部分
3.冷却系统的原则,画出典型零件的冷却系统
4.侧抽芯的组成,注意事项,原则
5.注塑成型的过程及作用
分析:
一典型注塑机构,注塑机构几部分组成,写出零件名称和作用
板料以冲裁,拉深,弯曲为主要工艺。
体积成形以镦粗,拔长,弯曲为基本工艺,另外需要掌握锤上模锻,热模锻压机上模锻,以及冷成形基本工艺和概念。
《塑料成型工艺与模具设计》课程考试试题(A卷)一、单项选择题 20%1、注射机的规格性能通常用一些参数表示,下列反映注射机加工能力的参数是( )①注射压力②合模部分尺寸③注射量2、在一个模塑周期中,要求注射机动模板移动速度是变化的,合模时,速度()①由慢变快②由快变慢③先慢变快在慢3、热塑性塑料流动性用熔体流动速率来衡量,其测定用熔体指数仪,单位为( )①g/min ②mm/min ③g/10min4、柱塞式注射机的注射装置中,设置分流梭的主要目的是()①增加传热面积②增加剪切应力③改变料流方向5、螺杆式注射机中的螺杆头有些带有止逆结构,其目的是( )①注射时打开,熔体可通过;预塑时关闭,防止熔体倒流.②注射时关闭,防止熔体倒流;预塑时打开,熔体可通过。
③不同结构,功能不同6、材料为PA塑料注射件,其注射机喷嘴最好选用()① 延伸式②小孔型③锁闭型7、液压-闸板式注射机,移模液压缸缸体上设三道闸槽,若模具高度调节范围为h,则稳压缸行程最大应为()①h/2 ②h/4 ③h/38、当注射机料筒中残余塑料与将要使用塑料不同或颜色不一致,则要清洗料筒,螺杆式注射机可用换料清洗,下列哪种情况需用PS等过渡换料( )①残料为PE,新料为PC②残料为PC,新料为PE③残料为PVC,新料为PC9、液压—机械式注射机为适应不同闭合高度模具的要求,必须设调模机构,下列哪种形式是通过改变肘杆长度来实现( )①拉杆螺母②螺纹肘杆③动模板间采用大螺母连接10、注射机对模具的安全保护采用()①安全门②电器液压保护③低压试合模二、填空题(每空1分,共30%);1、相片焦卷的成型采用_____方法成型;装可乐的塑料瓶子采用_____方法成型.2、塑料由_____和_____组成,但各组分的作用各不相同,若一塑料材料成型性能差,则可加入_____改善。
3、搪塑成型所用的塑料材料是_____(粉料、溶液、分散体)。
4、塑料的分类方法很多,按合成树脂_____和_____分为热固性塑料和热塑性塑料。
第一章塑性加工概论1.金属塑性加工的特点有哪些1)力学性能好;2) 材料利用率高;3) 生产率高;4) 产品尺寸稳定,互换性好;5)能生产形状复杂的零件;6)操作简单,便于生产的机械化和自动化。
2.最小阻力定律、体积不变定律、薄板材成形时的平面应力假设、板材拉深成形时的面积不变假设1)最小阻力定律:金属受外力作用发生塑性变形时,如果金属颗粒在几个方向上都可以移动,那么金属颗粒就沿着阻力最小的方向移动。
2)体积不变假设(定律):金属弹性变形时,体积变化与形状变化比例相当,必须考虑体积变化对变形的影响。
但在塑性变形时,由于金属材料连续而且致密,体积变化很微小,与形状变化相比可以忽略,因此假设体积不变。
即塑性变形时,变形前金属的体积等于变形后的体积。
(可表达为:ɛ+ɛ+ɛ=0)3)薄板材成形时的平面应力假设:在薄板材冲压成形的过程中,由于板平面的尺寸远大于板厚尺寸,即使在板厚方向受到较大的压力(如压边力、凸模作用力等),但其应力值却远远小于板平面内的主应力值,其绝对值也很小。
因此,在分析板材冲压成形时的受力状态时,一般按平面应力处理,即板厚方向的应力应为零。
但厚板弯曲成形时,板厚方向的应力对变形有较大影响,故不能作平面应力处理。
4)板材拉深成形时的面积不变假设:在板材拉深成形时,由于不同部位的应力状态不同,必然会存在有的部位板厚增加,而有的部位板厚减小,但这种板厚的变化所引起的板平面面积的变化却非常小。
因此,在拉深成形时,一般假设板材在拉深成形之前毛坯的面积等于拉深成形之后拉深件的表面积。
第二章锻造用坯料及加热1、钢锭与型材常见缺陷分别有哪些钢锭的常见缺陷:偏析、夹杂、气体、气泡、缩孔、疏松、裂纹等。
型材的常见缺陷:划痕、折叠、发裂、结疤、碳化物偏析、白点、非金属夹杂、铝合金的氧化膜、粗晶环。
2、锻造用原材料的下料方法及特点。
下料:在进行锻造前必须把型材切断成所需长度的坯料,称为下料。
1)剪切法特点:效率高,操作简单,断口无金属损耗,模具费用低等。
中南大学考试试卷2001 —— 2002 学年第二学期时间110 分钟金属塑性加工原理课程64 学时4 学分考试形式:闭卷专业年级材料1999 级总分100 分,占总评成绩70%一、名词解释(本题10分,每小题2分)1.热效应2.塑脆转变现象3.动态再结晶4.冷变形5.附加应力二.填空题(本题10分,每小题2分)1.主变形图取决于______,与_______无关。
2.第二类再结晶图是_____,_______与__________的关系图。
3.第二类硬化曲线是金属变形过程中__________与__________之间的关系曲线。
4.保证液体润滑剂良好润滑性能的条件是_______,__________。
5.出现细晶超塑性的条件是_______,__________,__________。
三、判断题(本题10分,每小题2分)1.金属材料冷变形的变形机构有滑移(),非晶机构(),孪生(),晶间滑动()。
2.塑性变形时,静水压力愈大,则金属的塑性愈高(),变形抗力愈低()。
3.金属的塑性是指金属变形的难易程度()。
4.为了获得平整的板材,冷轧时用凸辊型,热轧时用凹辊型()。
5.从金相照片上观察到的冷变形纤维组织,就是变形织构()。
四、问答题(本题40 分,每小题10 分)1.分别画出挤压、平辊轧制、模锻这三种加工方法的变形力学图,并说明在生产中对于低塑性材料的开坯采用哪种方法为佳?为什么?2.已知材料的真实应变曲线,A 为材料常数,n 为硬化指数。
试问简单拉伸时材料出现细颈时的应变量为多少?3.试比较金属材料在冷,热变形后所产生的纤维组织异同及消除措施?4.以下两轧件在变形时轧件宽度方向哪一个均匀?随着加工的进行会出现什么现象?为什么?(箭头表示轧制方向)五、证明题(本题10 分)证明Mises 塑性条件可表达成:六、综合推导题(本题20 分)试用工程法推导粗糙砧面压缩矩形块(Z 向不变形)的变形力P 表达式,这里接触摩擦中南大学考试试卷2002 —— 2003 学年第二学期时间110 分钟金属塑性加工原理课程64 学时4 学分考试形式:闭卷专业年级材料2000 级总分100 分,占总评成绩70%一、名词解释(本小题10分,每小题2分)1.热变形2.弹塑性共存定律3.动态再结晶4.附加应力5.热效应二、填空题(本题22 分,每小题 2 分)1.金属塑性加工时,工件所受的外力分为_______________ 和_______________2.主变形图有_______________ 种,各主应变分量必须满足条件是:_______________3.应变速度是指_________________________________________4.平面应变其应力状态的特点是σz =________________________________________5.材料模型简化为理想刚塑性材料是忽略了材料的_______________ 和______________6.压力加工中热力学条件是指________、_______、_______7.第二类再结晶图是_______、________与_________关系图。
1. 在金属塑性加工中,哪种工艺主要用于生产长而连续的产品?A. 锻造B. 挤压C. 轧制D. 冲压2. 下列哪种材料最适合进行冷加工?A. 铸铁B. 低碳钢C. 铝合金D. 铜合金3. 热轧工艺中,材料的温度通常保持在什么范围?A. 室温B. 低于再结晶温度C. 高于再结晶温度D. 熔点4. 哪种塑性加工方法可以生产复杂形状的零件?A. 锻造B. 挤压C. 轧制D. 冲压5. 在金属挤压过程中,哪种力是主要的?A. 剪切力B. 压缩力C. 拉伸力D. 弯曲力6. 下列哪种材料在塑性加工中不易产生裂纹?A. 高碳钢B. 不锈钢C. 镁合金D. 钛合金7. 冷轧工艺中,材料的厚度减少主要通过什么方式实现?A. 加热B. 冷却C. 辊压D. 拉伸8. 在金属冲压过程中,哪种模具用于形成零件的最终形状?A. 冲头B. 模座C. 模具D. 冲模9. 哪种塑性加工方法可以生产无缝管?A. 锻造B. 挤压C. 轧制D. 冲压10. 在金属塑性加工中,哪种润滑剂最常用?A. 水B. 油C. 空气D. 石墨11. 下列哪种金属在塑性加工中具有最佳的延展性?A. 铁B. 铝C. 铜D. 锌12. 在金属塑性加工中,哪种工艺可以实现高精度的尺寸控制?A. 锻造B. 挤压C. 轧制D. 冲压13. 热锻工艺中,材料的温度通常保持在什么范围?A. 室温B. 低于再结晶温度C. 高于再结晶温度D. 熔点14. 在金属塑性加工中,哪种工艺可以生产大型零件?A. 锻造B. 挤压C. 轧制D. 冲压15. 下列哪种材料在塑性加工中不易变形?A. 低碳钢B. 不锈钢C. 铝合金D. 铜合金16. 在金属塑性加工中,哪种工艺可以实现高效率的生产?A. 锻造B. 挤压C. 轧制D. 冲压17. 冷锻工艺中,材料的温度通常保持在什么范围?A. 室温B. 低于再结晶温度C. 高于再结晶温度D. 熔点18. 在金属塑性加工中,哪种工艺可以生产高强度的零件?A. 锻造B. 挤压C. 轧制D. 冲压19. 下列哪种材料在塑性加工中具有最佳的耐腐蚀性?A. 铁B. 铝C. 铜D. 不锈钢20. 在金属塑性加工中,哪种工艺可以实现高精度的表面质量?A. 锻造B. 挤压C. 轧制D. 冲压21. 热轧工艺中,材料的温度通常保持在什么范围?A. 室温B. 低于再结晶温度C. 高于再结晶温度D. 熔点22. 在金属塑性加工中,哪种工艺可以生产薄板材料?A. 锻造B. 挤压C. 轧制D. 冲压23. 下列哪种材料在塑性加工中不易产生变形?A. 低碳钢B. 不锈钢C. 铝合金D. 铜合金24. 在金属塑性加工中,哪种工艺可以实现高效率的生产?A. 锻造B. 挤压C. 轧制D. 冲压25. 冷锻工艺中,材料的温度通常保持在什么范围?A. 室温B. 低于再结晶温度C. 高于再结晶温度D. 熔点26. 在金属塑性加工中,哪种工艺可以生产高强度的零件?A. 锻造B. 挤压C. 轧制D. 冲压27. 下列哪种材料在塑性加工中具有最佳的耐腐蚀性?A. 铁B. 铝C. 铜D. 不锈钢28. 在金属塑性加工中,哪种工艺可以实现高精度的表面质量?A. 锻造B. 挤压C. 轧制D. 冲压29. 热轧工艺中,材料的温度通常保持在什么范围?A. 室温B. 低于再结晶温度C. 高于再结晶温度D. 熔点30. 在金属塑性加工中,哪种工艺可以生产薄板材料?A. 锻造B. 挤压C. 轧制D. 冲压31. 下列哪种材料在塑性加工中不易产生变形?A. 低碳钢B. 不锈钢C. 铝合金D. 铜合金32. 在金属塑性加工中,哪种工艺可以实现高效率的生产?A. 锻造B. 挤压C. 轧制D. 冲压33. 冷锻工艺中,材料的温度通常保持在什么范围?A. 室温B. 低于再结晶温度C. 高于再结晶温度D. 熔点34. 在金属塑性加工中,哪种工艺可以生产高强度的零件?A. 锻造B. 挤压C. 轧制D. 冲压35. 下列哪种材料在塑性加工中具有最佳的耐腐蚀性?A. 铁B. 铝C. 铜D. 不锈钢36. 在金属塑性加工中,哪种工艺可以实现高精度的表面质量?A. 锻造B. 挤压C. 轧制D. 冲压37. 热轧工艺中,材料的温度通常保持在什么范围?A. 室温B. 低于再结晶温度C. 高于再结晶温度D. 熔点38. 在金属塑性加工中,哪种工艺可以生产薄板材料?A. 锻造B. 挤压C. 轧制D. 冲压39. 下列哪种材料在塑性加工中不易产生变形?A. 低碳钢B. 不锈钢C. 铝合金D. 铜合金40. 在金属塑性加工中,哪种工艺可以实现高效率的生产?A. 锻造B. 挤压C. 轧制D. 冲压41. 冷锻工艺中,材料的温度通常保持在什么范围?A. 室温B. 低于再结晶温度C. 高于再结晶温度D. 熔点42. 在金属塑性加工中,哪种工艺可以生产高强度的零件?A. 锻造B. 挤压C. 轧制D. 冲压43. 下列哪种材料在塑性加工中具有最佳的耐腐蚀性?A. 铁B. 铝C. 铜D. 不锈钢44. 在金属塑性加工中,哪种工艺可以实现高精度的表面质量?A. 锻造B. 挤压C. 轧制D. 冲压45. 热轧工艺中,材料的温度通常保持在什么范围?A. 室温B. 低于再结晶温度C. 高于再结晶温度D. 熔点46. 在金属塑性加工中,哪种工艺可以生产薄板材料?A. 锻造B. 挤压C. 轧制D. 冲压47. 下列哪种材料在塑性加工中不易产生变形?A. 低碳钢B. 不锈钢C. 铝合金D. 铜合金48. 在金属塑性加工中,哪种工艺可以实现高效率的生产?A. 锻造B. 挤压C. 轧制D. 冲压49. 冷锻工艺中,材料的温度通常保持在什么范围?A. 室温B. 低于再结晶温度C. 高于再结晶温度D. 熔点50. 在金属塑性加工中,哪种工艺可以生产高强度的零件?A. 锻造B. 挤压C. 轧制D. 冲压51. 下列哪种材料在塑性加工中具有最佳的耐腐蚀性?A. 铁B. 铝C. 铜D. 不锈钢52. 在金属塑性加工中,哪种工艺可以实现高精度的表面质量?A. 锻造B. 挤压C. 轧制D. 冲压53. 热轧工艺中,材料的温度通常保持在什么范围?A. 室温B. 低于再结晶温度C. 高于再结晶温度D. 熔点54. 在金属塑性加工中,哪种工艺可以生产薄板材料?A. 锻造B. 挤压C. 轧制D. 冲压55. 下列哪种材料在塑性加工中不易产生变形?A. 低碳钢B. 不锈钢C. 铝合金D. 铜合金56. 在金属塑性加工中,哪种工艺可以实现高效率的生产?A. 锻造B. 挤压C. 轧制D. 冲压57. 冷锻工艺中,材料的温度通常保持在什么范围?A. 室温B. 低于再结晶温度C. 高于再结晶温度D. 熔点58. 在金属塑性加工中,哪种工艺可以生产高强度的零件?A. 锻造B. 挤压C. 轧制D. 冲压59. 下列哪种材料在塑性加工中具有最佳的耐腐蚀性?A. 铁B. 铝C. 铜D. 不锈钢60. 在金属塑性加工中,哪种工艺可以实现高精度的表面质量?A. 锻造B. 挤压C. 轧制D. 冲压61. 热轧工艺中,材料的温度通常保持在什么范围?A. 室温B. 低于再结晶温度C. 高于再结晶温度D. 熔点62. 在金属塑性加工中,哪种工艺可以生产薄板材料?A. 锻造B. 挤压C. 轧制D. 冲压答案:1. C2. B3. C4. D5. B6. B7. C8. D9. B10. B11. B12. D13. C14. A15. B16. C17. A18. A19. D20. D21. C22. C23. B24. C25. A26. A27. D28. D29. C30. C31. B32. C33. A34. A35. D36. D37. C38. C39. B40. C41. A42. A43. D44. D45. C46. C47. B48. C49. A50. A51. D52. D53. C54. C55. B56. C57. A58. A59. D60. D61. C62. C。
一、单选题(共 20 道试题,共 40 分。
)V 1.车削细长轴时,其主偏角应为( )A. 0°B. 45°C. 90°D. 135°满分:2分2.零件在加工过程中使用的基准叫做( )A. 设计基准B. 装配基准C. 定位基准D. 测量基准满分:2分3.机械加工工艺过程中的安装是指( )A. 刀具在机床上每装卸一次的过程B. 工件每次更换机床的装卸工作C. 每道工序中工件装卸的工作量D. 工件在机床上的定位和夹紧满分:2分4.拉削加工的进给运动为( )A. 拉刀的直线运动B. 工件的直线运动C. 工件的旋转运动D. 靠拉刀的结构来实现满分:2分5.编制零件机械加工工艺规程,编制生产计划和进行成本核算最基本的单元是( )A. 工步B. 工序C. 工位D. 安装满分:2分6.精基准的定义为( )A. 采用已加工的表面作为定位基准B. 在粗加工中采用的基准C. 采用精度低的表面作为定位基准D. 采用未加工的表面作为定位基准满分:2分7.内齿轮的轮齿常用( )A. 插齿B. 滚齿C. 铣齿D. 刨齿满分:2分8.造成车床主轴抬高或倾斜的主要原因是( )A. 切削力B. 夹紧力C. 主轴箱和床身温度上升D. 刀具温度高满分:2分9.插齿时,切削的主运动为( )A. 工件的转动B. 工件的退让C. 工件径向直线移动D. 插齿刀的上下往复直线运动满分:2分10.基准不重合误差的大小与( )有关A. 本道工序要保证的尺寸大小和技术要求B. 本道工序的设计基准与定位基准之间的位置误差C. 定位元件和定位基准本身的制造误差满分:2分11.加工材料塑性越大,前角应取( )的值A. 相对较大B. 相对较小C. 任意取满分:2分12.避免积屑瘤的产生的主要措施包括( )A. 采用热处理,提高工件的塑性B. 减少刀具的前角C. 采用很高或很低的切削速度D. 避免使用切削液满分:2分13.电解加工型孔过程中A. 要求工具电极作均匀等速进给B. 要求工具电极作自动伺服进给C. 要求工具电极作均加速进给D. 要求工具电极整体作超声振动满分:2分14.周铣刀的材料为( )A. 硬质合金B. 高速钢C. 碳素工具钢D. 合金工具钢满分:2分15.车床主轴的纯轴向窜动对( )的形状精度有影响A. 车削内外圆B. 车削端平面C. 车内外螺纹D. 切槽满分:2分16.铣削小平面时,一般选用( )A. 端铣刀B. 圆柱铣刀C. 立铣刀D. 键槽铣刀满分:2分17.自位基准是以加工面本身作为精基准,多用于精加工或光整加工工序中,这是由于( )A. 符合基准统一原则B. 符合基准重合原则C. 能保证加工面的余量小而均匀D. 能保证加工面的形状和位置精度满分:2分18.通过电火花线切割的微观过程,可以发现在放电间隙中存在的作用力有( )A. 电场力B. 磁力C. 热力D. 流体动力满分:2分19.麻花钻在钻削时,起导向作用的是( )A. 前刀面B. 后刀面C. 螺旋槽D. 螺旋棱边满分:2分20.( )加工是一种易引起工件表面金相组织变化的加工方法A. 车削B. 铣削C. 磨削D. 钻削满分:2分二、多选题(共 10 道试题,共 30 分。
第一章塑性加工概论1.金属塑性加工的特点有哪些1)力学性能好;2) 材料利用率高;3) 生产率高;4) 产品尺寸稳定,互换性好;5)能生产形状复杂的零件;6)操作简单,便于生产的机械化和自动化。
2.最小阻力定律、体积不变定律、薄板材成形时的平面应力假设、板材拉深成形时的面积不变假设1)最小阻力定律:金属受外力作用发生塑性变形时,如果金属颗粒在几个方向上都可以移动,那么金属颗粒就沿着阻力最小的方向移动。
2)体积不变假设(定律):金属弹性变形时,体积变化与形状变化比例相当,必须考虑体积变化对变形的影响。
但在塑性变形时,由于金属材料连续而且致密,体积变化很微小,与形状变化相比可以忽略,因此假设体积不变。
即塑性变形时,变形前金属的体积等于变形后的体积。
(可表达为:?+?+?=0)3)薄板材成形时的平面应力假设:在薄板材冲压成形的过程中,由于板平面的尺寸远大于板厚尺寸,即使在板厚方向受到较大的压力(如压边力、凸模作用力等),但其应力值却远远小于板平面内的主应力值,其绝对值也很小。
因此,在分析板材冲压成形时的受力状态时,一般按平面应力处理,即板厚方向的应力应为零。
但厚板弯曲成形时,板厚方向的应力对变形有较大影响,故不能作平面应力处理。
4)板材拉深成形时的面积不变假设:在板材拉深成形时,由于不同部位的应力状态不同,必然会存在有的部位板厚增加,而有的部位板厚减小,但这种板厚的变化所引起的板平面面积的变化却非常小。
因此,在拉深成形时,一般假设板材在拉深成形之前毛坯的面积等于拉深成形之后拉深件的表面积。
第二章锻造用坯料及加热1、钢锭与型材常见缺陷分别有哪些钢锭的常见缺陷:偏析、夹杂、气体、气泡、缩孔、疏松、裂纹等。
型材的常见缺陷:划痕、折叠、发裂、结疤、碳化物偏析、白点、非金属夹杂、铝合金的氧化膜、粗晶环。
2、锻造用原材料的下料方法及特点。
下料:在进行锻造前必须把型材切断成所需长度的坯料,称为下料。
1)剪切法特点:效率高,操作简单,断口无金属损耗,模具费用低等。
2)锯切法特点:生产率低,锯口损耗较大,但下料长度准确,锯割端面平整,特别用在精锻工艺中,是一种主要的下料方法。
3)砂轮片切割法特点:适于切割小截面棒料、管料和异形截面材料。
优点是设备简单,操作方便,下料长度准确,端面平整。
但砂轮片耗量大,易崩碎,噪声大。
4)折断法特点:生产效率高,断口金属损耗小,所用工具简单,无需专用设备,但折断和剪切下料长度尺寸精度比较差,误差达到数毫米。
折断法尤其适用于硬度较高的钢,如高碳钢和合金钢,不过这类钢在折断之前应预热至300~400℃。
5)气割法特点:所用设备简单,便于野外作业,可切割各种截面材料,尤其适用于对厚板材料进行曲线切割。
主要缺点是切割面不平整,精度差,断口金属损耗大,生产效率低,劳动条件差,而且对操作技术要求较高。
还有冷折法、车削法和剁断法等。
3、锻前加热的目的是什么锻前加热的方法及各方法的特点。
目的:提高金属的塑性,降低变形抗力,使其易于流动成形并获得良好的锻后组织。
加热方法:1)火焰加热:优点:燃料来源方便,加热炉修造容易,适应性强,费用较低;缺点:劳动条件差,加热速度慢,加热质量差,热效率低等。
2)电加热:包括电阻加热和感应电加热A.电阻加热:a)电阻炉加热:优点:适应范围广,易实现机械化、自动化,还可以采用气体保护,实现少无氧化加热(适合于某些有色金属及合金钢中小件的加热);缺点:加热温度受电热体的使用温度的限制,热效率较低。
b)接触电加热:优点:加热速度快,金属烧损小,可进行整体或局部加热(适合于直径小于80mm的棒料的加热,尤其适合于局部加热);缺点:下料要求严格,加热温度测量和控制较难。
c)盐浴炉加热:优点:加热速度快,加热温度均匀,适合于小件(或局部)无氧化加热;缺点:热效率较低,盐的消耗较大,劳动条件差。
B.感应电加热:优点:加热速度快、效率高、质量好;缺点:设备费用高,感应线圈要根据坯料的形状专门制造。
4、金属加热时产生的缺陷有哪些防止这些缺陷的措施有哪些缺陷:氧化、脱碳、过热、过烧和裂纹等。
1)减少氧化的措施(一般防止氧化的措施,同样也可用于脱碳):①在保证质量的前提下,尽量采用快速加热,缩短坯料在高温下(900℃以上)的停留时间;②在燃料完全燃烧的前提下,减少空气过剩量;③采用少装、勤装的操作方法;④炉内应保持不大的正压力,防止冷空气的吸入;⑤采用少无氧化加热方法。
2)防止过热的措施:①严格控制加热温度、尽可能缩短高温保温时间,加热时坯料不要放在炉内局部高温区;②在锻造时要保证锻件有足够的变形量,通过大变形量可以破碎过热形成的粗大奥氏体晶粒,并破坏其沿晶界析出相的连续网状分布。
对于需要预制坯的模锻件,应保持终锻时锻件各部分有适当的变形量;③测温用的热工仪表必须校正准确。
3)防止过烧的措施:严格遵守加热规范,特别是要控制出炉温度及高温时的停留时间。
4)防止裂纹的措施:严格控制装炉温度和加热速度,以减少温度应力和组织应力。
5、什么是加热规范加热规范的制定包括哪些内容制定加热规范的原则是什么加热规范:是指坯料从装炉开始到加热结束整个过程对炉子温度和坯料温度随时间变化的规定。
内容:装炉温度、低温区和高温区的加热速度、各个阶段加热(保温)时间和总的加热时间以及最高炉温等。
原则:所制定的加热规范应保证:加热过程中氧化少、无脱碳、无裂纹、无过热、和过烧等缺陷,加热均匀。
即在保证加热质量的前提下,力求加热时间短,能源消耗少。
6、锻件冷却时常见的缺陷有哪些锻件有哪些冷却方法缺陷:裂纹、网状碳化物、石状断口冷却方法:1)在空气中冷却,冷却速度较快;2)在灰、砂中冷却,冷却速度较慢;3)在炉内冷却,冷却速度最慢。
7、锻件热处理的目的是什么常用的热处理方法有哪些目的:调整锻件硬度,以利于切削加工;消除锻件内应力,以免在切削加工后产生变形;改善锻件内部组织,细化晶粒,为最终热处理做好组织准备。
方法:退火、正火、调制、淬火与低温回火、淬火与时效等。
第三章自由锻成形1、各种自由锻工序的含义矩形截面坯料拔长时内部横向裂纹和对角裂纹产生的原因分别是什么如何防止这些缺陷1)镦粗:使坯料高度减小,横截面积增大的锻造工序。
拔长:使坯料横截面积减小而长度增加的锻造工序。
冲孔:将坯料冲出透孔或不通孔的锻造工序。
扩孔:减小空心坯料壁厚而增加其内外径的锻造工序。
弯曲:将毛坯弯成所规定的形状的锻造工序。
扭转:将坯料的一部分相对于另一部分绕共同周旋轴线旋转一定角度的锻造工序。
错移:使坯料的一部分相对于另一部分错开,但仍保持轴线平行的工序。
2)原因:当绝对送进量过小时,上部和下部变形大,中部变形小,中部沿轴享受附加拉应力,在拔长锭料和大截面的低塑性坯料时,易产生内部横向裂纹;当绝对送进量较大,拔长高合金工具钢材料时,并且在毛坯同一部位反复重击时,由于金属沿对角线的激烈相对流动,常易沿对角线产生裂纹。
3)防止措施:对于大坯料,先沿一面将坯料压一遍,然后翻转90°再压另一面;一般小型坯料采用左右90°来回翻转法,拔长。
应注意使前后各遍拔长时的进料位置相互错开,使变形较为均匀,锻件的组织和性能也较为均匀,并且能获得平整的表面。
2、用平砧采用小压缩量拔长圆形截面坯料时,易出现的的问题有哪些应当采取什么防止措施易在锻件内部产生纵向裂纹;防止措施:一是,在平砧上拔长时先将圆形截面坯料压成矩形,再将矩形断面毛坯拔长到一定尺寸,然后,再压成八角形,最后再锻成圆形;二是,在型砧内进行拔长,金属受工具侧表面的阻力而向轴向流动,拔长效率提高了,而且,金属在较强的三向压应力状态下变形,裂纹不易产生。
3、锻造比对锻件组织和性能的影响规律是什么一般规律是:锻造过程随着锻造比增大,由于内部孔隙焊合,铸态树枝晶被打碎,锻件的纵向和横向的力学性能均能得到明显提高。
当锻造比超过一定数值后,由于形成纤维组织,横向力学性能(塑性、韧性)急剧下降,导致锻件出现各向异性。
4、自由锻工艺过程制订的内容1)依据零件图绘制锻件图;2)计算坯料重量和尺寸;3)确定变形工艺和锻造比;4)合理选用锻压设备;5)确定锻造温度范围、加热和冷却规范;6)确定热处理规范;7)填写工艺卡片等。
5、制定自由锻件图时要考虑哪些因素在零件图的基础上考虑加工余量、锻件公差、锻造余块、检验试样及工艺卡头等。
第四章模锻成形1、常见的模锻工艺方法有哪些开式模锻时影响金属流动的主要因素有哪些工艺方法:开式模锻、闭式模锻、压挤和顶镦。
因素:1)模膛具体形状和尺寸;2)飞边槽桥口部分的尺寸和飞边槽的位置;3)终锻前坯料的具体形状和尺寸;4)坯料本身性质的不均匀情况,主要由于温度不均匀引起的各部分金属流动极限σ不均匀情况。
5)设备工作速度。
2、锤上模锻的工艺特点有哪些⑴由于靠冲击力使金属变形,可以利用金属流动惯性充满模膛,上模模膛较下模模膛具有更好的填充性,锻件上难充满的部分应尽量放在上模。
⑵锤头行程不固定,金属在各模膛中的变形是锤头多次打击下完成的,因此,可在锤上实现拔长、滚压等各种模锻工步。
模锻锤一般不需其他设备为其制坯,具有广泛的适应性和通用性。
⑶模锻锤的导向精度差、工作时的冲击和行程不固定、无顶出装置等因素是模锻件的精度不高。
⒊锤上模锻锻件图设计的内容有哪些选择分模面的位置和形状。
⑴确定机械加工余量、余块和锻件公差。
⑵确定模锻斜度。
⑶确定圆角半径。
⑷确定冲孔连皮的形状和尺寸。
⑸制订锻件技术条件。
⑹绘制锻件图⒋模锻工艺过程制定包括哪些内容⑴根据产品零件的形状、尺寸、技术要求和生产批量,结合具体生产条件,合理地选择模锻工艺方案。
⑵设计锻件图。
⑶确定所需的工序,并选择所用设备。
⑷确定模锻工艺流程并填写模锻工艺卡。
⒌模锻工艺方案选择的基本原则是什么基本原则:保证锻件生产的技术可能性和经济合理性。
在工艺上应满足对锻件质量和数量的要求,在经济上应是锻件生产成本低,有较好的经济效益。
⒍模锻工步有哪几类阐述各类工步的作用分类:模锻工步,制坯工步,切断工步。
模锻工步包括预断工步和终端工步,其作用是使经制坯的坯料得到最终锻件所要求的形状和尺寸。
每类锻件都需要终端工步,而预断工步应根据具体情况决定是否采用。
例如模锻时容易产生折叠盒不易充满的锻件常采用预断工步。
制坯工步的作用是改变原毛坯的形状,合理地分配坯料,以适应锻件横截面形状的要求,使金属能较好地充满模锻模膛。
⒎何谓计算毛坯计算毛坯图是根据什么作出的它包括哪些内容计算毛坯:在模锻之后,锻件各处飞边均匀,亦即应使坯料上各截面的面积等于锻件上相应截面积加上飞边的截面积。
按这一要求计算的毛坯,通常称为计算毛坯。
根据:平面变形假设进行计算并经修正所得的具有圆形截面的中间坯料,其长度与锻件相等,而横截面积应等于锻件上相应截面积与飞边的截面积之和。