锻压考试复习资料
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锻压部分复习题
锻压是一种常用的金属加工工艺,通过施加压力对金属材料进
行塑性变形,从而得到所需的形状和尺寸。
锻压过程可以分为冷锻
和热锻两种方式。
在锻压过程中,操作者需要熟悉相关的知识和技能,以确保产品的质量和安全。
下面是一些锻压部分的复习题,希
望能帮助大家巩固相关的知识。
1. 什么是锻造?为什么要进行锻造?
2. 什么是锻压过程中的变形?主要分为哪几种类型?
3. 请简要描述一下锻压机的工作原理。
4. 冷锻和热锻有什么区别?它们各自适用于哪些材料?
5. 请列举一些常见的锻件形状。
6. 在锻造过程中,为何需要进行预热和保温?
7. 锻造过程中可能出现哪些缺陷?请简要描述并提供解决方法。
8. 锻造的主要优点是什么?
9. 请列举一些与锻压相关的安全注意事项。
10. 锻造中常用的工具有哪些?请简要介绍其用途。
11. 请描述一下锻造中冲击力和移行变形的作用。
12. 锻造中的模具有哪些类型?请简要介绍其特点和应用。
13. 在锻造过程中,如何选择合适的温度和应变速率?
14. 锻造工艺中的均匀应变是什么概念?如何实现?
15. 请简要描述一下锻造过程中的温变和形变过程。
以上是一些与锻压部分相关的复习题,通过回答这些问题,可以帮助巩固相关的知识和理解锻压工艺的基本原理。
锻压作为一种重要的金属加工工艺,在工程制造领域具有广泛的应用。
期望大家能够通过复习和实践,进一步提高锻压技术水平,为产品质量和工艺进步做出贡献。
锻造工(高级)复习资料、知识试题(一)判断题下列判断题中正确的请打“√”,错误的请打“×”。
1.图4-1所示为曲轴锻件图,共有从Ⅰ拐到Ⅵ拐6个拐,图上标出Ⅰ拐和Ⅱ拐,Ⅲ拐和Ⅳ拐,Ⅴ拐和Ⅵ拐分别位于一个平面上。
()2.从图4-1可以看出,该曲轴的分模面为折线有台阶的分模面。
()3.曲轴锻件图技术要求中有弯曲度要求,连杆技术要求也有弯曲度要求,这说明弯曲度要求是所有模锻件技术要求中必不可少的。
()4.对大型自由锻件的最重要的质量要求是锻件内部质量控制,表现在力学性能、金相组织和超声波检查等各项要求。
()5.锻造模具装配图识读步骤是由外向内,先大零件后小零件,最后识读成形零件。
()6.自由锻件和模锻件工艺规程(工艺卡)基本内容是相似的,最大区别是模锻件需要设计和制造锻模、切边模等模具,而自由锻件一般不需要模具。
()7.复杂形状和简单形状锻件质量计算公式是一样的,即先求出体积,后乘以该锻件所用材料的密度,区别仅在于复杂形状锻件求体积时需将锻件分为几个简单形状的组成部分,然后相加得到总的体积。
()8.金属变形时外力去除后,变形立即消失,仍能恢复原来的形状和尺寸,这种变形称为弹性变形。
()9.金属塑性变形三类中的温变形吸取了冷、热变形中的部分优点,同时克服了冷、热变形的部分缺点,所以完全应当取代冷、热变形。
()10.金属的加工硬化给金属进一步变形和以后的切削加工带来困难,降低了生产率,提高了生产成本,所以它总是不利因素。
()11.金属软化过程的第二个阶段是再结晶,因为再结晶发生了相变,所以残余应力和加工硬化完全消除了。
()12.金属塑性变形的基本定律指出,金属在塑性变形中同时伴有弹性变形,而且金属在弹性极限以外的塑性变形仍有弹性变形存在。
()13.体积不变定律是说,金属在塑性变形前的体积等于变形后的体积,即金属在塑性变形前的质量等于变形后的质量。
()14.随着温度身高,金属塑性增加,变形抗力降低,在金属升温全过程中此规律始终不变。
《锻造工艺及模具技术》考试复习绪论一、锻造加工金属零件的优势1. 锻造的定义锻造——借助工具或模具在冲击或压力作用下加工金属零件的方法2. 特点:生产率高,锻件形状尺寸稳定、加工余量少,能消除内部缺陷和提高综合力学性能。
3. 优势:锻件韧性高、金属纤维组织合理、性能与内在质量稳定。
二、锻造方法分类、作用、应用范围分类:自由锻、模锻、特种锻。
作用:提高生产率,降低成本,提高质量。
应用范围:汽车、飞机、重机等有质量与特殊性能要求的零件。
第一章锻造用材料锻造用材料:主要有碳素钢、合金钢、有色金属及其合金按加工状态分:钢锭(大型锻件),轧材、挤压棒材和锻坯(中小型锻件)1.1 锻造用钢锭与型材钢锭主要缺陷:偏析——成分与杂质分布不均匀现象夹杂——不溶于金属机体的非金属化合物(非金属夹杂物)气体——残留在钢锭内部或表皮下形成的气泡缩孔和疏松——钢液冷凝收缩形成的收缩空洞、晶间空隙和气体析出的孔隙溅疤——浇注时钢液冲击模底飞溅并附着在模壁上的溅珠,与钢锭不能凝固成一体形成的疤痕锻造工艺在很大程度上可以消除上述缺陷,提高其综合力学性能。
型材主要缺陷:表面缺陷——划痕、折叠、发状裂纹、结疤、粗晶环等内部缺陷——碳化物偏析、非金属夹杂、白点等上述表面缺陷应在锻前去除,内部缺陷则应避免。
第二章锻前加热2.1 锻前加热的目的及方法目的:提高金属塑性,降低变形抗力,增加可锻性,使金属易于流动成型,使锻件获得良好的锻后组织与力学性能。
方法:1. 燃料(火焰)加热利用固体(煤、焦炭)、液体(重油、柴油)或气体(煤气、天然气)等燃料燃烧产生的热能加热。
燃料在燃烧炉内通过高温炉汽对流(650゜C )、炉围辐射(650~1000゜C )、炉底传导(1000゜C 以上)等方式使金属锻坯获得热量而被加热。
2. 电加热将电能转换成热能对锻坯加热。
加热方式:1)电阻加热(1)电阻炉:利用电流通过电热体产生热量加热(P14图2-1)(2)接触电加热:坯料接入电路利用自身电阻产生热量加热(P15图2-2)(3)盐浴炉加热:通过盐液导电产生热量加热(P15图2-3)2)感应加热感应器通入交变电流产生交变磁场,置于感应器中的锻坯内产生交变电势并形成交变涡流,进而通过锻坯的电阻产生的涡流发热和磁滞损失发热加热锻坯。
模块二、锻压锻压是锻造和冲压两者的合称。
锻造又分为自由锻和模锻两类,都是制造受载大的重要零件所用的热加工方法;冲压则主要是指利用模具制造薄板零件的冷加工方法。
任务1 锻压成形基础知识一、锻压成形原理锻压是在外力作用下使金属材料产生塑性变形,从而获得具有予期形状尺寸和机械性能的毛坯、型材、或零件的加工方法。
塑性变形是锻压成形的基础。
大多数钢和有色金属及合金都有一定的塑性,因此,它们均可在热态或常温下进行锻压成形。
金属锻压成形在机械制造、汽车、拖拉机、仪表、电子、造船、冶金及国防等工业中都有着广泛的应用。
以汽车为例,汽车上70%左右的零件是利用锻压加工成形的。
二、锻压成形的主要方法1、锻造将金属坯料加热到高温状态后,放在上下砧铁或模具间,并在外力作用下产生塑性变形的方法称为锻造(如图1)。
按照成形方式的不同,锻造又可分为自由锻造和模型锻造两大类。
自由锻造按其设备和操作方式,又可分为手工自由锻和机器自由锻。
在现代工业生产中,手工自由锻已逐步为机器自由锻所取代。
锻造主要用于生产各种重要的、承受重载荷的机器零件毛坯,如机床的主轴和齿轮、内燃机的连杆、炮筒和枪管以及起重吊钩等。
图1 锻压2、冲压利用冲模使金属薄板受力产生分离或变形的工艺称为冲压(如图2)。
冲压一般在常温下进行,故又称为冷冲压。
冲压又可分为落料、冲孔、弯曲、拉深等。
冲压广泛用于汽车、拖拉机、航空、仪表及日用品工业部门。
图2 冲压三、锻压成形加工方法的特点1、锻造特点:(1)改善金属的内部组织,提高金属的力学性能。
如能提高零件的强度、塑性和韧性。
(2)具有较高的劳动生产率。
(3)采用精密模锻可使锻件尺寸、形状接近成品零件,因而可大大节约金属材料和减少切削加工工时。
(4)适应范围广。
锻件的质量可小至不足一千克,大至数百吨;既可进行单件、小批量生产,又可进行大批量生产。
(5)不能锻造形状复杂的锻件。
2、冲压特点:(1)在分离或成形过程中,板料厚度变化很小,内部组织也不产生变化。
名词解释1锻压:借助外力的作用,使金属坯料产生塑性变形,从而获得具有一定形状、尺寸和性能的锻压件。
锻压属于体积成型。
锻压又称作锻造或冲压。
2自由锻:利用冲击力或压力使加热好的金属在上、下抵铁之间产生变形。
3胎模锻:在自由锻设备上采用活动模具成型锻件的方法称为胎模锻。
4.偏析: 钢锭内部化学成分和杂质分布的不均匀性称为偏析。
5. 夹杂 : 钢锭内部不溶解于基体金属的非金属化合物,经过加热与冷却热处理仍不能消失,称为非金属夹杂物,通称夹杂。
6. 缩孔是在冒口区形成的,此区凝固最迟,由于没有钢液补充而造成不可避免缺陷。
7. 疏松是由于晶间钢液最后凝固收缩造成的晶间空隙和钢液凝固过程中析出气体构成的显微孔隙。
8. 划痕(划伤):金属在轧制过程中,由于各种意外原因在其表面划出伤痕.9. 折叠:轧制时,轧材表面金属被翻入内层并被拉长,折逢内由于有氧化物而不能被焊合,结果形成折叠。
10. 结疤:浇注时,钢液飞溅而凝固在钢锭表面,在轧制过程中被辗轧成薄膜而附于轧材表面11. 粗晶环:铝合金、镁合金挤压棒材,在其横断面的外层环形区域,常出现粗大晶粒.故称为粗晶环。
12. 加热规范:指金属坯料从装炉开始到加热完整个过程,对炉子温度和坯料温度随时间变化的规定。
13.白点:白点是在钢的纵向呈圆形或椭形的银白色斑点,合金钢白点的色泽光亮,碳素钢白点较暗。
白点横向呈细小的裂纹。
14.网状碳化物:过共析钢、轴承钢、奥氏体不锈钢在锻后冷却时易产生网状碳化物。
15.镦粗:使坯料高度减小而横截面积增大的成形工序。
镦粗比:坯料镦粗前后的高度之比。
16.平砧镦粗:坯料完全在上下平砧间或镦粗平板间进行的压制17.拔长:使坯料横截面减小而长度增加的锻造工序。
18. 冲孔:在坯料上锻制出透孔或不透孔的工序。
扩孔:减小空心坯料壁厚而增加其内外径的锻造工序,用以锻造各种圆环锻件。
20. 锻造比:锻比大小反映了锻造对锻件组织和力学性能的影响,表示锻件在锻造成形时变形程度,是保证锻件品质的一个重要指标。
锻压一、思考题1. 何谓塑性变形(不可逆的变形)?塑性变形的实质是什么?(晶内滑移的基础上,晶粒间产生了相互转动和滑动)2. 什么叫加工硬化?(随着塑性变形量的增加,金属的强度和硬度升高,塑性和韧性下降的现象称为加工硬化)加工硬化对金属组织及机械性能的影响如何?(强硬度增加,塑韧性下降)3. 何谓锻造比?(表示金属变形程度的参数)说明锻造比对于金属组织和机械性能的影响。
4. 纤维组织是如何形成的?(随塑性变形量增加,原来的等轴晶沿变形方向逐渐伸长,当变形量很大时,晶粒被拉成纤维状,再结晶后成为细小等轴晶,这种组织称为纤维组织)它对机械性能有何影响?(各向异性)能否消除纤维组织?(不能)5. 评价金属可锻性好坏的指标是什么?(塑性和流变应力)影响可锻性的因素是什么?6 名词解释再结晶冷变形后的金属,加热到一定温度,破碎的晶粒重新转变为无畸变的等轴晶粒的过程重结晶即同素异晶转变7. 板料冲压有哪些特点? .生产效率高;.成本低;.制品重量轻、刚度和强度高.表面质量好、尺寸精度高.;形状可十分复杂;.操作方便,易实现机械化和自动化等优点;.但冲模的结构复杂,制造周期长成本高.;冷冲压只适合于大批量生产。
二、填空l. 金属材料的冷热变形是以再结晶温度为界限的。
2. 金属材料在冷变形下会发生加工硬化现象,强硬度增加,塑韧性下降。
3. 在热变形中金属同时进行着两个过程,但往往加工硬化随时被再结晶过程所消除。
4. 金属材料的可锻性常由变形抗力和塑性两个指标综合衡量,可锻性决定于金属的性质及变形条件条件两个因素。
5. 压力加工的主要生产方法有自由锻模锻冲压轧制拉拔挤压六种。
6. 板料冲压工序分为分离工序和变形工序两大类。
7. 冲裁工序中,冲下部分为工件(成品),周边为废料时称为落料工序,相反时称为冲孔工序。
8. 拉深系数m是指拉深后的工件直径与拉深前坯料直径的比值。
m值越小,则变形程度越大。
在多次拉深中,因考虑材料产生加工硬化,往往要插入中间再结晶退火工序。
第六章《锻压》试卷一、填空题(30分,每空1分)1.影响金属充型能力的因素有:、和。
2.可锻性常用金属的和来综合衡量。
3.锤上模锻的锻模模膛根据其功用不同,可分、两大类。
4. 与是衡量可锻性优劣的两个主要指标,愈高,愈小,金属的可锻性愈好。
5.随着金属冷变形程度的增加,材料的强度和硬度提高,塑性和韧性降低,使金属的可锻性变差。
6.金属加热的目的是金属的塑性和变形抗力,以改善金属的和获得良好的锻后。
7.金属塑性变形过程的实质是过程。
8.弯曲件弯曲后,由于有现象,所以,弯曲模具的角度应比成品零件的角度一个回弹角α。
9.冲压的基本工序可分为和两大类。
10.落料件尺寸取决于模刃口尺寸,冲孔件的尺寸取决于模刃口尺寸。
11.自由锻的基本工序有、、、和等。
二、选择题(30分,每题2分)1. 合金元素对奥氏体晶粒长大的影响是()A.均强烈阻止奥氏体晶粒长大B.均强烈促进奥氏体晶粒长大C.无影响D.上述说法都不全面2.适合制造渗碳零件的钢有()。
A.16Mn、15、20Cr、1Cr13、12Cr2Ni4AB.45、40Cr、65Mn、T12C. 15、20Cr、18Cr2Ni4WA、20CrMnTiD. 16Mn、15、T12、1Cr133.要制造直径16mm的螺栓,要求整个截面上具有良好的综合机械性能,应选用()A.45钢经正火处理B.60Si2Mn经淬火和中温回火C.40Cr钢经调质处理D.45钢退火处理4.制造手用锯条应当选用()A.T12钢经淬火和低温回火B.Cr12Mo钢经淬火和低温回火C.65钢淬火后中温回火D. 40Cr钢经调质处理5.高速钢的红硬性取决于()A.马氏体的多少B.淬火加热时溶入奥氏体中的合金元素的量C.钢中的碳含量D.奥氏体的多少6.汽车、拖拉机的齿轮要求表面高耐磨性,中心有良好的强韧性,应选用() A.60钢渗碳淬火后低温回火 B.40Cr淬火后高温回火C.20CrMnTi渗碳淬火后低温回火D. 65钢淬火后中温回火7.65、65Mn、50CrV等属于哪类钢,其热处理特点是()A.工具钢,淬火+低温回火B.轴承钢,渗碳+淬火+低温回火C.弹簧钢,淬火+中温回火D.工具钢,正火处理8.二次硬化属于()A.固溶强化B.细晶强化C.位错强化D.第二相强化9.1Cr18Ni9Ti奥氏体型不锈钢,进行固溶处理的目的是()A.获得单一的马氏体组织,提高硬度和耐磨性B.获得单一的奥氏体组织,提高抗腐蚀性,防止晶间腐蚀C.降低硬度,便于切削加工D.以上都不对10.推土机铲和坦克履带板受到严重的磨损及强烈冲击,应选择用()A.20Cr渗碳淬火后低温回火B.ZGMn13—3经水韧处理C.W18Cr4V淬火后低温回火D. 60钢渗碳淬火后低温回火11.材料的( )越好,则可锻性越好。
材料成型工艺学锻造部分复习资料1、锻压加工主要有那些方法?热锻:自由锻、模锻;冷锻:冷挤、冷镦、冲裁、弯曲、拉深、胀形。
2、锻压与其它加工方法(铸造、轧制、挤压、拉伸)相比有什么特点?A 铸造是针对塑性较低的材料提供接近零件形状的毛坯。
B 锻造采用热加工,得到高强度质量的零件。
C 冲压是冷加工得到零件。
D 锻压与其它成形方法(轧制、挤压、拉伸等)对比锻压指向品种多而复杂的坯料或零件。
轧制、挤压、拉伸等指向板、带、条、箔、管、棒、型、线的一次加工产品,该产品尚需二次加工(锻、冲、铆、焊)。
3、试述锻造发展趋势。
A做大,设备向巨型化发展。
B做精,设备专门化、精密化和程控化。
C近终形,锻件形状、尺寸精度和表面质量最大限度地与产品零件接近,以达到少、无切削加工之目的。
D为适应大批量生产的要求,发展专业化生产线,建立专门的锻造中心,实现整机制造中零件的系列化、通用化和标准化。
E 大力发展柔性制造和CAD/CAM技术。
F模锻的比例加大,自由锻的比例减少。
G发展锻造新工艺4、锻造在冶金厂和机械类厂有何应用?a冶金厂:高速钢、钛等高温合金的锻造开坯,之后才进行轧或挤成板棒材。
b机械厂:主要为重要零件准备毛坯。
5、模锻工艺一般由那些工序组成?下料→加热→模锻→(切边、冲孔)→酸洗与清理→热处理→去氧化皮(打磨或刮削)→涂漆→检验等。
6、合金钢加热过程要注意那四个现象?锻造加热温度如何确定?a:钢加热过程中应注意的四点现象:氧化、脱碳、过热、过烧(1)氧化:氧化性气体(O2,CO2,H2O和SO2)与钢发生反应。
(2)脱碳:化学反应造成钢表层碳含量的减少叫脱碳。
(3) 过热:温度过高造成晶粒粗大。
(4)过烧:加热到接近熔化温度并在此温度下长期保留,不仅晶粒粗大,而且晶界熔化。
锻造温度范围的确定:锻造温度范围指开始锻造温度(始锻温度)和终结锻造温度(终锻温度)之间的温度区间。
(1)确定的原则或方法,三图定温:相图,塑性-抗力图,再结晶图。
机械制造基础铸造.锻压.焊接复习资料铸造一、概念1、铸造:铸造是将熔融金属浇注、压射或吸入铸型型腔,冷却凝固后获得一定形状和性能的零件或毛坯的金属成形工艺。
2、合金的流动性:是指液态合金本身的流动能力。
3、比热容:是单位质量物体改变单位温度时吸收或释放的能量。
4、液体收缩:指液态金属由浇注温度冷却到凝固开始温度(液相线温度)之间的收缩。
5、凝固收缩:指从凝固开始温度到凝固终了温度(固相线温度)之间的收缩。
6、固态收缩:指合金从凝固终了温度冷却到室温之间的收缩。
7、缩孔:在铸件凝固过程中,由于合金的液态收缩和凝固收缩,使铸件的最后凝固部位出现孔洞,面积较大而集中的孔洞称为缩孔。
8、缩松:在铸件凝固过程中,由于合金的液态收缩和凝固收缩,使铸件的最后凝固部位出现孔洞,细小而分散的孔洞称为缩松。
9、顺序凝固原则:顺序凝固原则就是在铸件上可能出现缩孔的厚大部位通过安放冒口等工艺措施,使铸件远离冒口的部位先凝固,然后是靠近冒口的部位凝固,最后才是冒口本身凝固。
10、热应力:温度改变时,物体由于外在约束以及内部各部分之间的相互约束,使其不能完全自由胀缩而产生的应力。
11、机械应力:铸件收缩受到铸型、型芯及浇注系统的机械阻碍而产生的应力。
12、热裂:是在凝固后期高温下形成的,主要是由于收缩受到机械阻碍作用而产生的。
13、冷裂:是在较低温度下形成的,常出现在铸件受拉伸部位,特别是有应力集中的地方。
二、填空题。
1、在液态金属成形的过程中,液态金属的充型及收缩是影响成形工艺及铸件质量的两个最基本的因素。
2、铸造组织的晶粒比较粗大,内部常有缩孔、缩松、气孔、砂眼等组织缺陷。
3、液态金属注入铸型以后,从浇注温度冷却到室温要经历液态收缩、凝固收缩和固态收缩三个互相联系的收缩阶段。
4、热裂是在凝固后期高温下形成的,主要是由于收缩收到机械阻碍作用而产生的。
5、冷裂是在较低温度下形成的,常出现在铸件受拉伸部位,特别是有应力集中的地方。
锻造的概念,主要特点(P123)概念:锻造是在一定的温度下,用工具或模具对坯料施加外力,使金属发生塑性流动,坯料产生体积的转移和形状的变化,获得所需形状和尺寸的制件,其性能和组织达到一定的技术要求。
特点:生产效率高;锻件形状、尺寸稳定性好,综合力学性能高;锻件纤维组织合理,韧性高,同批零件性能均匀稳定;锻件的内部质量与加工历史有关,无法被其他任一金属加工工艺所替代;在成形过程中(不计烧损及切头等损失时),坯料的质量和体积不变。
金属锻前加热的目的,加热的主要方法(P124)目的:提高塑性,降低变形抗力,即增加金属的可锻性,使金属材料易于流动成形,并使锻件获得良好的锻后组织和力学性能。
方法:按采取的热源分为燃料(火焰)加热和电加热。
金属加热的主要缺陷(P125)缺陷:组织结构方面:大多数金属发生组织转变,晶粒长大,有时造成过热或过烧;力学性能方面:总的趋势是金属塑性提高,变形抗力降低,残余应力逐步消失;但也可能产生新的应力。
过大的内应力会引起金属开裂;物理性能方面:金属的热导率、导温系数、膨胀系数、密度等随温度的升高而变化;化学性能方面:不少金属的表层与周围介质发生氧化、脱碳、吸氢等化学反应,结果产生氧化皮和脱碳层,使金属烧损,降低表面质量。
金属的锻造温度范围是什么,如何确定(P130)锻造范围温度:开始锻造温度(始锻温度)和结束锻造温度(终锻温度)之间的一段温度区间。
确定方法:运用合金相图、塑性图、抗力图及再结晶图,从塑性、变形抗力和锻件组织性能三个方面进行综合分析,确定出隔离的锻造温度范围,并在生产实践中进行验证和修改。
如何实现金属的少无氧化加热(P138)常用的方法有:快速加热、介质保护加热(气体、液体、固体)、少无氧化火焰加热。
锻模的分类和锤上锻模的分类(P147)锻模的分类:按模锻设备分:模锻锤用锻模,摩擦压力机用锻模,自由锻锤用的固定锻模和不固定锻模;按工艺用途分:模锻用锻模,切边,冲孔模;按中模膛的数量分:单膛模锻和多膛模锻;按是否形成飞边分:开式锻模和闭式锻模。
锤上模锻锻件的分类(P173):短轴类锻件和长轴类锻件。
7.锻锤的工作能力如何表示(P163)三种方法:(1)各种锻锤、蒸汽-空气锤、空气锤等,一般用落下部分的质量(Kg或t)来表示;(2)蒸汽-空气对击模锻锤以及按对击原理工作的高速锤、液压锤等,通常允许最大打击能量(J)来表示;(3)螺旋压力机通常用“公称压力”(KN)来表示。
8.锤上模锻的连皮形式有哪些,各适用于哪些情况(P180)(1)平底连皮。
最常用的形式。
(2)斜底连皮。
当内孔直径d与孔深h之比d/h>2.5或d>60mm时,采用斜底连皮。
(可减轻金属向四周流动的阻力,避免使冲头磨损甚至折断,使锻件产生折叠)(3)带仓连皮。
适用于锻件形状复杂,需要预锻和终锻成形,以便于切边。
(4)拱底连皮。
若锻件内孔很大(d>15h),而高度有很小,金属向外流动困难,拱底连皮可使其容纳较多金属,避免产生折叠或穿筋等缺陷。
(5)压凹。
当锻件内孔直径较小(小于25mm)时,采用压凹形式,可使锻件饱满成形。
9.冷挤压的分类(P246)根据冷挤压时金属流动方向与凸模运动方向之间的关系分为:正挤压、反挤压、复合挤压、减径挤压、径向挤压和斜向挤压。
10.四种模锻设备的比较,工作特点,适用工步等(1)锻锤。
利用工作部分(落下部分或活动部分)所积蓄的动能在下行程时对锻件进行打击,使锻件获得塑性变形的锻压机器。
特点:a.利用锤头与砧座之间的撞击能量对金属进行压力加工,产生很大的冲击力,伴有很大的振动和噪声;b.锻锤以一定的能量打击锻件时,冲击力随锻件变形抗力的大小不同而不同,锻件变形抗力小,变形量大,工作时间长,产生的冲击力就小,否则产生的冲击力就大。
可实现工步:镦粗、拔长、滚挤、弯曲、卡压、成形、预锻和终锻等多种工步。
(2)热模锻压力机。
是适用于自动化、高效生产的锻压设备。
工作特点:a.压力机刚度较大;b.变形力由设备本身封闭系统的弹性变形所平衡,工作时无振动,噪声小;c.象鼻形导向机构增加了滑块的导向机构,提高了设备的工作精度;d.具有上下顶出装置,便于实现机械化和自动化;e.具有楔形工作台,可以调节锻压机闭合高度避免滑块卡死而损坏曲柄连杆。
工步范围:不便于进行拔长、滚压、等制坯工步。
(3)螺旋压力机:靠主螺杆的旋转带动滑块的上下运动,向上实现回程,向下实现锻打。
工作特点:a.与热模锻压力比较,螺旋压力机加压焖模的时间短,锻件的热量损失少;滑块没有固定的下死点,只要锻打能量合适,机器的弹性变形对锻件精度没有影响;螺杆和往复运动的滑块是非刚性连接的,使螺旋压力机承受偏载的能力很差;造价低;设备能容量系数大;飞轮积蓄的能量利用率高。
b.与模锻锤比较,螺旋压力机有顶料机构,可锻精度较高的锻件;基本没有冲击振动;通过螺旋副传递能量,金属产生塑性变形时,滑块与工作台之间所受的力由压力机封闭的框架承受形成一个封闭的力系,并不外传;飞边阻力比锻锤大;造价低;能量利用率高。
工步范围:不适宜拔长类制坯工步。
(4)平锻机:工作部分做水平往复运动,具有两个滑块。
工作特点:a.有两个分模面;b.有坯料的定位装置;c.机身承受纵向力和横向力。
工步范围:弯曲、压扁、切料、穿孔、切边等。
11.金属加热氧化的主要影响因素有哪些,如何影响(1)氧化。
使坯料表层形成氧化铁皮,造成氧化烧损;(2)脱碳。
使钢表面的含碳量减少,使锻件表层变软,强度、硬度和疲劳性能降低。
(3)过烧。
使钢完全失去塑性,造成金属表面粗糙,有时城乡橘皮状,有时呈现网状裂纹。
(4)内应力和裂纹。
使坯料加热时,心部容易产生裂纹。
12.锻后冷却的缺陷有哪些,如何制定冷却规范(P140)出现的缺陷:裂纹、白点、网状碳化物、石状断口。
制定冷却规范的方法(P143):冷却规范主要根据材料的化学成分、组织特点、锻前状况和锻件尺寸等因素来确定合适的冷却速度或冷却方法,根据冷却速度的不同,常用的冷却方法有空冷、坑(箱)冷、炉冷等。
13.冷锻件图与热锻件图的画法有什么不同。
它们有什么区别和联系(P190)联系:热锻件图与冷锻件图的圆角半径和模锻斜度相似;区别:(1)热锻件图要在冷锻件图上加收缩率;(2)对无坐标中心的圆角半径,不加收缩率。
对薄而宽或细长锻件,收缩率取下线;(3)在热锻件图上,不绘制零件轮廓线,也不标注锻件公差。
14.锻件的机械加工公差与余量的确定,四种锻造设备如何选择(P176)确定原则:(1)锻件质量。
在确定加工余量前,按零件图初步选加工余量进行估算,最后校核。
(2)零件的表面粗糙度。
格局轮廓算数平均偏差数值的大小,零件表面粗糙度分为两类:>=1.6;<=1.6.(3)锻件形状复杂系数S。
S分为四级:(4)锻件材质系数M。
锻件的材质系数分为两个等级。
(5)分模面形状。
不对称分模面比平直或对称分模面公差要大。
15.冷挤压中单位挤压力最大的是哪种(P256)影响单位挤压力的主要因素有挤压金属的性能,变形方式,毛坯相对高度(高径比),模具几何形状,毛坯表面质量和润滑。
其中在变形方式中,反挤压的单位挤压力最大,正挤压次之,复合挤压最小。
16.冷挤压工艺对材料有哪些要求(P252)(1)屈服强度及变形抗力尽可能低,以降低单位挤压力;(2)材料的冷作硬化敏感性低;(3)材料应具有较好的塑性;(4)化学成分有严格的要求。
对于挤压用的钢材,其碳、镁、硅的含量要低,钢中硫、磷的含量应小于0.06%,应尽量降低钢中的氮、氧的含量。
17.什么是钳口,有什么作用(P192)钳口:终锻模膛和预锻模膛前端留下的凹腔成为钳口。
作用:(1)在模锻时作为放置棒料及夹钳用的;(2)钳口颈用于加强夹钳料头与锻件之间的连接,便于锻件起模;(3)齿轮类锻件在模锻时无夹钳料头,则钳口足额为锻件起模之用;(4)在锻模制造时,做诶浇注检验用的铅或其他金属也的浇口。
18.开式模锻金属的变形过程,每个阶段的金属变形特点(P149)变形过程及特点:第一阶段:自由变形或称为镦粗变形阶段;坯料在型槽中发生镦粗变形,对于某些锻件可能伴有局部压入变形;第二阶段:形成毛边阶段;坯料的自由流动受到限制,金属流动的方向有两个,一个流向型槽深处,充满型槽,一个流向毛边槽,形成少许飞边;第三阶段:充满型槽阶段;毛边形成后,随着变形继续进行,毛边逐渐减薄,金属流入毛边槽的阻力急剧增大,形成阻力圈,迫使金属继续向型槽深处和圆角出流动,直到充满整个型槽为止,此阶段金属处于更强的三向压应力状态,变形抗力增大。
第四阶段:镦粗或称为打靠阶段。
多余金属排入毛边槽,以保证高度尺寸复合要求。
19.影响金属充满模膛的因素(P150)因素:(1)塑性和变形抗力;(2)锻造温度;(3)设备的工作速度和工作吨位;(4)飞边槽;(5)锻件的形状和尺寸;(6)金属充满模膛的方式;(7)排气孔;(8)锻模的润滑与预热。
20.锤上模锻锻件图的设计包括哪些方面的内容(P174)(1)确定分模面的位置和形状;(2)确定机械加工余量及锻件公差;(3)确定锻件上的圆角半径;(4)确定模锻斜度;(5)确定冲孔连皮的形状和尺寸;(6)制定模锻锻件图和锻件的技术条件等。
21.锤上模锻中短轴类锻件和长轴类锻件模锻工步的确定方法和原则(P183)短轴类锻件:模锻工步的确定:(1)一般的锻件和形状简单的、体积小的锻件可直接终锻成形或采用镦粗和终锻工步;(2)高毂深孔的锻件,尤其是当下模冲头高出分模面时,采用成形镦粗和终锻工步或镦粗、成形镦粗和终锻工步;(3)对形状复杂的高筋、薄壁、薄辐锻件,为了保证锻件充满和不产生折叠,采用镦粗、预锻和终锻工步;(4)对锻件平面图为十字形和三角形的锻件,为减少飞边损耗,易于成形,应采用镦粗、成形及终锻工步。
长轴类锻件:模锻工步的确定:(1)对于直长轴类锻件,模锻工步如短轴类锻件模锻工步所述;(2)对于带枝芽的锻件,当锻件在局部地方有凸出的枝芽时,为了有利于金属充满模锻模膛,采用不对称工步;(3)对于叉口的锻件,为使模锻叉口部分能够充满,必须采用有叉形劈料台的预锻模膛;(4)带工字断面的锻件以各种连杆为代表,一般不经计算就可确定要采用拔长和滚压工步;(5)对于弯曲轴线的锻件,,要根据计算毛坯选用体积重新分配工步,还要采用轮廓成形工步把轴线弯曲。
22.金属的锻前加热规范,正确制定金属的加热规范(P124)锻前加热规范:燃料(火焰)加热和电加热金属加热的规范:确定加热过程中不同阶段的炉温、升温速度、保温时间和加热时间。
原则:保证金属在加热过程中不产生裂纹,不发生过热、过烧,温度均匀,氧化脱碳少,加热时间短和能耗低等;即在保证加热质量的前提下,力求加热过程越快越好。
23.分模面位置形状,模锻斜度,排气孔确定原则。