山东建筑大学材料成型基础重点
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一单选:1.分型沙的作用:利于上下型顺利分型。
2.南京长江大桥应选用Q345,3.教室暖气片应选HT1504.铸造180个直径120mm的铅球:利用分模造型5.拖拉机变速齿轮加工方法:模锻6.下面适合锻造成型的是:机床主轴7.适合所有金属铸造方法的是:砂型铸造8精车铸铁工件一般:不用切削液或用煤油9.刀具上能减少已加工表面粗糙度Ra的几何要素是:减小副偏角10.用铝合金制造的奖杯表面的精加工应该选用的刀具材料是:金刚石刀具11.车削外圆时最小切削力是背向力车削外圆时最大的切削力是切向力12.对一般结构钢焊接焊接接头破坏常处在融合或过热区13.一元硬币的铸造方法是冲压14.压力机在一个行程内,在模具的不同部位上同时完成数道冲压工序的模称为:连续模15.终锻模膛形状与锻件相适应,但尺寸比锻件大了一个冷却收缩量16.下列材料当中,焊接性最好的是:低碳钢例如Q23517.当刀尖是切削刃最低点时,这时切削刃倾角是:负值18.用火色鉴别法确定45号钢的始锻温度的颜色:淡黄色或者深黄色Q235的为黄白色19.与高速钢刀具的耐热性相比硬质合金的耐热性:较高20.影响刀尖强度或铁屑流动方向的刀具角度是:刃倾角21.下列刀具材料当中,强度和韧性最好的材料是:高速钢22.钢和生铁由液态冷却到室温都会发生:共析转变23.普通机床导轨面浇筑时应:朝下24.考虑到受力均匀又节约材料焊接接头应首先选用:对接接头25.当车削大而扁且形状不规则的零件时,可以把零件直接按;安装在:花盘上加工。
26.保温杯选用不锈钢制造是基于满足工作要求考虑27.造型材料的性能会直接影响铸件的质量,易出现砂眼与:强度有关。
28.普通灰口铸铁的牌号越大,其:石墨片越细二多选:1.砂轮特性:磨料和粒度硬度和结合剂组织形状尺寸2.平面磨削的方法可派生出周磨端磨3.12.简述磨削工艺特点。
1.精度高粗糙度小2.砂轮有自锐作用;可强力连续磨削。
3.背向力Fp较大;4.磨削温度比较高5.磨削高硬件4.按加工材料硬质合金常用的有哪些K类硬质合金P类硬质合金M类硬质合金5.钻削工艺特点有哪些1.容易引偏2.排屑困难3.切削热不易散6.车削工艺特点有哪些1.位置精度易于保证;2.连续切削平稳高效;3.有色金属精车为好4.刀具简单成本较低;5.适应广泛批量不限。
《建筑材料科学基础》知识要点1..复杂晶胞与简单晶胞的区别是,除在顶角外,在体心、面心或底心上有阵点。
2..弗兰克缺陷是原子迁移到间隙中形成的空位-间隙对。
3.位错线只能终止在晶体表面或界面上,而不能中止于晶体内部。
4.菲克定律描述了固体中存在浓度梯度时发生的扩散,即化学扩散。
5.温度越高,原子热激活能越大,扩散系数越大。
6.晶体表面一般为原子密度最大的面,其表面能与曲率有关:曲率越大,表面能越大。
7.菲克定律描述了固体中存在浓度梯度时发生的扩散,即化学扩散。
8.温度越高,原子热激活能越大,扩散系数越大。
9.由于晶体缺陷处点阵畸变较大,原子处于较高的能量状态,易于跃迁,故扩散激活能较小。
10.滑移面和滑移方向总是晶体中原子密度最大的面和方向。
11.科学体系的三个层次分为:基础科学、应用科学、工程。
12.属于物理键的是范德华力。
13.面心立方晶体的致密度为 74% 。
14.以下不具有多晶型性的金属是铜。
15.fcc、bcc、hcp三种单晶材料中,形变时各向异性行为最显著的是 hcp。
16.刃型位错的滑移方向与位错线之间的几何为垂直关系17.原子迁移到间隙中形成空位-间隙对的点缺陷称为)Frank缺陷18.以下材料中既存在晶界、又存在相界的是中碳钢19.菲克第一定律描述了稳态扩散的特征,即浓度不随时间变化。
20.在置换型固溶体中,原子扩散的方式一般为空位机制。
21.在弹性极限σe范围内,应变滞后于外加应力,并和时间有关的现象称为弹性后效22..塑性变形产生的滑移面和滑移方向是晶体中原子密度最大的面和原子间距最短方向23.形成临界晶核时体积自由能的减少只能补偿表面能的2/3。
24. 铸锭凝固时如大部分结晶潜热可通过液相散失时,则固态显微组织主要为树枝晶。
25.对离异共晶和伪共晶的形成原因,下述说法正确的是伪共晶只能经非平衡凝固获得。
26.任一合金的有序结构形成温度低于无序结构形成温度。
27.晶带轴:所有平行或相交于同一直线的这些晶面构成一个晶轴,此直线称为晶带轴。
1•常用的力学性能判据各用什么符号表示?它们的物理含义各是什么?塑性,弹性,刚度,强度,硬度,韧性1.2金属的结晶:即液态金属凝固时原子占据晶格的规定位置形成晶体的过程。
细化晶粒的方法:生产中常采用加入形核剂、增大过冷度、动力学法等来细化晶粒,以改善金属材料性能。
合金的晶体结构比纯金属复杂,根据组成合金的组元相互之间作用方式不同,可以形成固溶体、金属化合物和机械混合物三种结构。
固溶强化:通过溶入某种溶质元素形成固溶体而使金属的强度、硬度升高的现象。
1.3铁碳合金的基本组织有铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体和莱氏体1.4钢的牌号和分类影响铸铁石墨化的因素主要有化学成分和冷却速度1.5塑料即以高聚物为主要成分,并在加工为成品的某阶段可流动成形的材料。
热塑性塑料:即具有热塑性的材料,在塑料整个特征温度范围内,能反复加热软化和反复加热硬化,且在软化状态通过流动能反复模塑为制品。
热固性塑料:即具有热固性的塑料,加热或通过其他方法,能变成基本不溶、不熔的产物。
橡胶橡胶是可改性或已被改性为某种状态的弹性体。
1.6复合材料:由两种或两种以上性质不同的材料复合而成的多相材料。
通常是其中某一组成物为基体,而另一组成物为增强体,用以提高强度和韧1.8工程材料的发展趋势据预测,21世纪初期,金属材料在工程材料中仍将占主导地位,其中钢铁仍是产量最大、覆盖面最广的工程材料,但非金属材料和复合材料的发展会更加迅速。
今后材料发展的总趋势是:以高性能和可持续发展为目标的传统材料的改造及以高度集成化、微细化和复合化为特征的新一代材料的开发。
2.0材料的凝固理论凝固:由液态转变为固态的过程。
结晶:结晶是指从原子不规则排列的液态转变为原子规则排列的晶体状态的过程。
粗糙界面:微观粗糙、宏观光滑;将生长成为光滑的树枝;大部分金属属于此类光滑界面:微观光滑、宏观粗糙;将生长成为有棱角的晶体;非金属、类金属(Bi、Sb、Si)属于此类偏析:金属凝固过程中发生化学成分不均匀的现象宏观偏析通常指整个铸锭或铸件在大于晶粒尺度的大范围内产生的成分不均匀的现象2.1铸件凝固组织:宏观上指的是铸态晶粒的形态、大小、取向和分布等情况,铸件的凝固组织是由合金的成分和铸造条件决定的。
工程材料及成型基础知识点整理重点PPT 填空题和简答题1 一、填空题1、金属结晶包括形核与长大两个过程。
3、晶粒和晶粒之间的界面称为晶界。
4、在结晶过程中,细化晶粒的措施有提高冷却速度、变质处理、振动。
5、由于溶质原子的溶入,固溶体发生晶格畸变,变形抗力增大,使金属的强度、硬度升高的现象称为固溶强化。
6、常见的金属晶格类型体心立方、面心立方和密排立方。
7、在晶体缺陷中,点缺陷主要有空位、间隙原子、置换原子,线缺陷主要有刃型位错、螺型位错,面缺陷主要有晶界、亚晶界8、金属结晶时,实际结晶温度必须低于理论结晶温度,结晶过冷度主要受冷却速度影响。
9、当金属化合物呈细小颗粒均匀分布在固溶体基体上时,将使合金的强度、硬度及耐磨性明显提高,这一现象称为固溶强化。
10、再结晶退火的前提是冷变形+足够高的温度,它与重结晶的区别在于无晶体结构转变。
1.奥氏体的晶格类型是面心立方 2. 铁素体的晶格类型是_ 体心立方 11、亚共析钢的室温组织是 F+P 。
1.钢的淬透性是指钢淬火时所能达到的最高硬度值。
23.渗碳钢渗碳后的热处理包括淬火和低温回火,以保证足够的硬度。
24. 在光学显微镜下观察,上贝氏体显微组织特征是羽毛状,下贝氏体显微组织特征呈针状。
5. 零件失效的基本类型为 _表面损伤、过量变形、断裂。
2.线型无定型高聚物的三种力学状态为玻璃态、高弹态、粘流态。
1、一个钢制零件,带有复杂形状的内腔,该零件毛坯常用铸造方法生产。
2、金属的流动性主要决定于合金的成分 3、流动性不好的铸件可能产生冷隔和浇不足缺陷。
4、铸造合金充型能力不良易造成冷隔和浇不足等缺陷, 12、过共析钢的室温组织是 P+Fe3C 。
13、共晶反应的产物是 Ld I. 20钢齿轮、45钢小轴、T12钢锉的正火的目的分别是:提高硬度,满足切削加工的要求作为最终热处理,满足小轴的使用要求______________ 、消除网状渗碳体2、在正火态的20钢、45钢、T8钢;、T13钢中, T8 钢的厅b 值最高。
1、固体材料的性能①强度和塑性②硬度③冲击韧度④疲劳强度⑤断裂韧度⑥金属的高温力学性能(1) 屈服强度:σs即表示材料在外力作用下开始产生塑性变形时的最低应力,即材料抵抗微量塑性变形的能力。
(2)抗拉强度:是试样保持最大均匀塑性变形的极限应力,即材料被拉断前的最大承载能力。
2、常见的晶格类型:1) 体心立方晶格2) 面心立方晶格3) 密排六方晶格3、多晶体:由多晶粒构成的晶体结构称为“多晶体”,多晶体呈现各向同性。
4、晶格缺陷,根据晶格缺陷的几何形状特点,可分为三类。
1) 点缺陷2)线缺陷;3)面缺陷5、二元合金的相结构根据溶质原子在溶剂晶格中所占的位置,固溶体可分为间隙固溶体和置换固溶体。
当溶质原子溶入溶剂晶格,使溶剂晶格发生畸变,导致固溶体强度、硬度提高,塑性和韧性略有下降的现象,称为固溶强化。
金属化合物呈细小颗粒均匀分布在固溶体基体上时,使合金的强度、硬度、耐热性和耐磨性明显提高,这一现象称为弥散强化。
6、铁碳合金的基本相有铁素体、奥氏体和渗碳体三种。
由基本相组成的铁碳合金的基本组织有铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体和低温莱氏体六种。
其特性归纳列于表1-2中。
7、铸铁按照石墨形貌的不同,这一类铸铁又可分为灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁和蠕墨铸铁等四种。
8、影响石墨化的因素主要是化学成分和冷却速度。
钢的淬火:淬火的目的是提高钢的硬度和耐磨性。
钢的回火:回火的目的是为了稳定组织,消除淬火应力,提高钢的塑性和韧性,获得强度、硬度和塑性、韧性的适当配合,满足各种工件不同的性能要求。
10、铸件的生产工艺方法按充型条件的不同,可分为重力铸造、压力铸造、离心铸造等。
按照形成铸件的铸型分可分为砂型铸造、金属型铸造、熔模铸造、壳型铸造、陶瓷型铸造、消失模铸造、磁型铸造等。
11、影响充型能力的因素有:合金的流动性、铸型的蓄热系数、铸型温度、铸型中的气体、浇注温度、充型压力、浇注系统的结构、铸件的折算厚度、铸件的复杂程度等12、铸件的凝固方式分为三种类型:逐层凝固方式、体积凝固(或称糊状凝固)方式和中间凝固方式13、收缩是铸件中许多缺陷(如缩孔、缩松、裂纹、变形和残余应力等)产生的基本原因金属从浇注温度冷却到室温要经历三个互相联系的收缩阶段:(1) 液态收缩(2) 凝固收缩(3) 固态收缩影响收缩的因素(1) 化学成分的影响(2) 浇注温度的影响(3) 铸件结构和铸型条件的影响14、防止缩孔、缩松的方法铸件的定向凝固原则,是采用各种措施保证铸件结构上各部分,按照远离冒口的部分最先凝固,然后朝冒口方向凝固,最后才是冒口本身凝固的次序进行,亦即使铸件上远离冒口或浇口的部分到冒口或浇口之间建立一个递增的温度梯度防止应力和变形的方法同时凝固原则是采取工艺措施保证铸件结构上各部分之间没有温差或温差尽量小,使各部分同时凝固,消除铸件热应力的方法15、室温下,单晶体的塑性变形主要是通过滑移和孪生进行的。
材料成型基本原理知识点总结1. 引言材料成型是指通过对原材料进行加工和塑形,使其获得特定的形状和性能。
材料成型在工业生产中起着至关重要的作用。
本文将介绍材料成型的基本原理及常见的成型方法,帮助读者对材料成型过程有更深入的了解。
2. 塑性变形塑性变形是材料成型的基本原理之一。
在塑性变形过程中,材料会受到外力的作用,原子、分子和晶粒发生移动和重排,从而改变材料的形状。
塑性变形的主要特点是可逆性,即材料在去除外力后可以恢复原来的形状。
常见的塑性变形过程包括挤压、拉伸、压延和锻造等。
挤压是将材料通过模具挤压成所需形状的过程。
拉伸是将材料拉长并变细的过程。
压延是将材料通过辊压变薄的过程。
锻造是通过对材料施加冲击力使其变形成所需形状的过程。
塑性变形的成功与否取决于材料的塑性性能、变形条件和成型方法等因素。
3. 热变形热变形是利用材料在高温条件下的塑性变形特性进行成型的一种方法。
通过加热材料可以降低其流动应力,有利于成型过程中的塑性变形。
常见的热变形方法包括热挤压、热拉伸、热轧和热锻等。
热挤压是将加热至一定温度的材料通过模具挤压成所需形状的过程。
热拉伸是将加热至一定温度的材料拉伸成所需形状的过程。
热轧是将加热至一定温度的材料通过辊压变薄的过程。
热锻是将材料加热至一定温度并施加冲击力使其变形成所需形状的过程。
热变形的优点是可降低变形应力、改善材料的塑性、提高成形精度。
但是,热变形过程中需注意控制温度和冷却速度,以避免材料过热或过冷引起材料性能的改变。
4. 化学变形化学变形是指在化学反应过程中,材料的形状和结构发生变化。
化学变形常见的方法有溶胶-凝胶法、沉积法和电化学沉积等。
溶胶-凝胶法是通过将溶胶溶液中的成分凝胶化,使其形成固体凝胶。
固体凝胶可以通过进一步的热处理或压制成所需的形状。
沉积法是将溶液中的溶质通过化学反应沉积在衬底上形成薄膜或形状。
电化学沉积是利用电化学反应使溶液中的溶质在电极表面沉积成薄膜或形状。
《材料成形工艺基础》要点第一章金属的液态成形第一节液态成形理论基础1.三种凝固方式(逐层、糊状、中间)及其影响因素(结晶温度范围、温度梯度)2.合金的流动性及其影响因素(合金成分)a)为什么共晶合金的流动性好?3.合金的充型能力对铸件质量的影响(浇不足、冷隔)4.影响充型能力的主要因素(合金的流动性、浇注条件、铸型条件)5.合金收缩的三个阶段(液态、凝固、固态)6.缩孔、缩松产生的原因、规律(逐层:缩孔;糊状:缩松;位置:最后凝固部位)7.缩孔与缩松防止(定向凝固原则;措施:加冒口、冷铁)8.铸造应力产生的原因和种类(热应力、机械应力或收缩应力)9.热应力的分布规律(厚:拉;薄:压)及防止(同时凝固原则)10.铸造残余应力产生的原因(热应力)及消除措施(时效处理)11.铸件变形与裂纹产生的原因(故态收缩,残余应力)12.变形防止办法(同时凝固;反变形;去应力退火)13.热裂纹与冷裂纹的特征第二节液态成形方法1.常用手工造型方法(五种最基本的方法:整模、分模、活块、挖砂、三箱)的特点和应用(重在应用)2.机器造型:实现造型机械化的两个主要方面(紧砂、起模)3.熔模铸造的原理(理解)、特点(理解)和应用。
a)为什么熔模铸件精度高,表面光洁?b)为什么熔模铸造适合于形状复杂的铸件?c)为什么熔模铸造适合于难于加工的合金铸件?4.金属型铸造的原理(理解)、特点(理解)和应用。
a)为什么金属型铸件精度高,表面光洁?b)为什么金属型铸造更适合于非铁合金铸件的生产?5.压力铸造的原理(理解)、特点(理解)和应用。
6.低压铸造的原理(理解)、特点(理解)和应用。
7.离心铸造的原理(理解)、特点(理解)和应用。
第三节液态成形件的工艺设计1.浇注位置的概念及其选择原则(重在理解和应用)2.分型面的选择原则(重在理解和应用)3.铸造成形工艺参数(加工余量、拔模或起模斜度、收缩率)4.铸造工艺图(能用规定的符号和表达方式正确画出)第四节液态成形件的结构设计1.铸件壁厚设计(大于最小壁厚;小于临界壁厚;壁厚均匀;由薄到厚均匀过渡)a)为什么要大于最小壁厚?b)为什么要小于临界壁厚?c)壁厚不均匀会产生什么问题?2.铸件壁间连接(圆角;避免锐角)3.铸件筋条设计(避免十字交叉)4.铸件外形设计和铸件内腔设计(理解;重在应用)5.结构斜度的设计(结构斜度与起模斜度的区别;重在应用)第二章金属的塑性成形第一节塑性成形工艺基础1.常用的六类塑性成形方法(轧制、拉拔、挤压、自由锻、模锻、板料冲压)2.与铸造比较,塑性成形法的最显著的特点(性能好,但形状不能太复杂)3.塑性变形对金属组织和性能的影响(冷变形条件下和热变形条件下;纤维组织及其性能特点)4.金属可锻性的衡量指标(塑性、变形抗力)及影响因素(成分;组织;温度)5.金属加热缺陷(过热、过烧、脱碳、过渡氧化)与碳钢始锻温度(低于固相线200℃)第二节热锻成形工艺1.自由锻基本工序(镦粗、拔长、冲孔、弯曲、切割、扭转)2.自由锻件结构工艺性3.模锻的基本原理(理解)及特点4.胎模锻的概念及特点(理解)第三节板料冲压1.两大类基本工序(分离工序和变形工序)2.冲裁的概念;冲裁变形过程(弹性变形阶段、塑性变形阶段、断裂分离阶段)及冲裁件断面特征(塌角或圆角带;光亮带;断裂带)3.切断的概念4.弯曲变形的特点(内:压;外:拉);弯曲的质量问题(弯裂;回弹);弯裂的防止办法(限制最小弯曲半径;弯曲线与纤维方向垂直);回弹的防止办法(模具角度比弯曲件角度小一个回弹角值)5.拉深的概念;拉深和冲裁工序所使用的凸、凹模之间的区别(间隙大小;圆角)拉深件质量问题(拉裂与起皱)6.拉深系数的概念及计算7.三类冲模的概念四种挤压方式第三章材料的连接成形第一节焊接成形工艺基础1.三大类焊接方法(熔化焊;压焊;钎焊);2.熔焊的冶金特点(理解)及保证焊接质量的基本措施(保护焊接区;渗加合金元素;脱氧脱硫);3.焊接接头的概念(焊缝加热影响区);4.焊接热影响区的概念(焊接过程中,焊缝两侧受焊接热作用而发生组织与性能变化的区域);5.低碳钢焊接热影响区的组成及其特点(熔合区;粗晶,性能差;过热区:粗晶,性能差;正火区:细晶,性能好;部分相变区:性能稍差);6.焊接应力与变形产生的原因(局部加热);7.防止和减少焊接应力的措施(焊前预热;焊接次序;焊后缓冷;焊后去应力退火);8.焊接变形的形式(收缩变形;角变形;弯曲变形;扭曲变形;波浪变形);9.防止和减小焊接变形的措施(刚性固定;反变形;焊接次序;焊前预热;焊后缓冷;矫正);10.焊接缺陷的种类及其检验方法(理解);第二节焊接方法1.焊条的组成及作用(焊芯和药皮;焊芯:作电极和焊缝的填充金属;药皮:稳定电弧燃烧;保护焊接区;渗加合金元素;脱氧脱硫);a)为什么焊条药皮中要加脱氧剂?2.两种重要的焊条(J422、J507);焊条选用原则(重在应用)3.埋弧焊的原理(理解)、特点和应用范围(水平位置焊接长直焊缝;大直径环形焊缝)b)埋弧焊的生产率为什么高于焊条电弧焊?c)埋弧焊与焊条电弧焊相比,为什么可以节省材料?d)埋弧焊为什么不能实现全位置焊接?4.氩弧焊的原理、特点及其应用;5.二氧化碳气体保护焊的原理、特点及其应用(注意与氩弧焊比较理解)e)二氧化碳保护焊时焊丝的成分有何要求,为什么?6.电渣焊的原理(电阻热)及其应用。
工程材料与成型技术基础1.材料强度是指材料在达到允许的变形程度或断裂前所能承受的最大应力。
2.工程上常用的强度指标有屈服强度和抗拉强度。
3.弹性模量即引起单位弹性变形所需的应力。
4.载荷超过弹性极限后,若卸载,试样的变形不能全部消失,将保留一部分残余成形,这种不恢复的参与变形,成为塑性变形。
5.产生塑性变形而不断裂的性能称为塑性。
6.抗拉强度是试样保持最大均匀塑性变形的极限应力,即材料被拉断前的最大承载能力。
7.发生塑性变形而力不增加时的应力称为屈服强度。
8.硬度是指金属材料表面抵抗其他硬物体压入的能力,是衡量金属材料软硬程度的指标。
9.硬度是检验材料性能是否合格的基本依据之一。
10.11.布氏硬度最硬,洛氏硬度小于布氏硬度,维氏硬度小于前面两种硬度。
12.冲击韧性:在冲击试验中,试样上单位面积所吸收的能量。
13.当交变载荷的值远远低于其屈服强度是发生断裂,这种现象称为疲劳断裂。
14.疲劳度是指材料在无限多次的交变载荷作用而不会产生破坏的最大应力。
熔点。
16.晶格:表示金属内部原子排列规律的抽象的空间格子。
晶面:晶格中各种方位的原子面。
晶胞:构成晶格的最基本几何单元。
17.体心立方晶格:α-Fe 、鉻(Cr)、钼(Mo)、钨(W)。
面心立方晶格:铝(Al)、铜(Cu)、银(Ag)、镍(Ni)、金(Au)。
密排六方晶格:镁(Mg)、锌(Zn)、铍(Be)、镉(Cd)。
18.点缺陷是指长、宽、高三个方向上尺寸都很小的缺陷,如:间隙原子、置换原子、空位。
19.线缺陷是指在一个方向上尺寸较大,而在另外两个方向上尺寸很小的缺陷,呈线状分布,其具体形式是各种类型的位错。
20.面缺陷是指在两个方向上尺寸较大,而在另一个方向上尺寸很小的缺陷,如晶界和亚晶界。
21.原子从一种聚集状态转变成另一种规则排列的过程,称为结晶。
结晶过程由形成晶核和晶核长大两个阶段组成。
22.纯结晶是在恒温下进行的。
23.实际结晶温度Tn低于理论结晶温度Tm的现象,称为过冷,其差值称为过冷度ΔT,即ΔT=Tm﹣Tn。
材料成型技术基础总复习知识点归纳二、铸造1.零件结构分析:筒壁过厚;圆角过渡,易产生应力集中。
2.铸造方法:砂型铸造(手工造型)及两箱造型。
3.选择浇注位置和分型面4.确定工艺参数(1) 铸件尺寸公差:因精度要求不高,故取CT15(2) 要求的机械加工余量(RMA ):余量等级取H 级。
参考表2-6,余量值取5mm ,标注为GB/T 6414-CT15-RMA5(H)(3) 铸件线收缩率:因是灰铸铁件及受阻收缩,取0.8%(4) 起模斜度:因铸件凸缘端为机加工面,增加壁厚式,斜度值1°(5) 不铸出的孔:该铸件6个φ18孔均不铸出(6) 芯头形式:参考图2-39,采用水平芯头零件结构的铸造工艺性:1、基本原则:1) 铸件的结构形状应便于造型、制芯和清理2) 铸件的结构形状应利于减少铸造缺陷3) 对铸造性能差的合金其铸件结构应从严要求2、铸造性能要求:1) 铸件壁厚应均匀、合理(外壁>内壁>肋(筋))2) 铸件壁的连接(圆角过渡、避免交叉和锐角、避免壁厚突变)3) 防止铸件变形(结构尽量对称)4) 避免较大而薄的水平面5) 减少轮形铸件的内应力(避免受阻收缩)3、铸造工艺要求:1)外形铸件外形分型面应尽量少而平;避免局部凸起或凹下侧凹和凸台不应妨碍起模;垂直于分型面的非加工面应具有结构斜度2)内腔尽量采用开放式、半开放式结构;应利于型芯的固定、排气和清理3)大件和形状复杂件可采用组合结构三、塑性成形金属塑性成形的方法:锻造、冲压、挤压、轧制、拉拔自由锻1、零件结构分析2、绘制锻件图(余块、余量、公差)3、确定变形工序(镦粗、冲孔、芯轴、拔长、弯曲、切肩、锻台阶)4、计算坯料质量(mo= (md+mc+mq) (1+δ))和尺寸(首工序镦粗:D0≥0.8 拔长:D0≥ 零件结构的自由锻工艺性1)应避免锥形或楔形,尽量采用圆柱面和平行面,以利于锻造2)各表面交接处应避免弧线和曲线,尽量采用直线或圆,以利于锻制3)应避免肋板或凸台,以利于减少余块和简化锻造工艺4)大件和形状复杂的锻件,可采用锻—焊,锻—螺纹联接等组合结构模锻1、零件结构分析(分模面、结构斜度、圆角过渡、腹板厚度)2、绘制锻件图(余块、机械加工余量、锻件公差、模锻斜度、模锻圆角)3、确定变形工步(镦粗、拔长、滚压、弯曲、预锻、终锻)4、修整工序选择(切边、冲连皮、校正、热处理(正火或退火)、清理) 30V max Dy零件结构的模锻工艺性1)应有合理的分模面,以保证锻件从模膛中取出又利于金属填充、减少余块和易于制模2)与分模面垂直的非加工面应有结构斜度,以利于从模膛中取出锻件(圆角过渡,利金属流动,防应力集中)3)应避免肋的设置过密或高宽比过大,利于金属充填模膛4)应避免腹板过薄,以减小变形抗力以及利于金属填充模膛5)应尽量避免深孔或多孔结构,以利于制模和减少余块6)形状复杂性件宜采用锻—焊、锻—螺纹联接等组合结构,以利于模具和减少余块冲压(冲裁、弯曲、拉深、缩口、起伏和翻孔)冲裁:落料模:D凹≈(Dmin)D凸≈(D凹-Zmin)冲孔模:d凸≈(dmax)d凹≈(d凸+Zmin)弯曲:工件内侧圆角半径≥凸模圆角半径、弯曲件毛坯长度拉伸:拉深间隙、拉伸模尺寸、毛坯直径、拉深次数冲压工序:1)带孔平板件:单工序:先落料后冲孔,连续模:先冲孔后落料2)带孔的弯曲件或拉深件:热处理、拉深/弯曲、冲孔3)形状复杂的弯曲件:先弯两端、两侧,后弯中间模具:单工序模、复合模、连续模1、零件结构分析:孔边距过小,宜加大2、冲裁间隙:取大间隙Z/2=(10%~12.5%)δ故Z=0.30~0.38mm模具刃口尺寸:落料模:D凹≈(Dmin)=33.2 D凸≈(D凹-Zmin)=32.9冲孔模:d凸≈(dmax)=26.7 d凹≈(d凸+Zmin)=273、冲压工序选择工序类型:平板件,冲孔和落料工序工序顺序:大批量,先冲孔后落料4、模具类型:精度要求不高且为大批量生产,采用连续模零件结构的冲压工艺性1)材料:尽量选用价格较低的材料2)精度和表面质量:3)冲压件的形状和尺寸1)冲裁件:①形状尽可能简单、对称②圆弧过渡、避免锐角③注意孔形、孔径、孔位2)弯曲件:①形状②h、a、c≥2δ、l≥r+(1~2)δ、R/r≥0.5δ③冲孔槽防止孔变形④位置3)拉深件:①形状②转角l≥R/r+0.5δ、R≥2~4δ、r≥2δ③位置④组合工艺、切口工艺四、连接成形焊接头力学性能:相变重结晶区、焊缝金属区、母材、不完全重结晶区、熔合区、过热区焊接残余应力:调节1)设:减少焊缝的数量和尺寸并避免焊缝密集和交叉;采用刚性较小的接头2)工:合理的焊接顺序(先内后外、先短后长、交叉处不起头收尾)、降低焊接接头的刚性、加热减应区、锤击焊缝、预热和后热2、消除:1)去应力退火2)机械拉伸法3)温差拉伸法4)振动法3、焊接残余变形控制和矫正:(收缩变形、角变形、弯曲变形、扭曲变形、失稳变形)1)设:尽量减少焊缝的数量和尺寸,合理选用焊缝的截面形状2、合理安排焊缝位置2)工:反变形法、刚性固定法、合理选用焊接方法和焊接规范、选用合理的装配焊接顺序材料的焊接性:(材料的化学成分、焊接方法、焊接材料、焊件结构类型、服役要求)焊接性评价:碳当量、冷裂纹敏感系数公式金属材料的焊接:1、碳钢:(①淬硬组织、裂纹;②预热和后热;③低氢型焊条、碱度较高的焊剂;④去应力退火或高温回火)1)低碳钢、强度低的低合金结构钢:各种方法,无需采用任何工艺措施方便施焊2)中碳钢:①易②③④小电流、低焊速和多层焊。
一、浇注位置选择原则1.重要的加工面应朝下,避免砂眼气孔和夹渣。
2.平板圆盘大面应朝下,减少辐射防开裂夹渣。
3.薄壁大面朝下或垂直,防止产生浇不足冷隔。
4.厚大部分在上或侧面;考虑安放冒口利补缩。
二、铸型分型面的选择原则浇注位置选择原则:保证质量;分型面选择原则是:简化工艺求经济。
1.尽量平直数量少,减少活块和型芯。
2.全部大部同一箱,保证精度利加工。
3.主要部分于下箱,便于操作与检验。
2.常见手工造型方法1)整模造型特点是:模样是整体的,铸型的型腔一般只在下箱。
整模造型因操作简便,无砂箱错位现象,适用于外形轮廓上有一个平面可作分型面的简单铸件,如齿轮坯、轴承、皮带、轮罩等。
2)分模造型特点是:铸件的最大截面不在端部而在中部,因而木模沿最大截面分成两半。
操作简便,适用于形状较复杂的铸件,特别广泛用于有孔或带有型芯的铸件,如套筒、水管、阀体、箱体、曲轴、立柱等3)挖砂造型当铸件最大截面在中部,模样又不便分成两半(如分模后模样太薄或分面是曲面)时,只能将模样做成整模,造型时挖掉防碍起模的砂子。
挖砂造型操作麻烦,生产率低,要求操作技术水平高,仅适用于单件小批量生产。
对于分型面为阶梯面或曲面的铸件,当生产数量较多时,可用成形底板代替平面底板,并将模样放置在成形底板上造型,可省去挖砂操作成形底板可根据生产数量的不同,分别用金属、木材制作;如果件数不多,可用粘土较多的型砂春紧制成砂质成形底板,称为假箱。
4)活块造型将模样上妨碍起模的部分,如凸台、肋、耳等,做成活动的,称为活块。
活块用销式燕尾与模样的主体连接,在起模时须先取出模样主体,然后取出活块。
5)刮板造型用与铸件截面相适应的刮板代替实体模样造型的方法。
刮板造型,可以降低模样成本,缩短生产准备时间,但要求操作技能高,铸件尺寸精度低,生产率低,故只适用于中小批生产尺寸较大的回转体铸件,如皮带轮、齿轮等。
二、起模斜度注意:起模斜度与结构斜度的区分!起模斜度:为便于取模,在平行于起模方向的模样(零件加工表面)表面上所增加的斜度。
结构斜度:为便于取模,在零件不加工表面表面上所增加的斜度。
高压、高速是压铸的两大特点压力铸造和低压铸造低压铸造设备简单,易于操作,易控、易自动化。
适宜性强,可用于金属型、砂型、熔模及壳型铸造等。
铸件质量好,发展前景很好。
压力铸造的特点和适用范围:压力铸造的特点和适用范围:1.生产率效高,便于实现自动化、半自动化。
2.铸件的精度高,表面粗糙度低。
3.铸件晶粒细小,表层紧实,铸件的强度、硬度高。
4.便于采用嵌铸(又称镶铸法)。
5.压铸机费用高,压铸模具制造成本高,工艺准备周期长,不适用单件小批量生产。
6.由于压铸的金属液注入和凝固速度过快,型腔气体难以及时完全排出,壁厚处难以进行补缩,故铸件内部易存有气孔、缩孔和缩松等铸造缺陷。
所以,压铸件不宜热处理,并尽量避免切削加工,以防止内部缺陷外露。
一、结构应使工艺简化1.简化外形,分形少凸肋设计避活块平直分型防挖砂2.内腔设计少用芯安芯排气与清理事先考虑想仔细3.结构斜度”为起模;设计图上画清晰。
“拔模斜度”模样留工艺设计想周细。
4.组合铸件化繁为简,大切小,简化工艺再组合。
二、结构力求避免缺陷壁厚1.过厚过薄不合理,添筋设肋降壁厚,细化组织省金属,减少热节防缺陷。
2.铸件壁厚求均匀,减少应力避缺陷。
3.正确连接铸件壁,拐弯之处大弧渡,厚薄不同缓慢过,过渡结构代锐角。
4.避免较大水平面,适当倾斜易成形5.工艺台阶利加工6.铸钢、铝件易裂处,薄壁筋条防裂好。
7.筋辐设计为强化,合理布置效果显。
2铸件结构与合金铸造性能的关系一、合理设计铸件的壁厚过厚过薄不合理,添筋设肋降壁厚,细化组织省金属,减少热节防缺陷铸件壁厚求均匀,减少应力避缺陷。
正确连接铸件壁,拐弯之处大弧渡,厚薄不同缓慢过,过渡结构代锐角。
避免较大水平面,适当倾斜易成形。
二、避免变形和裂纹的结构对称截面消翘曲为求细长变形小合理设计加强筋平板有刚曲翘少。
轮辐奇数或弯曲,自缓应力防开裂。
缩孔—厚大热节,孔内粗糙;气孔—上表皮下,孔内光滑;砂眼—转角皮表,孔内有砂;渣眼—上表转角,孔内有渣。
常用灰口铸铁又可分为:1.普通灰铸铁(片状G);2.可锻铸铁(团絮状G);3.球墨铸铁(球状G);4.蠕墨铸铁(蠕虫状G)。
补充:生铁pig-iron铁矿石在高炉中炼(还原过程)出来的。
5.灰铸铁的生产特点熔炼简便流动性好灰铁不能锻造,不能冲压;但是有如下优点:①良好的铸造性(流动性好,收缩小);②易切削;(?)③抗压强度高;④减震和减摩性能好;⑤切口不敏感性;⑥制造容易、价格便宜铸钢熔点高、流动性差、收缩性大;钢水易氧化和吸气使板料经分离或成形而得到制件的工艺统称为冲压。
冲压特点是:1.制件复杂废料少;2.精细光滑互换好;3.刚强较高节省料;4.易于控制效率高;5.大批生产成本低.分模面选择原则1)定在最大截面处;(如图a-a则无法出模)2)错模现象易检查;(图中c-c不易查错模)3)利于充型好出模;(图中b-b充型难)4)减少余块省工料;5)平面分型易制造。
§3自由锻件结构工艺性1.避免锥形和斜形;2.2.少用空间相贯线;3.肋筋凸台不能锻;4.遇繁化简再组合。
§4.模锻件结构工艺性1.合理分模是关键;2.锻模斜度要考虑;3.相交面处用圆角;4.平直对称又简单;5.高筋薄壁是麻烦;6.多孔深孔要回避;7.锻焊组合巧用劲。
一、拉深1.拉深过程拉深是变形区在一拉一压的应力状态作用下,使板料(浅的空心坯)成为空心件(深的空心件)而厚度基本不变的加工方法。
2.拉深中的废品因“多余三角形”等,拉深中易产生缺陷:起皱与拉穿。
造成拉穿现象的相关因素有:1)凸凹模的圆角半径守规范即刃口不能是锋利的,为圆角;(尺寸规范见教材或手册)2)凸凹模间的间隙(C)适当一般单边C=(1.1~1.2)t;间隙( C)偏小,易拉穿工件,使模具加速磨损,降低寿命;间隙(C)偏大,拉深件精度变差,易起皱。
3)拉深系数m=d/D ≮0.5~0.8许多工件要经过多次拉深,如汽车消音器拉深图;多次拉深造成加工硬化,穿插中间退火可消除硬化。
4)充分润滑不可少5)设置压边圈可防起皱另外,起皱与相对板厚(t/D)和m有关。
3.旋压旋压成形方式应用广泛,小至水壶,大至化工巨型罐。
对板料进行弯曲要注意:1.弯曲线力求与锻造流纹垂直,否则,弯曲半径要大;2.回弹角“矫枉过正”,因材因板厚而异1.落料与冲孔的要求:1)简单对称不悬细;2)板厚影响尺寸多;3)圆弧过渡防应力。
2.弯曲件的要求3.1)尽量对称弧宜大;2)曲边直部要留足;3)孔的位置有要求3.对拉深件的要求1)简单对称不宜深;2)弯曲半径有限制。
锻造性能由塑性与变形抗力大小综合衡量。
具体决定因素:一、金属本质1.化学成分纯金属塑性好,含碳越多可锻性越差。
2.金属组织F与A可锻性好Fe3C可锻性差;细晶粒金属组织可锻性好。
二、变形条件1.变形温度温度高可锻性好;但有上下限:始锻温度开始锻造时坯料的温度。
终锻温度坯料经过锻造成形,在停锻时锻件的瞬时温度。
如果在终锻温度下继续锻造,不仅变形困难,而且可能造成坯料开裂或模具、设备损坏。
细晶粒金属组织可锻性好。
.变形速度注意:高速锻锤的热效应影响。
3.应力状态压应力数目多了,可锻性好;拉应力易使缺陷扩展。
四、锻造性由塑性与变形抗力大小综合衡量。
具体影响因素:1. 金属本质⑴化学成分;⑵金属组织。
2.变形条件⑴变形温度;(2)变形速度;⑶应力状态。
焊接是通过加热或加压,或者两者并用,并且用或不用填充材料,使工件达到结合的一种方法。
二、特点:1. 工艺简单省金属,密封性好;2.性能可靠质量保3.易于控制效率高4.由小拼大异材焊按焊接过程特点,分三大类:熔焊、压焊和钎焊。
1.以毒攻毒反变形;2.刚性夹持对塑性;3.焊接顺序规定好;4.机械矫正消变形;5.火焰矫正倒三角4.焊条的选择原则1)强度相等的原则2)重要件选碱性条3)强度不等就低选4)根据现场条件选5)根据焊接材料选焊接结构材料的选择原则1.满足使用要求,选易焊材;2.高强度结构钢,尽量优先选;3.重要结构应选用:专用钢或镇静钢;4.异种钢材互焊时偏弱者跟措施;5.多用锻、压、型材,减少焊缝二、焊缝的布置1.便于操作想周到。
2.避开应力最大处。
3.焊缝布置求分散。
4.对称布置变形小。
5.减少焊缝和长度,多选用型材与冲压件。
6.主要焊缝应连续,宁可让次要焊缝中断。
7.焊缝远离加工面8.尽量平焊效率高,接头过渡讲形式。
㈡埋弧自动焊特点1.电流大,效率高。
2.熔渣保护质量好。
3.不开坡口很节省。
(省焊丝、电、加工)4.劳动条件改善多。
5.集热快焊变形小。
限平焊和长直缝。
㈠CO2气体保护焊2.特点⑴电流大快速高效。
⑵多层焊不必清渣。
⑶加热集中变形小。
⑷明弧操作易控制。
⑸抗氢抗锈能力强。
⑹薄中钢板全位焊。
⑺焊丝脱氧掺合金。
铸铁在焊补中的表现:(三易特点)易生白口、易生裂纹、易生气孔根据铸铁的焊接表现,铸铁的焊补常采用方法有:气焊、焊条电弧焊(个别大件可用电渣焊)。
铸铁焊补按焊前是否预热可分为:热焊法和冷焊法四、有色(非铁)金属焊接(一)铜及铜合金的焊接比低碳钢困难的多,其特点:原因:铜导热性很高(纯铜为低碳钢的8倍),散热快,难焊透;液态铜易氧化生成Cu2O与铜的低熔点共晶体,是造成开裂的原因;液态铜易吸气生成气孔;等等。
铜及铜合金的焊接常采用氩弧焊、气焊、焊条电弧焊、埋弧焊和钎焊等。
其中氩弧焊主要用于焊接紫铜和青铜;气焊用于焊接黄铜件多。
(二)铝及铝合金的焊接铝及铝合金的焊接主要问题是:(1)氧化;(2)气孔。
还有:铝合金焊接加热时从固相到液相无颜色的变化!又易软化塌陷!!焊铝难!一般用气焊,须经验丰富。
1.材料硬度不属于影响金属晶粒粗细的因素2.减速器涡轮应选用材料zCuSn10Pb13.保温杯选用不锈钢制造是基于满足工作要求考虑4.消除工件加工硬化现象应选用的热处理方法为再结晶退火5.大口径的煤气管道多用球墨铸铁,使用离心铸造法6.FeC具有复杂斜方晶格7. 钢和生铁自液态冷却至室温都会发生共析转变8. 造型材料的性能直接影响铸件的质量,易出现砂眼与透气性有关9. 普通车床床身浇筑时导轨面应该朝下10. 普通灰口铸铁的牌号越大,其石墨片越细11. 金属材料加工硬化现象,使其塑性、韧性下降12. 当三个方向上的压应力数目增加时,使得锻造变形抗力提高13. 终端模镗,形状与锻件相适应,但尺寸比锻件大了一个冷却收缩量14.对于板斜弯曲件,若弯曲半径过小时,会产生裂纹15.设计落料模具时,首先应确定凹模刃口尺寸16.对于一般结构钢焊接结构,焊接接头的破坏常出现在熔合或过热区17. 车削工件时,不论粗加工还是精加工背吃刀量要尽量选大些18.车削外圆时最小的切削力是进给力19.高速精车铝合金应选用的刀具材料是金刚石刀具20.精车铸钛工件时,一般不用切削液或用煤油多选1拉伸图可测定出材料的弹性、抗拉强度、塑性2下列各因素影响材料冲击值的有式样形态、表面质量、内部组织、环境温度3细化晶粒的主要用途有快冷、变质处理、振动、锻打4Fe-C合金的组织可分为固液体、金属化合物、机械混合物5.Fe-C合金状态图中的基本相有L\、A\、F、Fe3C6.轮沙的特性包括磨料和粒度、硬度和结合剂、组织、形状与尺寸7,。