工程材料及成形技術(shù)基礎(chǔ)課課后習(xí)題參考答案-資料下載頁(yè)
2025-05-31 12:16本頁(yè)面
【正文】 輪機(jī)的葉片，泵的葉輪，切削刀具及中、小型零件 金屬型鑄造與砂型鑄造相比：①尺寸精度高，表面粗糙度小，機(jī)械加工余量小；②晶粒細(xì)，力學(xué)性能好；③可一型多鑄，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，且節(jié)約造型材料。但缺點(diǎn)有金屬型的制造成本高，用于大批量生產(chǎn)，不宜生產(chǎn)大型（尺寸在300mm以內(nèi)，質(zhì)量≤8Kg）、形狀復(fù)雜和薄壁鑄件；冷卻快，鑄鐵件表面易產(chǎn)生白口，切削加工困難；受金屬型材料熔點(diǎn)的限制，熔點(diǎn)高的合金不適用，用于銅合金、鋁合金鑄件大批量生產(chǎn)。 壓力鑄造與砂型鑄造相比：①尺寸精度高，表面質(zhì)量好；②可壓鑄薄壁、形狀復(fù)雜及很小孔和螺紋的鑄件；③鑄件強(qiáng)度和表面硬度較高；④生產(chǎn)率高。缺點(diǎn)易產(chǎn)生皮下氣孔，壓鑄件不能熱處理，也不能在高溫工作；易產(chǎn)生縮孔和縮松；不宜小批量生產(chǎn)。主要用于生產(chǎn)鋅合金、鋁合金、鎂合金和銅合金等鑄件。離心鑄造與砂型鑄造相比：①不用型芯即可鑄出中空鑄件；②離心力提高金屬充填鑄型的能力，可使一些流動(dòng)性較差的合金和薄壁鑄件用離心鑄造生產(chǎn)；③產(chǎn)生縮孔、縮松、氣孔和夾雜等缺陷的概率較小；④節(jié)約金屬（無澆注系統(tǒng)和冒口）。缺點(diǎn)是鑄件的內(nèi)表面上尺寸不精確，質(zhì)量較差；易產(chǎn)生成分（密度）偏析。主要用于鑄鐵管、汽缸套、銅套、雙金屬軸承、無縫管坯、造紙機(jī)滾筒等。思考 77 710 82 為什么金屬材料的固態(tài)塑性成形不像鑄造那樣具有廣泛的適應(yīng)性？ 答： 金屬材料的固態(tài)塑性成形原理是在外力作用下金屬材料通過塑性變形，以獲得具有一定形狀、尺寸和力學(xué)性能的毛坯或零件。要實(shí)現(xiàn)金屬材料的固態(tài)塑性變形必須金屬材料要具備一定的塑性且有外力作用其上。金屬材料的固態(tài)塑性成形受到內(nèi)、外兩方面因素的制約，內(nèi)因指金屬本身能否進(jìn)行固態(tài)塑性變形和可形變的能力大小；外因指需要多大的外力及外界條件（溫度、變形速度、應(yīng)力狀態(tài)等）的影響。故金屬材料的固態(tài)塑性變形不如鑄造成形那樣具有廣泛的適應(yīng)性，不能壓力加工脆性材料（鑄鐵、鑄鋁合金等）和形狀特別復(fù)雜（尤其是內(nèi)腔形狀復(fù)雜）或體積特別大的毛坯或零件，此外，壓力加工設(shè)備和模具投資較大。85 提高金屬材料可鍛性最常用且有效的方法是什么？為何這樣？ 答： 提高金屬材料可鍛性最常用且有效的方法是提高塑性變形溫度。隨溫度升高，金屬材料的塑性（δ、ψ）增加，變形抗力降低。﹡89 下列圖示零件（、）2若各自分別按單件小批量、成批量和大批量的鍛造生產(chǎn)毛坯，試解答：⑴ 根據(jù)生產(chǎn)批量選擇鍛造方法。⑵ 由選取的鍛造方法繪制出相應(yīng)的鍛造過程圖（鍛件圖）。⑶ 確定所選鍛造過程的工序，并計(jì)算坯料的質(zhì)量和尺寸。 答：⑴單件小批量鍛造生產(chǎn)均選自由鍛、成批量鍛造生產(chǎn)均選模鍛、大批量鍛造生產(chǎn)分別選輥環(huán)軋制、齒輪齒形軋制和楔橫軋。 ⑵、⑶ 略。810 落料或沖孔與拉深過程凹、凸模結(jié)構(gòu)及間隙Z有何不同？為什么？ 答：落料或沖孔與拉深過程凹、凸模結(jié)構(gòu)在于落料或沖孔的凹、凸模有鋒利的刃口切斷材料而拉深過程凹、凸模有適當(dāng)?shù)膱A角；拉深過程凹、凸模間隙Z（Z≈）比落料或沖孔凹、凸模間隙Z（Z≈）大得多，容材料。思考 86 87 89第五章91 顆粒狀材料的成形原理是什么？這種成形原理有什么特點(diǎn)？ 答： 顆粒狀材料的成形原理—用金屬粉末做原料，經(jīng)壓制成形后燒結(jié)而制造出各種類型的零件和產(chǎn)品的成形方法。粉末（顆粒材料）兼有液體和固體的雙重特性，即整體具有一定的流動(dòng)性和每個(gè)顆粒本身的塑性。 粉末壓制具有以下特點(diǎn)： ⑴ 能夠生產(chǎn)其他方法不能或很難制造的制品?？芍迫‰y熔、極硬和特殊性能的材料（鎢絲、硬質(zhì)合金、耐熱材料等）及生產(chǎn)凈形和近似凈形的優(yōu)質(zhì)機(jī)械零件（多孔含油軸承、精密齒輪等）； ⑵ 材料利用率很高（接近100％）； ⑶ 其他方法可以制造但粉末冶金法更經(jīng)濟(jì)； ⑷ 適宜大批量生產(chǎn)的零件。思考 92﹡101 什么是焊接熱影響區(qū)？為什么會(huì)產(chǎn)生焊接熱影響區(qū)？焊接熱影響區(qū)對(duì)焊接接頭有何影響？如何減小或消除這些影響？ 答： 焊接熱影響區(qū)—指熔化焊在電弧熱的作用下，焊縫兩側(cè)處于固態(tài)的母材發(fā)生組織或性能變化的區(qū)域。是由于各處受熱不同引起的。焊接熱影響區(qū)各處受熱不同，其組織變化不同，性能不同。分過熱區(qū)、正火區(qū)和部分相變區(qū)，過熱區(qū)奧氏體晶粒急劇長(zhǎng)大，性能很差。在保證焊接接頭品質(zhì)的前提下，增加焊接速度或減少焊接電流（減少熱量）都能使熔合區(qū)、過熱區(qū)變小，減小或消除其影響。102 產(chǎn)生焊接應(yīng)力和變形的原因是什么？防止焊接應(yīng)力和變形的措施有哪些？ 答： 產(chǎn)生焊接應(yīng)力的原因是焊接過程中對(duì)焊件進(jìn)行了局部的不均勻的加熱，使焊件各個(gè)部分的熱脹冷縮極不一致而產(chǎn)生相互制約形成的。當(dāng)焊接應(yīng)力超過材料的屈服強(qiáng)度時(shí)（σ焊＞σs）就會(huì)造成焊件變形。減小焊接應(yīng)力的措施：主要從焊縫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和焊接過程兩方面考慮。 ⑴合理地設(shè)計(jì)焊接構(gòu)件（核心問題是焊縫布置），在保證結(jié)構(gòu)承載能力下，盡量減少焊縫數(shù)量、焊縫長(zhǎng)度及焊縫截面積；要使結(jié)構(gòu)中所有焊縫盡量處于對(duì)稱位置；對(duì)厚大件應(yīng)開兩面坡口進(jìn)行焊接，避免焊縫交叉或密集。此外，提高材料的塑性或降低剛性也能降低焊接應(yīng)力。 ⑵采取必要的焊接技術(shù)措施，① 選擇合理的焊接順序（使焊縫自由收縮）； ② 焊前預(yù)熱（減小溫差使其較均勻的收縮同時(shí)可適當(dāng)提高塑性）；③ 加熱“減應(yīng)區(qū)”（反向變形減少焊縫收縮約束）； ④ 反變形法（用反方向變形來抵消焊接變形）； ⑤ 焊后熱處理(消除焊接應(yīng)力)。減小變形的措施：降低焊接應(yīng)力或提高材料的屈服強(qiáng)度或剛度（剛性?shī)A持法），能減小變形。已產(chǎn)生焊接變形的可通過矯正方法減小變形。105 焊接低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼時(shí)，應(yīng)采取哪些措施防止冷裂紋的產(chǎn)生？ 答： 焊接低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼時(shí)，應(yīng)采取 ① 盡可能選低氫型焊條或堿度高的焊劑和適當(dāng)?shù)暮附z配合。② 焊前預(yù)熱，溫度≥150℃。③ 焊后緩冷，去應(yīng)力退火。 思考 104 106思考 111思考 121 12
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