工程材料及成形技術基礎課課后習題參考答案-資料下載頁
2025-05-31 12:16本頁面
【正文】 輪機的葉片，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，機械加工余量小；②晶粒細，力學性能好；③可一型多鑄，提高勞動生產率，且節(jié)約造型材料。但缺點有金屬型的制造成本高，用于大批量生產，不宜生產大型（尺寸在300mm以內，質量≤8Kg）、形狀復雜和薄壁鑄件；冷卻快，鑄鐵件表面易產生白口，切削加工困難；受金屬型材料熔點的限制，熔點高的合金不適用，用于銅合金、鋁合金鑄件大批量生產。 壓力鑄造與砂型鑄造相比：①尺寸精度高，表面質量好；②可壓鑄薄壁、形狀復雜及很小孔和螺紋的鑄件；③鑄件強度和表面硬度較高；④生產率高。缺點易產生皮下氣孔，壓鑄件不能熱處理，也不能在高溫工作；易產生縮孔和縮松；不宜小批量生產。主要用于生產鋅合金、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，可使一些流動性較差的合金和薄壁鑄件用離心鑄造生產；③產生縮孔、縮松、氣孔和夾雜等缺陷的概率較??；④節(jié)約金屬（無澆注系統(tǒng)和冒口）。缺點是鑄件的內表面上尺寸不精確，質量較差；易產生成分（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、尺寸和力學性能的毛坯或零件。要實現(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、外兩方面因素的制約，內因指金屬本身能否進行固態(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性，不能壓力加工脆性材料（鑄鐵、鑄鋁合金等）和形狀特別復雜（尤其是內腔形狀復雜）或體積特別大的毛坯或零件，此外，壓力加工設備和模具投資較大。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毛坯，試解答：⑴ 根據(jù)生產批量選擇鍛造方法。⑵ 由選取的鍛造方法繪制出相應的鍛造過程圖（鍛件圖）。⑶ 確定所選鍛造過程的工序，并計算坯料的質量和尺寸。 答：⑴單件小批量鍛造生產均選自由鍛、成批量鍛造生產均選模鍛、大批量鍛造生產分別選輥環(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、凸模結構及間隙Z有何不同？為什么？ 答：落料或沖孔與拉深過程凹、凸模結構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?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？ 答： 顆粒狀材料的成形原理—用金屬粉末做原料，經壓制成形后燒結而制造出各種類型的零件和產品的成形方法。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性和每個顆粒本身的塑性。 粉末壓制具有以下特點： ⑴ 能夠生產其他方法不能或很難制造的制品。可制取難熔、極硬和特殊性能的材料（鎢絲、硬質合金、耐熱材料等）及生產凈形和近似凈形的優(yōu)質機械零件（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濟； ⑷ 適宜大批量生產的零件。思考 92﹡101 什么是焊接熱影響區(qū)？為什么會產生焊接熱影響區(qū)？焊接熱影響區(qū)對焊接接頭有何影響？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)奧氏體晶粒急劇長大，性能很差。在保證焊接接頭品質的前提下，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 產生焊接應力和變形的原因是什么？防止焊接應力和變形的措施有哪些？ 答： 產生焊接應力的原因是焊接過程中對焊件進行了局部的不均勻的加熱，使焊件各個部分的熱脹冷縮極不一致而產生相互制約形成的。當焊接應力超過材料的屈服強度時（σ焊＞σs）就會造成焊件變形。減小焊接應力的措施：主要從焊縫結構設計和焊接過程兩方面考慮。 ⑴合理地設計焊接構件（核心問題是焊縫布置），在保證結構承載能力下，盡量減少焊縫數(shù)量、焊縫長度及焊縫截面積；要使結構中所有焊縫盡量處于對稱位置；對厚大件應開兩面坡口進行焊接，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力。 ⑵采取必要的焊接技術措施，① 選擇合理的焊接順序（使焊縫自由收縮）； ② 焊前預熱（減小溫差使其較均勻的收縮同時可適當提高塑性）；③ 加熱“減應區(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(消除焊接應力)。減小變形的措施：降低焊接應力或提高材料的屈服強度或剛度（剛性夾持法），能減小變形。已產生焊接變形的可通過矯正方法減小變形。105 焊接低合金高強度結構鋼時，應采取哪些措施防止冷裂紋的產生？ 答： 焊接低合金高強度結構鋼時，應采取 ① 盡可能選低氫型焊條或堿度高的焊劑和適當?shù)暮附z配合。② 焊前預熱，溫度≥150℃。③ 焊后緩冷，去應力退火。 思考 104 106思考 111思考 121 12
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