机械制造习题集教学提纲 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/18 17:35:44星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

8. 铸造内应力按产生原因的不同可分为 机械应力 和 热应力 两种。

9. 铸件冷却后,先冷却(薄壁)部分受 压 应力,后冷却(厚壁)部分受 拉 应力。 10. 当铸件的 铸造内应力 超过金属的 强度极限 时,铸件便会产生裂纹.它可分为 热裂 和 冷裂 两种。

铸造生产中,造型方法有 手工 造型和11. 机械 造型两种。

芯头的作用是为了保证型芯在铸型中的 定位 、排气 12. 以及 固定 。

型砂一般由 原砂 13. , 黏结剂 , 水 和 附加物 所组成。

起模斜度的大小取决干 垂直壁高度 , 造型方法 14. , 模型材料 及表面粗糙度等。

在各种铸造方法中,适应性最广的是15. 砂型铸造 ,生产率最高的是 压力铸造 ,易于获得较高精度和表面质量的是 熔

模铸造 ,对合金流动性要求不

高的是 离心铸造 ,易于产生比重偏析的是离心铸造 。 压力铸造区别于一般金属型铸造的特征是高速 和16. 高压 。 铸件的最小壁厚主要取决于 合金的种类 和 17. 铸件的尺寸 。

铸件壁不宜过厚,否则全属液聚集会引起晶粒18. 粗大 ,且容易产生 缩孔和缩松 等缺陷。

铸件各部分壁厚差异过大不仅在厚壁处因金属聚集易产生 19. 缩孔和缩松 等缺陷,还因冷却速度不一致而产生较大的

热应力 ,致使薄壁和厚壁的连接处产生 裂纹 。

铸件上的重要工作面和重要加工面浇铸时应朝 20. 朝下 。 镶嵌件一般用21. 压力 铸造方法制造。

机器造型主要使 紧实型砂 、 22. 起模 过程实现机械化。

液态金属在冷却、凝固过程中,当收缩不能得到充分补充时,就会产生 缩孔 和 23.缩松 缺陷。

金属流动性不好,铸件容易产生 浇不足 、24. 冷隔 等铸造缺陷。

常用特种铸造方法有 金属型铸造 25. 、 压力铸造 、 熔模铸造 、 离心铸造 等。 如果拉深系数过小,不能一次拉深成形时,应采取 多次拉深工艺 ,并应进行 工序间的退火处理26. 。

锤上模锻时,模膛包括 预锻模膛 、 27. 终锻模膛 、 制坯模膛 等。

落料件尺寸取决于 凹 模刃口尺寸,冲孔件的尺寸取决于 凸 模刃口尺寸。 28. 影响金属可锻性的加工条件因素主要有 变形温度 、 变形速度 和 29. 应力状态 三方面。 模锻模膛分为 预锻模膛 和 终锻模膛 。 30. 随着加热温度的逐渐升高,金属要经历 回复 、 再结晶 、 31.晶粒长大 三个变化阶段。

用热塑性成形加工办法制造零件时,应使零件上所受最大拉应力与流线方向 一致 ;所受剪应力和冲击力方向与流线 32. 方向 垂直 。

金属的锻造性是金属的 塑性 和 变形抗力 两者的综合性能,其好坏决定于 金属本质 以及 变形条件 33. 两个方面。

在终锻模膛四周设有飞边槽,其目的 促使金属充满模膛 34.、 容纳多余的金属 、 缓冲捶击 。

根据实现原子间结合的方式不同,焊接方法可以分为 熔化焊 、 压力焊 、 钎焊 35. 三大类、

常用的引弧方法有 接触引弧 和非接触引弧 36. 两种。

直流流正接是指焊件接电源 正极 ,焊条接电源的 37.负极 的接法。

焊接电弧由 阳极区 、 38.阴极区 和 弧柱区 三部分组成,其中温度最高的部分是 弧柱区 。

按熔渣化学性质不同.焊条可分为 .酸性焊接 和 碱性焊接 39. 两大类。

焊接热影响区包括 熔合区 、 过热区 、 正火区 40.和 部分相变区 四个区域,其中以 熔合区 和 过热区 对 焊接接头危害最大。

检查焊接质量的非破坏性检验包括41. 外观检验 、 密封性检验 、 耐压检验 和 无损探伤 等。

氩弧焊可分为42. 熔化氩弧焊 和 不熔化氩弧焊 两种, 铸铁的焊补方法有 热焊法 和 43. 冷焊法 两大类。

金属材料的焊接性包括 工艺可焊性 和 使用可焊性 44.两个方面;估算钢材焊接性的方法是 碳当量法 法。

焊条由 焊芯 45. 和 药皮 两部分组成。

常见焊接变形形式有 收缩变形 、 角变形 、弯曲变形 、 扭曲变形 46. 和 波浪变形 。

硬钎焊时钎料熔点在 450 °C以上,接头强度在 200 Mpa以上。软钎焊时钎料熔点在 47. 450 °C以下,接头强度在 70 Mpa以下。

埋弧自动焊常用来焊接 长的直线 焊缝和 48.较大直径的环形 焊缝。 焊后矫正焊接变形的方法有 机械矫正法 和 49. 火焰加热矫正法 。 气体保护焊可分为 50.氩弧焊 和 二氧化碳气体保护焊 两种。

硬质合金是一种常用的刀具材料,它可以分成 51. 钨钴类 和钨钛钴类 两种。 常见的切屑有 52. 带状切屑 、 节状切屑 、粒状切屑 及 崩碎切屑 四种类型。 常见的刀具磨损形式有 前刀面磨损 53. 、 后刀面磨损 及 前后刀面磨损 等三种。 内孔加工方法有 钻孔 、 扩孔 54.、 铰孔 、 镗孔 、 拉孔 、 磨孔 等六种方法。 55. 周铣可分成两种方式:顺铣和逆铣。生产中常用 逆铣 方法。

四、简答题

1. 采用金属型铸造时,为什么要向铸型型腔中喷刷涂料?

答:隔绝液体金属与金属型型腔的直接接触;避免液体金属冲刷型腔表面的作用;减缓铸件的冷却速度和减弱液体金属对铸型热冲击的作用。从而防止铸件产生裂纹和白口组织等缺陷,并提高铸型的使用寿命。

2. 绘制锻件图应考虑的几个主要因素是什么?

答:对自由锻件而言,应考虑:①敷料;②锻件余量;③锻件公差。

对模锻件而言,应考虑:①分模面;②余量、公差和敷料;③模锻斜度;④模锻圆角半径。 3. 与自由锻相比,模锻具有哪些优点?

答:模锻具有锻件精度高、结构更复杂、表面粗糙度低、生产效率以及要求操作者技术水平低等优点。但是模锻不能锻造巨型锻件,而且模具成本高,不适应单件小批量生产。 4. 用φ50冲孔模具来生产φ50落料件能否保证冲压件的精度?为什么? 答:不能保证冲压件的精度,落料件的直径大于50mm。

因为凹模的尺寸决定落料件尺寸,此题中使用的凸模直径为50mm,而凹模的直径为50+c mm(c为凸凹模之间的间隙),所以落料件的直径大于50mm。

5. 用φ250×1.5板料能否一次拉深直径为φ50的拉深件?应采取哪些措施才能保证正常生产? 答:因为:m=d/D=50/250=0.2<0.5(m为拉深系数)

所以此件不能一次拉深成形。应采取的措施是:①多次拉深(可安排4~5次);②多次拉深后,对工件进行退火处理,保证足够的塑性;③加润滑剂,来减少摩擦阻力。 6. 翻边件的凸缘高度尺寸较大而一次翻边实现不了时,应采取什么措施? 答:措施:应采用先拉深、后冲孔、再翻边的工艺。 7. 举出生活中至少三个例子,说明金属的加工硬化现象。

答:金属脸盆、饭盒、手表带等,都是用较软的金属薄板经过冲压加工产生加工硬化后的产品。 8. 碳钢在锻造温度范围内变形时,是否会有冷变形现象?

答:碳钢的熔点:T=1538℃+273=1811K 碳钢的再结晶温度:T=0.4T=724.4K

熔熔再

其终锻温度:

T=750℃+273=1023K>T 属热变形 因此,没有冷变形强化现象。 9. 铅在20℃,钨在1100℃时变形(铅,钨的熔点各为327 ℃ ,3380℃),各属哪种变形? 答:绝对温度表示的各个温度为:

钨的熔点:T=3380℃+273=3653K 再结晶温度:T=0.4T=1461.2K

熔再熔

钨的加工温度:T=1100℃

熔再熔

+273=1373K<T 属冷变形 铅的熔点:T=327+273=600K 再结晶温度:T=0.4T=240K

的加工温度:T=20℃+273=293K>T 属热变形 10. 自由锻生产轴类件,如何选择锻造工序?

答:轴类锻件常选用拔长(或镦粗及拔长)、切肩和镦台工序。 11. 比较落料和拉深工序的凸凹模结构及间隙有什么不同?为什么?

答:落料模凸凹模工作部分锋利,凸凹模间隙较小 拉深模凸凹模工作部分有圆角,模具间隙较大

12. 液态模锻和压力铸造有何不同?

答:液态模锻的锻件在凝固成形过程中,同时伴有少量塑性变形.而压力铸造的铸件在凝固成形过程中,没有塑性变形发生。

13. 焊芯和药皮在电弧焊中分别起什么作用?指出焊芯和药皮的主要组成成分(p147(7))。 答:焊芯作用:(1)电极;(2)填充金属;

药皮作用:(1)机械保护;(2)冶金处理;(3)改善工艺;

焊芯成分:金属材料,主要有碳钢、低合金钢、不锈钢、铸铁、铜及合金、铝及合金等。 药皮成分:金属、有机物、矿物质、化工产品等。

14. 等离子弧焊的带电粒子流在运动过程中受到哪几种“压缩效应”的作用?详细解释这几种“压缩效应”。

答:(1)机械压缩效应:是使经高频振荡使气体产生电离形成的电弧通过喷嘴细孔道,弧柱被强迫压缩。

(2)热压缩效应:是水冷喷嘴以及通入一定压力的冷气(氩气、氮气)使电弧外层冷却,迫使带电粒子流(离子和电子)向弧柱中心收缩。

(3)磁压缩效应:是无数根平行导线(带电粒子在弧柱中的运动)所产生的自身磁场,使这些导线相互吸引,电弧被进 一步压缩。.

15. 产生焊接应力和变形的原因是什么?如何预防焊接变形?产生变形后如何矫正(p146(3))? 答:产生原因:(1)受阻加热及冷却(2)不均匀收缩(3)组织应力

预防及矫正:(1)焊前预热;(2)焊前固定法(3)反变形法(4)变换焊接顺序(5)捶击焊缝(6)焊后热处理 (7)机械矫正(8)火焰矫正

16. 什么叫焊接热影响区?由哪几部分组成?各区性能如何(p146(2))?

答: 焊缝两侧发生组织和性能变化的区域称为热影响区。由熔合区、过热区、正火区、部分相变区组成。

熔合区是过热的铸态组织,性能差,容易产生裂纹;过热区为粗晶粒奥氏体组织,金属的

塑性和韧性急剧下降;正火区为细晶粒奥氏体组织,金属的力学性能很好;部分相变区由粗晶粒铁素体与细晶粒珠光体混杂在一起,金属力学性能较差。 17. 焊接变形有哪几种基本形式(p147(6))?

答:收缩变形、角变形、弯曲变形、扭曲变形、波浪变形 18. 什么是摩擦焊?

答: 利用工件间相互摩擦产生的热量,同时加压而进行焊接的方法。 19. 试比较电阻对焊和闪光对焊的焊接过程特点有何不同? 答: 电阻对焊是先加压,后通电; 闪光对焊是先通电,后加压 20. 电阻焊有哪三种形式?各有何特点?

答:点焊:搭接接头,柱状电极,独立焊点,有分流现象,要控制焊点距离,不适合密闭容器焊接,适用于薄板焊接。

缝焊:搭接接头,盘状电极,可焊密闭容器,分流严重,需大功率点焊设备,适用薄板。 对焊:对接接头,不用电极,适用相近断面的连接。

21. 某种钢材的主要化学成分为C=0.12%,Mn=1.5%,V=0.15%,Mo=0.5%,试分析其焊接性及焊接时应采取的工艺措施

MnCr+Mo+VNi+Cu (%)+++=CC C= 0.12+1.5/6+0.15/5+0.5/5=0.5

答: eqeq 1565 钢材塑性下降,淬硬倾向明显,焊接性较差。焊前工件需要适当

当量当量

预热,焊后应注意缓冷,要采取一定的焊接工艺措施才能防止裂纹。 22. 比较碳当量分别为(a)C=0.4%和(b)C=0.8%两种材料的焊接性。 于(b),因为碳当量小于0.6%,淬硬倾向小,焊接性好。

23. 试分析钻孔产生“引偏”现象时,在钻床上钻孔与在车床上钻孔,“引偏”对孔的影响有何不同。

答.钻床钻孔 孔径偏斜和孔不圆;车床钻孔 孔扩大。 24. 如何进行桥架结构的焊接?有何注意事项?

答:桥架焊接的关键问题,是如何保证强度和防止变形。从工艺上保证强度能适应载荷的变化,其变形量不致影响安装和使用的要求,因此:

(1)焊缝的高度和长度,要按图施工。装配误差要小,对口要清理干净。

(2)上、下弦节点的焊接要分散,采用跳焊法,如图(a)所示。按1、2、3、4、5……顺序进行焊接。

(3)节点焊缝密集,焊接应力相当大,同样要采取分

散应力焊接法,如图(b)所示。先焊主要焊缝1 、2和3、4,然后再焊斜焊缝5、6和7、8,对于较长的1 、 2两缝最好从中间开始向两侧施悍。

五、解释概念

1. 积屑瘤:切削钢、球墨铸铁,铝合金等塑性金属时,在切削速度不高,而又能形成带状切屑的情况下,常常有一些金属冷焊(粘结)沉积在前面上,形成硬度很高的楔块,它能代替切削刃进行切削,这个小硬块称为积屑瘤。

2. 切削平面:是确定刀具标注角度的辅助平面之一,是通过切削刃上一点与切削刃相切并垂直于基面的平面。

3. 相对切削加工性:是衡量工件材料的切削加工性的标准,一般以切削正火45钢的V作为基准,写成(V)j,而把其6060。 /(VV)即V他材料的和它比较,这个比值称为相对加工性Kr, Kr=6060604. 硬质合金:是由硬度和熔点都很高的碳化钨、碳化钛等金属碳化物作基体,用钴作粘结剂,采用粉末冶金法制成的合金材料。

答: (a)焊接性好

5. 刀具耐用度:刀具从刃磨锋利以后,自开始切削到磨钝为止的实际切削工作时间,称为刀具耐用度T

6. 基面:是确定刀具标注角度的辅助平面之一,是通过主切削刃上一点与这点的切削速度方向垂直的平面。

六、图形.

齿轮的零件图如图171. 所示。齿 小的凹槽、凸肩以及轮辐上的8个直径为30mm的孔等,都是自由锻难以锻出的, 轮上的轮齿、

应加余块。于是便可绘出如图18所示的锻件图。

铸造工艺对铸件结构的要求: 结b? 尽量少用和不用型芯。图 两个型芯构省去1#和3# 去尽量使分型面为平面。图b ? 掉不必要的外圆角,省去挖砂 操作尽量减少型芯数量,尽量采用?

砂胎代替型芯以节省造芯操作 和芯盒费用 铸件的厚大部分应放在上部或?

侧面,以便于安置冒口补缩

答:应使分型面尽量但方两方案均可行,答:为平直面方案Ⅰ:案Ⅰ存在错箱可能。该分型面为曲面,不零

件不算太高,方案Ⅱ利于分型。方案Ⅱ:操作简单,的整模造型分型面在最大截铸件质量高,从冒口处,且

为平面,放来看也容易安放,案可行.

方案Ⅱ稍好。 应使铸型的分型面 最少可简化造型过程,也可减少因错型造成铸件误差。图a所示有两个分型面,需三箱手工 造型.操作复杂.图b所示只有一个分型面,答:铸件的外圆及内孔表面精度要求高,需要进

行机械轮槽部分用环状形芯来加工。方案Ⅱ采用分模造型,需加入悬臂式型芯、型芯形成,可用整模二箱机安放不稳定,难易保证铸件的质量。 方案Ⅰ采用整模造器造型.这样既简化了型,起模方便,且整个铸件位于下箱,可保证铸件圆周造型过程,又保证了铸件质量,提高了生产率,是最佳表面质量,在大批量生产中应选择方案Ⅰ 。 方案。 φ凸台妨碍12答:方案Ⅰ,答:方案Ⅱ型芯稳定,拔模。方案Ⅱ,实现自下而φ18但凸台必须采用上

的顺序凝固,可保证立柱四个活块方可制出,方其圆周表面质量,但立柱太案Ⅰ采用分开模造型,高,内壁修型困难。因此只克服了方案Ⅱ的缺点,平作立“能采用方案Ⅰ作为且铸件全部位于下箱,,既先按轴线分型造型,浇”铸件质量好,在大批量 90下芯,合箱后将铸型翻转生产中应采用方案Ⅰ。度,竖立后进行浇注。