机械制造基础-第3章-锻造练习题-答案

锻压练习题

一、填空

1．铸造与锻造相比较，铸造适于加工外形和内腔复杂的毛坯或零件，锻造可以提高零件的力学性能。因此，形状简单且有力学性能要求的零件应采用锻件毛坯生产。

2．锻造成形的主要设备有锻锤和压力机两大类。一般，小型锻件可选用变形速度较高的锻锤锻打成形，高合金钢或大型锻件应选用变形速度较低的压力机锻造成形。

3．加工硬化可使金属材料的硬度提高，给进一步加工成形带来困难，通过再结晶退火工艺可以消除。4．按温度，将金属的塑性加工分为冷变形和热变形两大类，划分它们的理论依据是再结晶温度；金属的锻造加工常采用热变形方式进行，这是因为可以较小的能量实现较大的变形量，使金属的组织和性能得到较大改善。

5．纤维组织使金属材料的力学性能具有各向异性，只有通过锻造方法才能改变纤维组织的方向；在零件设计和制造时，应注意的是使零件工作时的最大正应力方向和纤维方向平行，最大切应力方向和纤维方向平行，以提高零件使用寿命。

6．金属可锻性的衡量指标是金属的塑性和变形抗力。

7．所给材料中可锻性最好是Q235A 。（Q235A、65Mn、T10、HT150、Cr12MoV、GCr15）

8．自由锻造的基本工序主要有镦粗、拔长、冲孔等，轴类锻件的主要工序是拔长，齿轮坯等圆盘类锻件的主要工序是镦粗。

9．终锻模膛飞边槽的主要作用是阻流,缓冲和调节金属量。

10．板料冲压最常用的工序有冲裁、弯曲、拉伸等。

11．按工序组合方式，冲模可分为单工序模、连续模、复合模等。

12．连续模（级进模）是在冲床的一次行程中，在不同工作位上同时完成两个以上工序的冲模。

复合模是在冲床的一次行程中，在同一个工位上完成两个以上的工序的冲模。

二、判断题

1．自由锻造能生产大型锻件，模锻则只能生产中、小型锻件。√

2．金属材料都具有一定的塑性，因此都可以加热到一定温度进行锻造加工。×

3．自由锻造可以加工任何形状的锻件。×

4．锻件上的余块和冲孔连皮都须在后续工序中去除掉，费时费料，是多余的，可以不要。×

5．预锻模膛与终锻模膛都有飞边槽，在上、下模打靠时可起到缓冲作用。×

6．冲孔件的尺寸由凸模决定，落料件的尺寸由凹模决定。√

7．复合模（连续模）是一种多工序模具，在冲床的一个行程中，在同一个工位可完成两个以上的工序。√

8.纤维组织使金属材料的力学性能具有各向异性，通过锻造方法才能改变纤维组织的方向。√

三、问答题

1. 同种材料的锻件和铸件毛坯的力学性能哪个好？为什么？

2．简述加工硬化及其产生的原因。若加工硬化给金属材料进一步加工带来困难，应如何消除？

3. 从加工硬化与再结晶软化的关系，说明锻造高合金钢大件应选用压力机而不宜选用锻锤锻造。

4.金属的可锻性及其衡量指标？冲压加工对材料的力学性能有何要求？冲压件举例。

5. 纤维组织（锻造流线）是怎样形成的？有何特点？在选择零件坯料时，应怎样考虑纤维组织的形成和分

布？举例说明。

6．纤维组织对金属材料的力学性能有何影响？在零件设计和制造时应如何利用？如何消除纤维组织？

7. 模锻用来锻造较复杂锻件时需要经过预锻，预锻的作用是什么？预锻模膛与终锻模膛有何不同？终锻模

膛上飞边槽的作用是什么？

8．解释模型锻造中的分模面的概念及其选择的一般原则。

9．钢件在锻造时，加热不当会产生哪些缺陷？确定碳钢锻造温度的依据是什么？如何确定？

1、锻件原因：锻压可以使材料的晶粒细化，组织致密。

2、加工硬化：冷塑性变形金属随着变形程度的增加，强度和硬度提高，塑性和韧性降低的现象。产生原因：滑移面附近造成许多晶格方向混乱的碎晶，造成严重晶格畸变，产生内应力，增大变形抗力。

消除：再结晶退火

3、锻造高合金应选用压力机。高合金钢中合金元素含量多，其再结晶温度高，有些合金碳化物很稳定，再结晶速度十分缓慢，因此高合金钢不易在锤上锻打，而应在速度低的压力机上锻造，以便清除加工硬化。普通低碳钢小件应选用空气锤，空气锤打击速度快，有利于小件一次打击成形，因为锻打时速度快，几乎无热量散失，变形热可使锻件温度迅速升高，呈现出明显的热效应现象，时锻件塑性提高，变形抗力减低，从而改善金属的可锻性。

4、可锻性：金属在进行锻压成形时获得优质锻件的难易程度衡量指标：塑性和变形抗力

要求：有良好塑性铝合金

5、夹杂在轧制或锻造过程中随着晶粒的变形方向而被拉长，呈纤维分布。当再结晶时，金属晶粒恢复为等轴晶，而夹杂依然沿被拉长的方向保留下来，称为纤维组织。平行于纤维组织方向塑性好，韧性好，垂直于纤维组织方向塑性韧性差。

6、同5 锻造消除

7、保证终锻成形饱满，减少终锻模膛磨损。预锻模膛毋飞边槽。阻流，缓冲和调节金属量。

8、分模面是上下锻模在模锻件上的分界面. ①保证模膛能打开，锻件易取出②上下模膛最浅且对称③锻件上所加敷料最少，节省材料④分模面应该选在锻件的最大截面处，并且最好是平直面。

9、氧化，脱碳，过热，过烧。锻造温度位于始锻温度和终锻温度之间。始锻温度应低于固相线150℃~200℃，以以防止过热或过烧，终锻温度应在800℃以上，以防止塑性过低，产生锻造裂纹。

四、作图

1. 自由锻件的结构工艺性：

（1）拔长成形的轴杆类锻件不能带圆锥面和相贯线为空间曲线的结构；

（2）圆饼类锻件不能带有加强筋和小凸台结构。

2.自由锻件图的绘制

如图所示为阶梯轴的零件图，请绘制其自由锻锻件图。