最新锻造工艺复习题
一选择题
1下列是自由锻造特点的是 (B)
A 精度高
B 精度低 C生产效率高 D 大批量生产
2下列是锻造特点的是 (A)
A 省料 B生产效率低 C降低力学性能 D 适应性差
3下列是模锻特点的是 (D)
A成本低 B效率低 C 操作复杂 D 尺寸精度高
4锻造前对金属进行加热，目的是 (A)
A提高塑性 B 降低塑性 C 增加变形抗力 D 以上都不正确
5空气锤的动力是 (A)
A 空气 B电动机 C 活塞 D 曲轴连杆机构
6为防止坯料在镦粗时产生弯曲，坯料原始高度应小于其直径
A 1倍
B 2倍
C 2.5倍
D 3倍
7镦粗时，坯料端面、应平整并与轴线 (A)
A垂直 B平行 C 可歪斜 D 以上都不正确
8圆截面坯料拔长时，要先将坯料锻成 (C)
A圆形 B 八角形 C方形 D 圆锥形
9利用模具使坯料变形而获得锻件的方法 (C)
A机锻 B手工自由锻 C 模锻 D 胚模锻
10锻造前对金属毛坯进行加热温度太高，锻件 (C)
A质量好 B 质量不变 C 质量下降 D 易断裂
11使坯料高度缩小，横截面积增大的锻造工序是 (B)
A冲孔 B 镦粗 C 拔长 D 弯曲
二判断题
1、钢锭内空洞类缺陷的内表面已经被氧化，不能通过锻造将这些空洞类缺陷锻合。（对）
2、为使锻件获得较高的力学性能，锻造应达到一定的锻造比。（对）
3、毛边槽仓部的容积应按上下模打靠后，尚未完全被多余金属充满的原则来设计。（对）
4、闭式模锻比开式模锻的金属利用率高。（对）
5、闭式模锻件没有毛边。（对）
6、闭式模锻时，当金属充满型槽各处，锻造结束。（错）
7、模锻工艺和模锻方法与锻件的外形密切相关。（对）
8、在保证锻件顺利取出的前提下，模锻斜度尽可能取小值。（对）
9、模锻斜度的大小与分模线位置有关。（对）
10、为了便于选择标准刀具，模锻斜度和模锻圆角半径应从标准系列数值中选择。（对）
11、锻件的内圆角半径对应模具型槽的外圆角半径，如果选的过小可导致锻模在热处理和模锻过程中因应力集中使其开裂。（错）
12、模锻过程中可以直接锻出通孔。（错）
13、有连皮的锻件，冷锻件图上不要绘出连皮的形状和尺寸，而在热锻件图上要绘出连皮的形状和尺寸。（对）
14、任何锻件的模锻工艺过程都必须有终锻，都要用终锻模膛。模锻件的几何形状和尺寸靠终锻模膛保证，预锻模膛要根据具体情况决定否采用。
15、预锻型槽周边不设毛边槽，而是在型槽分模面转角处用较大的圆弧。√
16、有些锻件的分模面虽无落差，为保证锻件精度和方便锻模安装、调整，仍应设置导向锁扣。√
17、锻模的寿命与模块上纤维方向有密切关系。任何锤锻模的纤维方向都不允许与打击方向平行。√
三、填空题
1、锻合钢锭内部空洞类缺陷的基本条件是：空洞表面未被氧化，不存在非金属夹杂，锻造温度足够高，处于较大的三向压应力状态，且要求一定的变形程度或局部锻造比。
2、空洞类缺陷分为两类：微观缺陷和宏观缺陷。微观缺陷由于尺寸很小，在足够的三向压应力下即可锻合。宏观缺陷尺寸较大，其锻合过程可分为两个阶段：首先使缺陷区金属产生塑性变形，使空洞变形直到两壁互相靠合，称为空洞闭合阶段，然后在三向压应力的作用下，加上高温条件，使空洞两壁焊合为一体。
3、锻造大型锻件时，拔长和鐓粗是两个最基本也是最重要的变形工步。
4、模锻下料的原则是宁大勿小，料小锻件充填不足，造成废品，料大则可让多余金属流入毛边槽仓部。
5对于金属容易充满型槽的锻件，锻模毛边槽桥部宽度与高度的比值应取得小一些。
6、锻件图分为冷锻件图和热锻件图，冷锻件图用于最终的锻件检验和热锻件图设计；热锻件图用于锻模设计加工制造。一般将冷锻件图称为锻件图。
7、锻件尺寸公差具有非对成性，即正公差大于负公差。
8、厚度公差与高度公差的区别在于，高度公差是分模线一侧沿高度方向的尺寸公差，
9、连皮的厚度应适当，若过薄，锻件容易发生锻不足和要求较大的打击力，而且容易导致模膛凸起部分打塌；过厚虽可以避免或减轻上下锻模刚性接触损坏，但切除连皮困难，而且浪费金属。一般情况下，当锻件内孔直径小于30 mm，孔可不锻出。
10、常用连皮的形状有：平底连皮、斜底连皮、带仓连皮、拱底连皮。
11、一张完整的计算毛坯图包含锻件图的一个主视图截面图和直径图三部分。
12、模锻用原材料的体积应包括锻件本体、毛边、连皮、夹钳料头和加热引起的氧化皮之总和。原材料的断面尺寸及长度是以计算毛坯为基础，再根据热锻件特点及所选定的制坯工步、模锻方法(单件锻、调头锻、逐件连续锻)确定。
13、圆饼类锻件一般用鐓粗制坯。
14、终锻型槽按照热锻件图加工制造和检验，所以设计终锻型槽，需先设计热锻件图。
15、热锻件图的尺寸标注，高度方向尺寸以分模面为基准，以便于锻模机械加工和准备检验样板。
16、热锻件图不标注公差和技术条件，也不绘制零件轮廓线；如有内孔，必须绘出连皮形式。
16、毛边槽的主要尺寸是桥部高度h、宽度b及人口圆角半径R。
17、毛边槽尺寸确定方法有吨位法和计算法。
18、钳口主要用来容纳夹持坯料的钳夹头和便于从型槽中取出锻件；钳口还可作为浇铸金属盐溶液的浇口，浇铸件用作检验模膛加工品质和合模状况。
19、预锻型槽是以终锻型槽或热锻件图为基础进行设计的，设计的原则是经预锻型槽成形的坯料，在终锻型槽中最终成形时，金属变形均匀，充填性好，产生的毛边最小。
20、拔长型槽的主要作用是使坯料局部截面积减小，拔长型槽位置设置在模块边缘，由坎部、仓部和钳口三部分组成。
17、开式拔长型槽拔长平台截面呈矩形，边缘敞开；闭式拔长型槽拔长平台截面呈椭圆形，边缘封闭。
18、拔长型槽是以计算毛坯为依据进行设计的，主要是确定拔长坎高度a，宽度B，校长台长度c等尺寸。
18、滚挤型槽用来减小毛坯局部横截而积，增大另另一部分的横截面积。使坯料体积沿轴向分配符合计算毛坯的要求，它对毛坯有少量的拔长作用，兼有滚光和去除氧化皮的功能。
19、开式滚挤型槽截面为矩形，侧面沿模具边缘分模线开通；闭式滚挤型槽横截面呈椭圆形，整个侧面封闭。
20、滚挤型槽可认为是由钳口、本体、毛刺槽三部分组成，钳口用来容纳夹钳并卡细坯料，毛刺槽是用来容纳滚挤时产生的端部毛刺，本体使坯料变形。
21、滚挤型槽是以计算毛坯为依据进行设计的，主要是确定型槽高度h，宽度B及其它一些有关尺寸。
22、锤锻模结构设汁任务，主要是解决生产一种锻件所采用的各工步型槽在模块上的合理布排、型槽之间和型槽至模块边缘的壁厚，模块尺寸、质量、纤维方向要求，以及平衡错移力的锁扣形式。
23锻模分模平面上的型槽布置要根据型槽数、各型槽的作用以及操作是否方便来确定、原则上应使型槽中心(型槽承受反作用力的合力点)与理论的打击中心(燕尾中心线与键槽中心线的交点)重合，
24、锻模上检验角的作用，—是为了锻模安装调整时，检验上下模型槽对准的情况；二是作为锻模机械加工时划线的基准面。
四、问答题
1、在开式模锻中，影响变形金属流动的因素主要有那些？
1）型槽的具体尺寸和形状；2）毛边槽桥口尺寸和锻件分模位置；3）设备的工作速度、运动特征。
2、简述毛边槽的作用？
1）造成足够大的水平方向阻力，迫使金属充满型槽，保证锻件尺寸准确。2）缓冲捶击。3）容纳多余金属。
闭式模锻的优缺点？（p89）
优点:1.省去了毛边材料的消耗和毛边的变形功。2.坯料处于更强的三项压应力状态，提高了金属的塑性，有利于低塑性合金的锻造成型。3.锻造纤维组织按零件轮廓连续分布，流线不会被切割外露，提高短剑的力学性能和抗腐蚀性能。缺点：1.要求坯料体积精确，是坯料体积和型槽容积相等。2.要求坯料形状和尺寸比例适合，并在型槽内准确定位，否则锻造是一边已产生毛刺而另一边尚未充满型槽，从而是锻件报废，同时还影响到模具寿命。3.锻件出模困难，、需要顶件装置，使锻模结构复杂化。4.应应用范围窄。
确定分模位置的原则和应考虑的问题有那些？（p93）
确定分模位置最基本原则是：保证锻件形状尽可能与零件形状相同，容易从锻模型槽中取出；此外，应争取获得锻粗充形成型。在满足分模原则的基础上，确定开式模锻件的分模位置还应考虑下列要求：1.为了便于发现上下模在锻模过程中发生的错移，分模位置应选在锻件侧面的中部。2.为使鍛模结构尽量简单，并防止上下模错移，分模平面尽可能采取直线状。3.头部尺寸较大的长轴类锻件，应以折线分模。4.为了便于切边模和鍛模加工制造，同时节约金属材料，当圆饼类锻件的H≤（2.5-3）D时，考虑径向分模。5.对金属流线方向有要求的锻件，应沿锻件截面外形分模，还应考虑锻件工作时的受力情况，应使纤维组织与剪应力方向垂直。
为什么锻件尺寸公差正公差大于负公差？（p94）
锻件尺寸公差具有非对称性，即正公差比负公差大一些。这是由于高度方向影响尺寸发生偏差的根本原因是锻不足，而型槽底部磨损及分模面压陷引起的尺寸变化确实次要的。水平方向的公差也是正公差大于负公差，这是考虑到型槽磨损，锻件错移是难以避免的现象，而且均属于增大尺寸的影响因素。再者负公差的尺寸不一过大，而正公差的大小不会导致锻件报废；正公差偏大对工艺稳定，提高鍛模使用寿命也有好处，因而有所放宽。
影响模锻件余量和公差的因素有那些？（p95）
1.锻件的形状复杂系数
2.锻件的质量和公称尺寸大小
3.锻件材料系数
4.模锻件的精度等级
5.锻压设备类型
6.分模形式和模具情况。
什么是计算毛坯？简述计算毛坯截面图和直径图的做法步骤？
长轴类锻件终锻前，最好先将等截面的原材料沿轴向预制成近似锻件各截面面积不等的中间毛坯，使中间毛坯上每一横截面面积等于带毛边锻件的相应截面积，以保证终锻时，锻件各处充填饱满，毛边均匀，从而节约金属，减轻鍛模型槽磨损。按上述要求计算的坯料，通常称为计算毛坯。步骤：1.按名义尺寸绘制冷锻件图。2.计算锻件截面积。3.选择适当的缩尺比M ，求出代表各截面积计i F 的高度计i h ，即M
F i i 计计=h 。4.计算毛坯体积计算：计计计i l i F M MF V 0=∑==。5.确定计算毛坯直径计i d ，公式计计i i F d 13.1=。6.修正计i F 和计i d 。
8、热锻件图与冷锻件图的区别？
冷锻件图用于最终锻件检验和热锻件图设计，冷锻件图是在零件图的基础上，加上机械加工余量、余块或其他特殊留量后绘制的图。图中锻件外形用粗实线表示，零件外形用双点画线表示。以便了解各处的加工余量。标注锻件的公称尺寸及其公差，不绘出连皮及其尺寸。还需要写出技术要求。
热锻件图用于锻模设计和加工制造，热锻件图的尺寸标注，高度方向尺寸以分模面为基础，以便于锻模机械加工和准备检验样板。其次，考虑到金属冷缩现象，锻件图上所有尺寸应计入收缩率。热锻件图不标注公差和技术要求，也不绘制；零件轮廓曲线；如有内孔，必须绘出冲孔连皮。
9、锤上模锻时，为什么将锻件难以充填的复杂形状一侧放在上模？
这是由于上模高速向下运动至与坯料接触，尽管速度减至零，但金属仍存在向上运动的惯性；而下模没有运动，是静止的，金属向下充填型槽主要靠上模打击力的传递。锤上模锻金属充填上模效果好于下模。
10、锤锻模结构设汁任务？
主要是解决生产一种锻件所采用的各工步型槽在模块上的合理布排、型槽之间和型槽至模块边缘的壁厚，模块尺寸、质量、纤维方向要求，以及平衡错移力的锁扣形式。
11、锤锻模的失效形式？
破裂（冲击破裂，疲劳破裂）；热裂纹；磨损；塑性变形。
第一章、第二章
一、填空题
锻前材料准备，主要包含两项内容：一是选择材料；二是按锻件大小切成一定长度的毛坯。 钢锭的常见缺陷有：偏析、夹杂、气体、气泡、缩孔、疏松、裂纹和溅疤等。
型材的常见缺陷有：划痕（划伤）；折叠；发裂；结疤；碳化物偏析；白点；非金属夹杂流线；粗晶环。
常用的下料方法有：剪切法，锯切法砂轮片切割法，气割法，其他下料法（电机械据割；电火花切割）。
冷折法下料的主要任务是选择适当的缺口尺寸，才能获得满意的断口质量。
在精锻工艺中，常用的下料方法是：激光技术；高压水射切割。
金属坯料锻前加热的目的是：提高金属塑性，降低变形抗力，即增加金属的可锻性，从而使金属易于流动成形，并使锻件获得良好的锻后组织和力学性能。
金属坯料的加热方法，按所采用的热源不同，可分为燃料加热和电加热两大类。
常用的电加热的方法有：燃料（火焰）加热；电加热包括电阻加热（电阻炉加热；接触电加热；盐浴炉加热），感应加热。
加热时，影响金属氧化的因素有：炉气性质；加热温度；加热时间；钢的种类。
制定加热规范就是要确定加热过程不同阶段的炉温，升温速度和加热（保温）时间。预热阶段主要是合理规定装料的炉温，加热阶段，正确选择升温速度；均热阶段则应保证钢料温度均匀，确定保温时间。
通常称烧损量在0．5％以下的锻造加热为少氧化加热，挠损星在0．1％以下的加热称为无氧化加热。
实现少无氧化加热的方法很多，常用的方法有：快速加热、介质保护加热和少无氧化火焰加热等。
二、简答题
金属加热时会发生那些变化？
在组织结构方面，大多数金属不但发生组织转变，期其晶粒还会长大，严重时会造成过热、过烧。在力学性能方面，总的趋势是金属塑性提高，变形抗力降低，残余应力逐渐消失，但也可能产生新的内应力，过大时会引起金属开裂。在物理性能方面，金属的导热系数、导温系数、膨胀系数、密度等均随温度的升高而变化。在化学变化方面金属表层与炉气或其他周围介质发生氧化、脱碳、吸氢等化学反应，生成氧化皮、脱碳层。
什么是脱碳？什么是过热？什么是过烧？
钢在加热时其表层的碳和炉气中的某些气体发生化学反应，使钢料表层的含碳量降低，这种现象叫脱碳。金属由于加热温度过高、加热时间过长而引起的晶粒过分长大的现象称为过热。当金属加热到接近其熔化温度（称过烧温度），并在此温度下停留时间过长时，将会出现过烧现象。金属过烧后，其显微组织除晶粒粗大外，晶界发生氧化、熔化，出现氧化物和熔化物，有时出现裂纹，金属表面粗糙，有时呈桔皮状，并出现网状裂纹。
锻造温度范围的确定原则？
应能保证金属在锻造温度范围内具有较高的塑性和较小的变形抗力，并使锻件获得所希望的组织和性能。在此前提下，锻造温度范围应尽可能取得宽一些，以便减少锻造火次，降低消耗，提高生产效率并方便操作等。
何谓加热规范?
加热规范（加热制度）是指金属坯料从装炉开始到加热完了整个过程，对炉子温度和坯料温度随时间变化的规定。
什么是温度头？
所谓温度头，是指设定的炉温高出始锻温度的数值。
金属锻前加热的主要缺陷有哪几种？
金属加热过程中的氧化与脱碳、过热与过烧，温度不均匀，加工硬化，产生组织应力裂纹
第三章
一、填空题
1、自由锻工艺所研究的内容是：锻件的成形规律和提高锻件质量的方法两个方面。
2、自由锻工序一般可分为：基本工序、辅助工序和修正工序三类。
3、镦粗一般可分为平砧镦粗、垫环镦粗和局部镦粗3类。
4、根据镦粗坯料的变形程度可分为三个变形区:难变形区、大变形区和小变形区。
5、由于拔长是通过逐次送进和反复转动坯料进行压缩变形，所以它是锻造生产中耗费工时最多的—种锻造工序。
6、拔长效率与相对压塑程度和相对送进量有关。
7、自由锻工艺过程规程的制定包括设计锻件图、确定坯料质量和尺寸、确定变形工艺过程和锻造比、选择锻造设备等主要内容。
8、锻件图是编制锻造工艺过程、设计工具、指导生产和验收锻件的主要依据。它是在零
件图的基础上考虑加工余量、锻件公差、锻造余块、检验试样及操作用夹头等因素绘制而成。
9、确定设备吨位的传统方法有理论计算法和经验类比法两种。
10、通常把在10000kN以上锻造水压机或5t以上锻锤上锻造的重型锻件，称为大锻件。大锻件的锻造方法自由锻。
二、简答题
芯轴拔长与芯轴扩孔的区别？
芯轴拔长是环形坯料沿圆周方向的拔长，是局部加载，整体受力局部变形。芯轴扩孔时金属主要是沿坯料切向流动，而在宽度（坯料高度）方向流动很小。
什么是锻造余块？
为了简化锻件外形或根据锻造工艺需要，零件上较小的孔、狭窄的凹槽、直径差较小而长度不大的台阶等难于锻造的地方，通常填满金属，这部分附加的金属叫做锻造余量。
何谓锻造比？
锻造比是表示锻件变形程度的一种方法，也是保证锻件质量的一个重要指标
如何绘制自由锻件图？
确定各种公差，余量和余块后，便可绘制锻件图。锻件形状用粗实线描绘。用假象线画出零件外轮廓，便于了解实际余量。锻件的尺寸、公差标注在尺寸线上面，零件公称尺寸加括号后标注在相应的尺寸线下面。如锻件带有检验试样、热处理夹头，在锻件图上应注明其尺寸和位置。在图上无法表明的某些要求，一技术要求的方法加以说明。
制定自由锻工艺规程的主要内容有哪些？
设计、绘制锻件图；确定变形工序及中间坯料尺寸；计算原坯料尺寸；选择设备吨位；确定锻造温度范围；填写工艺卡片。
第五章
一、填空题
1、曲柄压力机模锻件的余量和公差比锤上模锻件小；当不用顶杆时，模锻斜度与锤上一样，如采用顶杆，模锻斜度可显著减小；因压力机上模锻惯性作用小、金属充填型槽能力差，故圆角半径应比锤上模锻件大。
2、曲柄压力机上不能进行拔长、滚挤等制坯工步，终锻前的体积分配要靠增加多付模具逐渐过渡。
3、曲柄压力机上模锻，锻件的高度尺寸由调节锻压机的行程来保证，而不是靠上下模的靠合。为了防止闷车，滑块在下死点时，上下分模面之间要要有一定的间隙。曲柄压力机上模锻时，毛边的阻力作用相对减小，主要是排泄和容纳多余金属。
4、由于锤上模锻时上、下模不压靠，因此不需要考虑锻模的承击面。
5、锤上锻模一般用锁扣导向，压力机上锻模一般用导柱、导套导向。
6、曲柄压力机上模锻时，金属充填上下模型槽的能力差不多，不再要求将形状复杂的一侧放在上模。终锻型槽中如有较深的腔，则应在金属最后充填部位开设排气孔。
7、设计顶件装置时，主要解决顶杆的位置，顶件装置的具体结构形式以及顶杆的可靠性问题。第六章
1、平锻机与其它曲柄压力机区别的主要标志是：平锻机具有两个滑块（主滑块和夹紧滑块），因而有两个互相垂直的分型面。
2、平锻机不适宜锻造非对称锻件。
3、顶镦时的主要问题是弯曲和折叠，研究顶镦问题应首先以防止弯曲为主要出发点，其次是尽可能减少顶镦次数以提高生产率。
顶镦规则的内容，不同的顶镦规则各说明什么样的顶镦工艺条件？
顶墩第一规则说明了细长杆坯料局部镦粗时，不产生纵向弯曲的工艺条件。顶镦第二、第三规则说明了细长杆局部镦粗时，虽产生纵向弯曲，但不至于引起折叠的工艺条件。
第九章
一填空题
1、按照冷却速度的不同，锻件的冷却方法有三种：在空气中冷却，冷却速度较快；在灰沙中冷却，冷却速度较慢；在炉内冷却，冷却速度最慢。
2、制定锻件的冷却规范，关键是冷却速度。
3、精压是为了提高锻件精度和降低表面粗糙度。精压分为平面精压、体积精压、浮雕精压。
二、简答题
模锻后续工序包括哪些内容？
切边与冲连皮；锻件冷却与热处理；锻件表面清理；精压与校正；锻件质量检验。
常用锻件表面清理的方法有哪几种？
滚筒清理，振动清理，喷砂清（丸）理；抛丸清理；化学方法清理。
何谓精压？
精压是为了提高锻件精度和降低表面粗糙度得一种锻造方法。
锻件检验包括那些内容？
锻件几何形状与尺寸、表面质量、内部质量、力学性能和化学成分等几个方面。
第十章
一、填空题
1、滚柱式旋转锻造机，锻模是围绕主轴的中心而旋转，锻件的截面一定是圆形的。
2、液态模锻是借鉴与压力铸造和模锻工艺而发展起来的工艺方法。
粉末锻造是粉末冶金与精密模锻相结合的一种金属加工方法。它以金属粉末为原料，经过冷压成形、烧结、热锻成形或由粉末经热等静压、等温模锻，或直接又粉末热等静压及后续处理等工序制成所需形状的精密锻件。
二、简答题
1、液态模锻与压铸的区别？
液压模锻的成形制件的凝固特点与压铸不同：液态金属浇入凹模后冲头对其直接加压或由下柱塞将其推入模腔间接加压，当当金属液充满型腔，与模壁紧密贴合，表面先形成制件外壳，然后由表及里向内凝固，而这种凝固过程始终在一个恒定的静压力下完成。一定的压力可以使先凝固的外壳产生塑性变形，并将压力始终作用于液态金属上，直到凝固结束。这不仅可以避免任何铸造方法所产生的缺陷，同时可以使液态金属的凝固温度提高，改变合金的熔点和合金状态图。
2、何谓等温锻造？
等温锻造指毛坯成形的工艺条件，它不包含毛坯在变形过程产生热效应引起的温升所造成的温差。等温锻造解决了毛坯与模具之间温度差影响，使热毛坯在被加热到锻造温度的恒温模具中，以较低的应变速率成型。从而解决了在常规锻造时由于内部变形不均匀而引起的组织性能差异
使得变形抗力降低到常规模锻的1/10~1/5，实现了现有设备上完成较大锻件的成型，也使复杂程度较高德尔锻件精锻成为可能。
3、何谓精锻？
精密模锻是在普通模锻基础上逐渐发展起来的一种少无切削锻造新工艺。其模锻件能达到无余量或小余量及高精度要求。一般指在机械式压力机或液压机上，采用模锻工艺锻造，得到外形、尺寸公差、表面质量等指标超过普通锻造，且后续机械加工余量和道次可以得到减少的制造过程。
1.钢料锻前的加热方法有哪几种？在加热过程中钢料可能产生哪些缺陷？
加热方法：⑴火焰加热（燃油加热、燃煤加热、燃气加热）
⑵电加热（电阻加热<电阻炉加热、接触电加热、盐熔炉加热>、感应电加热）
钢料在加热过程中可能产生的缺陷:
氧化、脱碳、过热、过烧及在坯料内部产生裂纹等。
2.何为锻造温度范围？锻造温度范围制定有哪些基本原则？始锻温度和终锻温度应如何确定？
锻造温度范围是钢料开始锻造的温度(即始锻温度)和结束锻造的温度(即终锻温度) 区间。基本原则：⑴钢料在锻造温度范围内应具有良好的塑性和较低的变形抗力;
⑵能锻出优质锻件;
⑶为减少加热火次,提高锻造生产率,锻造温度范围应尽可能宽。
始锻温度的确定：⑴必须保证钢无过烧现象;
⑵对于碳钢：始锻温度应比铁-碳平衡图的固相线低150～250℃。
终锻温度的确定：⑴保证钢料在终锻前具有足够的塑性;
⑵使锻件获得良好的组织性能。
3.何为加热规范？钢料的加热规范包括哪些内容？加热规范是按哪些原则制定的？
加热规范是坯料从装炉到加热结束,整个过程中,炉温随时间的变化关系。
钢料的加热规范包括：①钢料的装炉温度; ②加热升温速度;
③最终加热温度; ④各阶段加热和保温时间及总的加热时间等。
加热规范制定的原则：⑴加热时间短、生产效率高;
⑵不引起过热和过烧、氧化脱碳少、加热均匀，不产生裂纹;
⑶热能消耗少。总之应保证高效、优质、节能。
4.少无氧化加热有哪些优点？实现少无氧化加热的主要方法有哪些？简述其适用范围？
优点：⑴可减少金属的烧损; ⑵降低锻件表面粗糙度,提高尺寸精度;
⑶提高模具的使用寿命。
主要方法：快速加热、介质保护加热和少无氧化火焰加热等。
适用范围：广泛应用于精密成型工艺。
5.各种自由锻工序的含义？锻造过程可能产生的缺陷和预防措施?圆柱坯料镦粗时产生不均匀变形有哪些原因？采用哪些措施可预防其不均匀变形和裂纹的产生？
镦粗：使坯料高度减小，横截面增大的成形工序称为镦粗。
拔长：使坯料横截面积减小而长度增加的成形工序叫拔长。
冲孔：在坯料上锻制出透孔或不透孔的工序叫冲孔。
扩孔：减小空心坯料壁厚，使内、外径增加的锻造工序称为扩孔。
弯曲：将坯料弯成所规定外形的锻造工序称为弯曲。
镦粗时产生的缺陷：⑴侧表面产生裂纹；
⑵锭料镦粗后上、下端常保留铸态组织；
⑶高坯料失稳而弯曲。
圆柱坯料镦粗时产生不均匀变形原因：①工具与坯料端面间摩擦力影响
②温度不均匀影响。
预防措施：⑴使用润滑剂和预热工具⑵采用凹形毛坯
⑶采用软金属垫⑷采用铆镦、叠镦和套环内镦粗
⑸采用反复镦粗拔长的锻造工艺。
6.矩形截面坯料拔长时常见的质量问题有哪些？在平砧下拔长圆截面坯料时，应取什么样的拔长方法来提高拔长效率和保证锻件质量的？
常见的质量问题有：①坯料外部常出现表面横向裂纹、角裂；
②坯料内部常产生对角线裂纹、和纵向裂纹。
应采取的拔长方法：应先将圆截面坯料压成正方形截面,再将正方形截面坯料拔长到其截面的边长接近圆截面直径,然后再压成八边形,最后压成圆形。
7.常用的冲孔方法有哪几种？冲孔时有可能出现哪些缺陷？
冲孔方法有：①实心冲子冲孔(双面冲孔) ②垫环上冲孔(漏孔)
可能出现的缺陷：“走样”、裂纹和孔冲偏等。
8.目前汽车发动机曲轴的锻造工艺方法有哪几种？哪种方法性能最好？有何优点？
目前锻造曲轴的工艺方法: 自由锻、模锻和全纤维镦锻（性能最好）。
优点：①产品机械性能好
②公差余量小,可节约金属材料和机械加工工时。
9.盘（饼）块类锻件和空心类锻件应选用哪些基本的锻造工序？
盘（饼）块类锻件：镦粗(局部镦粗)、冲孔；
空心类锻件：镦粗、冲孔、芯轴扩孔、芯轴拔长等。
10.自由锻工艺过程的主要内容有哪些？锻件公称尺寸、加工余量和公差的含义是什么？
主要内容：⑴根据零件图绘制锻件图; ⑵确定坯料重量和尺寸;
⑶确定变形工艺和锻造比; ⑷选择锻造设备;
⑸确定锻造温度范围、加热和冷却规范; ⑹确定热处理规范。
锻件公称尺寸：是标准中规定的名义尺寸。
加工余量：锻件表面留给机械加工用的金属层。
锻造公差：锻件实际尺寸与公称尺寸的误差,称为锻造公差。
11.开式模锻时金属有哪些流动过程？开式模锻时影响金属流动的主要因素有哪些？飞边槽桥口和仓部有哪些作用？高速锻造设备对金属充填模膛有什么影响？
流动过程：第Ⅰ阶段，镦粗阶段；第Ⅱ阶段，充满模膛阶段；
第Ⅲ阶段，多余金属排入飞边槽阶段。
影响金属流动的主要因素：●模膛（模锻件）的尺寸和形状；
●飞边槽桥口尺寸和飞边槽的位置；●设备工作速度。
飞边槽桥口作用：阻止金属外流,迫使金属充满模膛。
仓部作用：容纳多余的金属，以免金属流到分模面上，影响上下模打靠。
影响：一般设备工作速度高，金属流动速度快，使摩擦系数有所降低，金属流动的惯性和变形热效应的作用也很突出。正确利用这些因素的作用有助于金属充填模膛，得到外形复杂、尺寸精确的锻件。
12.闭式模锻有哪些优点？影响闭式模锻件高度尺寸精度的因素有哪些？
优点：⑴减少飞边材料耗损和节省切飞边设备;
⑵有利于金属充满模膛和精密模锻；⑶有利于低塑性材料的成形。
影响因素：⑴坯料直径和下料长度的公差; ⑵烧损量的变化;
⑶实际锻造温度的变化等; ⑷模膛的磨损;
⑸压力机因工作载荷变化而引起模膛弹性变形量的变化;
⑹锻模终锻温度的变化。
13.金属挤压工艺可分为哪几种？简述挤压时常见缺陷及其其控制方法？
分类：⑴按照挤压时坯料温度分为:
①热挤压②温挤压③冷挤压(在室温下)
⑵按照金属流动方向和冲头运动方向分为：
①正挤压; ②反挤压; ③复合挤压; ④径向挤压。
常见缺陷：⑴死角区金属被剪裂；⑵死角区金属产生折迭；
⑶工件外侧表面常产生裂纹。
控制方法：⑴减摩润滑处理①磷化和皂化处理②坯料表面包套
③凹模孔口套润滑垫
⑵采用带锥角的凹模；⑶采用带反向推力挤压。
14.简述冷锻件图和热锻件图的含义及其用途？锻件图有那些设计内容？
冷锻件图：以零件图为基础，加上机械加工余量和锻造公差后绘制而成的。
用途：用于最终锻件检验,是机械加工部门制订加工工艺、设计加工夹具的依据,简称为锻件图。
热锻件图：把冷锻件图上所有的尺寸加1～1.5％，为热锻件图。
用途：用于锻模的设计和制造。
设计内容：⑴选择分模面的位置和形状⑵确定机械加工余量、余块和锻件公差；
⑶确定模锻斜度；⑷确定圆角半径；
⑸确定冲孔连皮的形式和尺寸；⑹制定锻件技术条件；
⑺绘制锻件图。
15.什么是分模面？其选择的基本原则有哪些？圆角半径分类及其作用有哪些？圆角半径确定时要注意什么？
分模面：开式模锻中,根据锻件形状将模膛分成上下两个半模的分界面。
选择的基本原则：●锻件容易取出；●锻件形状尽可能与零件形状相同；
●尽量采用镦粗充填成形;
圆角半径分类：①外圆角半径r，②内圆角半径R，
作用：①有利于金属流动和充填模膛; ②提高锻模寿命;
③提高锻件质量; ④便于出模。
注意事项：①为便于采用标准刀具加工制造模具，圆角半径应选用标准值:
②锻件凸圆角半径r的选取:
●有倒角时，取r =余量＋零件的倒角值; ●无倒角时，取r =余量。
16.模锻变形工步有哪几类？它们的作用是什么？模锻锤上模锻时有哪些主要的模锻工步？
①按工步作用分类分为：
模锻工步，使经制坯后的坯料获得最终锻件所要求的形状和尺寸
制坯工步，改变原毛坯的形状,合理地分配坯料,以适应锻件横截面形状要求,
使金属能较好地充满模锻模膛
切断工步，把带飞边的锻件从长棒料上切开分离。
②按模锻设备常用工步分类：⑴模锻锤上模锻
⑵热模锻压力机和螺旋压力机上模锻⑶平锻机上模锻
主要工步：拔长、滚压、弯曲、（镦粗、压扁）预锻、终锻、冲孔、切边等。
17.预锻模膛有哪些作用？模锻时一般在什么场合下采用预锻模膛？采取什么措施可防止工字型锻件和具有较深孔的锻件在终锻时产生折迭？（用预锻模膛）
预锻模膛作用：使坯料的尺寸接近最终锻件所要求的尺寸，避免产生折迭和型腔充不满的现象发生。
预锻模膛的采用：⑴带有工字形截面的锻件;⑵具有较深孔的锻件;
⑶需要劈开叉形锻件; ⑷具有枝芽的锻件;
⑸具有高筋的锻件; ⑹形状复杂难充满的锻件;
⑺为了提高模具使用寿命。
18.何谓计算毛坯？计算毛坯图是根据什么作出的（冷锻件图）它包括哪些内容？
计算毛坯：其长度与锻件相等，轴向各断面积等于锻件上相应截面积与飞边截面积之和的不等断面的圆坯料。
包括内容：锻件图、截面图和直径图。
19.制坯模膛有哪几种？有何作用?直长轴类锻件和顶镦类锻件应如何选择变形工步？
制坯模膛有：滚压模膛，⑴改变坯料截面积与形状，使坯料的形状和尺寸接近计算毛坯图；
⑵清除氧化皮
拔长模膛
弯曲模膛，将坯料在弯曲模膛内压弯，使其符合终锻模膛在分模面上的形状。
成形模膛
镦粗台和压扁台，⑴防止折迭与充不满；⑵清除坯料氧化皮
⑶减少模膛磨损
切断模膛
直长轴类锻件常用制坯工步: 拔长、滚压等
顶镦类锻件变形工步：
⑴具有粗大部分杆类锻件，常用工步: 聚料、预锻、终锻、切边等；
基本变形工步：聚料。
⑵透孔和不透孔锻件，常用工步: 聚料、预锻-冲孔、终锻、穿孔等。
基本变形工步：聚料和冲孔。
20.锻模中心和模膛中心的含义是什么？模锻和制坯模膛有哪些布排原则？模块和锤头靠什么固定？
锻模中心：锻模燕尾中心线与键槽中心线的交点。
锻模中心：位于锤杆轴心线上是锻锤打击力的作用中心。
制坯模膛的布排原则：⑴尽可能按工步顺序排列；
⑵应与加热炉、切边压力机的位置相适应。
模块采用螺钉紧固，也可采用斜楔紧固。
21.闭式和开式滚压模膛有何优缺点？在什么情况下采用闭式滚压模膛？
开式模膛：模膛横截面为矩形制造方便,但聚料作用较小，适用于各截面变化较小的锻件。闭式模膛：模膛横截面为椭圆形，聚料效果好,坯料表面光滑,但模膛制造较复杂。
适用于各截面变化较大的锻件。
22.模锻时为什么会产生错移力？锻件分模面不在同一平面时以及模膛中心和锤杆中心不一致时，错移力应如何平衡？
产生错移力原因：⑴分模线为折线；
⑵模膛中心与锤杆中心不一致模锻时会产生偏心力矩，造成上下模膛的
错移；
⑶上下砧面不平行。
错移力的平衡措施：⑴分模面不在同一平面的错移力平衡
①小锻件可成对进行锻造;
②锻件较大可将锻件倾斜一定角度γ；
③锻件落差较大用第二种方法不宜解决时，可采用平衡锁扣；
④锻件落差H 很大，可联合采用②、③两种方法。
⑵模膛中心和锤杆中心不一致时错移力的平衡常采用导向锁扣来平衡
错移力。
23.在冲击载荷作用下，锤锻模膛的哪些部位容易产生裂纹和破坏，分析其断裂或破坏的原因？
容易产生裂纹和破坏的部位：⑴在燕尾根部转角处产生裂纹；
⑵沿模膛深处产生的纵向裂纹；
⑶模壁被打断；
⑷承击面s被打塌。
产生破坏的原因：⑴应力值超过模具强度极限；
⑵模具疲劳破裂(热疲劳）。
锻件图：锻件图根据零件图设计，分为冷锻件图和热锻件图两种。冷锻件图用于最终锻件检验和热锻件图设计；热锻件图用于模锻设计和加工制造。一般将冷锻件图称为锻件图。
开式模锻：是变形金属的流动不完全受模腔限制的一种锻造方式
闭式模锻：闭式模锻也称无毛边模锻。在变形过程中，金属始终被封闭在型腔内不能排出，迫使金属充满型槽而不形成毛边的一种锻造方式。
模锻斜度：为便于模锻件从型槽中取出，必须将型槽壁部做成一定的斜度，称为模锻斜度或模角。模锻斜度可以是锻件侧壁附加的斜度，也可以是侧壁的自然斜度。模锻斜度有内斜度β和外斜度α之分，当热锻件冷缩时，锻件外侧趋向于离开模壁，而内侧包住模具型槽中凸出部分不易取出，因此β应取大于α一级。
圆角半径：为了使金属易于流动和充满型槽，提高锻件质量并延长锻模的寿命，模锻件上所有的转接处都要用圆弧连接，使尖角、尖边呈圆弧过渡，此过渡处称为锻件的圆角。
锻件上的凸圆角半径称为圆角半径，用r表示，凹圆角半径称内圆角半径，用R表示。
锻件上外圆角半径R应该比内圆角半径r大，一般去R=（2—3）r。
锤上模锻工序包括：模锻工步、制坯工步、切断工步
《铸造工艺学》课后习题答案
《铸造工艺学》课后习题答案 湖南大学 1、什么是铸造工艺设计？ 铸造工艺设计就是根据铸造零件的结构特点、技术要求、生产批量、生产条件等，确定铸造方案和工艺参数，绘制铸造工艺图，编制工艺卡等技术文件的过程。 2、为什么在进行铸造工艺设计之前要弄清楚设计的依据，设计依据包括哪些内容？ 在进行铸造工艺设计前设计者应该掌握生产任务和要求，熟悉工厂和车间的生产条件这些是铸造工艺设计的基本依据，还需要求设计者有一定的生产经验，设计经验并应对铸造先进技术有所了解具有经济观点发展观点，才能很好的完成设计任务 设计依据的内容 一、生产任务1）铸件零件图样提供的图样必须清晰无误有完整的尺寸，各种标记2）零件的技术要求金属材质牌号金相组织力学性能要求铸件尺寸及重量公差及其它特殊性能要求3）产品数量及生产期限产品数量是指批量大小。生产期限是指交货日期的长短。二、生产条件1）设备能力包括起重运输机的吨位，最大起重高度、熔炉的形式、吨位生产率、造型和制芯机种类、机械化程度、烘干炉和热处理炉的能力、地坑尺寸、厂房高度大门尺寸等。2）车间原料的应用情况和供应情况3）工人技术水平和生产经验4）模具等工艺装备制造车间的加工能力和生产经验 三、考虑经济性对各种原料、炉料等的价格、每吨金属液的成本、各级工种工时费用、设备每小时费用等、都应有所了解，以便考核该工艺的经济性。 3.铸造工艺设计的内容是什么？ 铸造工艺图，铸件（毛坯）图，铸型装配图（合箱图），工艺卡及操作工艺规程。 4.选择造型方法时应考虑哪些原则？ 1、优先采用湿型。当湿型不能满足要求时再考虑使用表干砂型、干砂型或其它砂型。 选用湿型应注意的几种情况1）铸件过高的技术静压力超过湿型的抗压强度时应考 虑使用干砂型，自硬砂型等。2）浇注位置上铸件有较大水平壁时，用湿型易引起 夹砂缺陷，应考虑使用其它砂型3）造型过程长或需长时间等待浇注的砂型不宜 选用湿型4）型内放置冷铁较多时，应避免使用湿型 2、造型造芯方法应和生产批量相适应 3、造型方法应适用工厂条件 4、要兼顾铸件的精度要求和生产成本 5-浇注位置的选择或确定为何受到铸造工艺人员的重视？应遵循哪些原则？ 确定浇注位置是铸造工艺设计中重要的一环，关系到铸件的内在质量、铸件的尺寸精度铸造工艺过程中的难易，因此往往须制定出几种方案加以分析，对此择优选用。 应遵循的原则为：1、铸件的重要部分应尽量置于下部2、重要加工面应朝下或呈直立状态3、使铸件的大平面朝下，避免夹砂伤疤类缺陷4、应保证铸件能充满5、应有利于铸件的补缩6、避免用吊砂，吊芯或悬臂式砂芯，便于下芯，合箱及检验7、应使合箱位置，浇注位置和铸件冷却位置相一致 5为什么要设计分型面？怎样选择分型面？ 分型面的优劣，在很大程度上影响铸件的尺寸精度、成本和生产率。选择分型面的原则：1、应使铸件的全部或大部置于同一半型内2、应尽量减少分型面数目，分型面少，铸件精度容易保证3、分型面应尽量选用平面4、便于下芯，合箱，检查型腔尺寸。5、不使砂箱过高6、受力件的分型面的选择不应削弱铸件结构强度7、注意减轻铸件的清理和机
铸造工艺学问答题
二问答题 1、试述夹砂的特征、形成机理及预防措施。 答（1）特征：是一类表面缺陷，分为夹砂结疤和鼠尾；（2） 形成机理A：砂型表面层因热膨胀产生的应力超出了水分饱和凝聚区的强度；B：型砂的热膨胀超过热应变；C：干燥层的热应力超出水分凝聚区的强度 热膨胀大于凝聚区的热应变；3 预防措施A：造型材料方面，正确选用和配制型砂是防止夹砂的主要措施；B：铸造工艺方面，避免大平面在水平位置浇注；C：铸件结构方面：尽量避免大平面，铸造圆角要合适。不同形状的型腔：其抗夹砂能力是不同的 2、简述CO2硬化的钠水玻璃砂的硬化机理。 答：机理：因为水玻璃中本来就有下列平衡，硅酸钠水解，Na2O·mSiO2·nH2O=2NaOH+mSiO2·nH2O 向水玻璃中吹入二氧化碳时，由于二氧化碳是酸性氧化物其余水解反应 NaoH+CO2=Na2co3+H2O促进水解反应向右进行，硅酸分子增多，其发生缩聚反应≡Si-O-H+H-O-Si≡→≡Si-O-Si≡+H2O其还会进一步缩聚，形成凝胶。钠水玻璃的物理脱水作用，由（液态到固态）和化学反应（形成新物质）的结果。 3、影响型砂透气性的因素有哪些? 答：砂粒的大小、粒度分布、粒形、含泥量、粘结剂种类、加入量和混砂时粘结剂在砂粒上的分布状况以及砂紧实度的影响 4阐述机械粘砂的形成机理、影响因素和防止措施 答：是指铸件的部分或整个表面粘附着一层砂粒和金属的机械混合物，是由于金属渗入铸型表面的微孔形成的。机理:铸型中某个部位受到的金属液的压力大于渗入临界压力。影响因素（1）金属液对铸型表面的润湿性。一般来说润湿角小于90度两者不润湿可防止金属液的渗入，而润湿角大于90度时，两者润湿有利于金属液的渗入，产生粘砂。但洛铁矿砂因能产生固相烧结，生成致密稳定的烧结层从而防止粘砂；（2）型芯表面的微孔尺寸。其与砂的颗粒大小和分散度以及紧实度有关。一般砂粒越细，分散度越大紧实度高且均匀有利于防止金属液的渗入。但浇注温度较高时，细砂粒因耐火度不够可能造成更严重的粘砂，而更高时粗砂粒的粘砂则比细砂粒又要重些；（3）铸型微孔中的气体压力。铸型微孔中的气体压力高，则背压大有利于防止金属液的渗入（4）金属液压力及铸型表面处于液态的时间。金属夜的静压力和动压力是金属液渗入的动力、铸型表面的金属液存在时间长,金属液可深入到型砂的内部。防止措施:(1)减小铸型表面微孔尺寸。如采用细颗粒原砂、表面刷涂料、提高紧实度等(2)铸型中加入能适当提高铸型背压或能产生隔离层的附加物如煤粉等（3）改用非硅质特种原砂。如能产生固相烧结的洛铁矿砂、或热导率大蓄热系数大的锆砂，以降低铸型表面金属液存在的时间（4）此外还可将体浇注温度、降低充型压力等 5、化学粘砂防治措施 答：1尽量避免在铸件和铸型界面产生形成低熔点化合物的化学反应2促进形成易剥离性粘砂层或易剥离的烧结层 6、高温金属浇入铸型后金属和铸型有哪些相互作用 从而又可能出现哪些铸造缺陷 列举5种以上铸造缺陷〕答热作用、机械作用、物理化学作用。缺陷：夹砂结疤、毛刺、粘砂、鼠尾、气孔、型壁移动、胀砂、砂眼、浇不足。 7、壳芯砂常用什么树脂作粘结剂、硬化剂，在壳型、壳芯生产和浇注时，常会出现那些问题？ 答：硬化剂乌洛托品，粘结剂树脂粘结剂。壳型、壳芯生产和浇注时产生的问题：脱壳、起模时膜破裂、表面疏松、壳变形和翘曲、强度低、夹层；浇注时容让性、溃散性问题，浇注时型芯破裂、铸型表面产生橘皮、气孔、皮下气孔。 8、何谓水玻璃"模数"？铸造生产使用水玻璃时 如何提高或降低水玻璃的模数？举例说
铸造工艺学考题
铸造工艺学考题（考试总结） 一，冷铁：为增加铸件局部冷却速度，在型腔部及工作表面安放的金属块 作用： ①在冒口难于补缩的部位防止缩孔缩松。 ②防止壁厚交叉部位及急剧变化部位产生裂纹。 ③与冒口配合使用，能加强铸件的顺序凝固条件，扩大冒口补缩距离或围，减少冒口数目或体积。 ④用冷铁加速个别热节的冷却，使整个铸件接近于同时凝固，既可防止或减轻铸件变形，又可提高工艺出品率。 ⑤改善铸件局部的金相组织和力学性能。如细化基体组织，提高铸件表面硬度和耐磨性。 ⑥减轻和防止厚壁铸件中的偏析。 二，分型面及选择原则 分型面是两半铸型接触的的表面，分型面在很大程度上影响铸件的尺寸精度，成本和生产率。 选择原则： ①应使铸件全部或大部分位于同一砂型 ②应尽量减少分型面的数目 ③分型面应尽量选用平面 ④便于下芯，合箱和检查型腔尺寸 ⑤不使砂箱过高 ⑥受力件的分型面的选择不应削弱铸件结构强度 ⑦注意减轻铸件清理和机械加工量 三钠水玻璃砂硬化机理 硬化机理：因为水玻璃中本来就有下列平衡，硅酸钠水解， Na2O·mSiO2·nH2O=2NaOH+mSiO2·nH2O 向水玻璃中吹入二氧化碳时，由于二氧化碳是酸性氧化物其余水解反应NaoH+CO2=Na2co3+H2O促进水解反应向右进行，硅酸分子增多，其发生
缩聚反应≡Si-O-H+H-O-Si≡→≡Si-O-Si≡+H2O其还会进一步缩聚，形成凝胶。钠水玻璃的物理脱水作用，由（液态到固态）和化学反应（形成新物质）的结果。 目前铸造生产中常用的一些硬化方法，都是加入能直接或间接影响上述反应平衡点的气态、液态或粉状硬化剂，与OH-作用，从而降低pH值，或靠失水，或靠上述两者的复合作用来达到硬化。（1分）a失水发生由液态到固态的转变：凡是能去除水玻璃中水分的方法，如加热烘干，吹热空气或干燥的压缩空气，真空脱水，微波照射以及加入产生放热反应的化合无等都可以使钠水玻璃硬化。（2分） b化学反应，形成新的产物：钠水玻璃在加入酸性或具有潜在酸性的物质时，其pH值降低，稳定性下降，使得其水解和缩聚过程加速进行。（2分） 目前存在的问题及解决方法： ①出砂性差——a）在钠水玻璃中加入附加物；b）减少钠水玻璃的用量；c）减低易熔融物质的含量；d）采用以石灰石作原砂的钠水玻璃CO2自硬砂。 ②铸铁件粘砂——a）刷涂料，最好使用醇基涂料；b）一般铸铁件也可以在钠水玻璃中加入适量的煤粉或者适量具有填料性能的高岭土式粘土 ③型、芯表面粉化（白霜）——a）控制钠水玻璃的水分不要偏高，吹CO2的时间不宜过长，型、芯不要放置太久；b）据有关工厂的经验，在钠水玻璃中加入占砂质量1%左右，密度为1.3克∕立方厘米的糖浆，可以有效防止粉化。 ④砂芯抗吸湿性差——a）在钠水玻璃砂中加入锂水玻璃或在钠水玻璃中加入Li2CO3、CaCO3、ZnCO3等无机附加物；b）在钠水玻璃中加入少量有机材料或加入具有表面活性剂作用的有机物，粘结剂。 ⑤此外，还存在发气量大（注意排气；先烘干砂芯再浇注）、旧砂再生和回用困难、热膨胀（加入质量分数4%的高岭土粘土形式的铝土）等问题。 四. 阐述用湿型砂铸造时出现水分迁移现象时，其传热、传质有何特征？ 答：1）热通过两种方式传递，一是通过温度梯度进行导热，未被吸收的热通过干砂区传导至蒸发界面使水分汽化；二是靠蒸汽相传递。蒸汽的迁移依赖于蒸汽的压力梯度。2）干砂区的外侧为蒸发界面及水分凝聚区，没有温度梯度。3）铸件表面温度与干砂区的厚度及蓄热系数有关。 五. 浇注系统的基本类型有哪几种? 各有何特点？ 答：1.封闭式浇注系统
齿轮锻造工艺设计说明书
齿 轮 锻 造 工 艺 设 计 说 明 书 姓名：xxx 学号：xxxxxxxx 班级：xxxxxxx 日期；xxxxxxx
齿轮锻造工艺设计说明书 摘要：锻造生产的目的是坯料成型、及控制其内部组织性能达到所需的几何形状，尺寸以及品质的锻件，钢和大多数非铁金属及合金具有不同程度的塑性，均可在冷态或热态下进行塑性加工成型。齿轮的锻造采用的是自由锻工艺。本文主要介绍的是齿轮的自由锻工艺。自由锻是利用压力或冲击力是金属在上下抵铁之间产生塑性变形，从而获得所需锻件形状及尺寸的方法。确定自由锻的工艺成为了自由锻加工的关键。本文着重介绍的就是齿轮的自由锻的工艺流程。 关键词：自由锻、齿轮加工、塑性变形、工艺流程。
目录 一．绪论 (1) 二．总体设计方案 (1) 三．具体的设计方法与步骤 (3) 3.1绘制锻件图 (3) 3.2确定变形工艺 (3) 3.2.1镦粗 (3) 3.2.2冲孔 (4) 3.2.3扩孔 (4) 3.2.4修整锻件 (4) 3.3计算坯料质量和尺寸 (4) 3.4选定设备及规范 (5) 四．工艺流程（工艺卡） (6) 五．结论 (7) 六．致谢 (7) 七．参考文献 (8)
一、绪论 锻造的目的是使坯料成形及控制其内部组织性能达到所需的几何形状，尺寸以及品质的锻件。锻造的基本工艺有自由锻、模锻、板料冲压等，其中自由锻和模锻是热塑性成型，而板料冲压是冷塑性成形，两者的基本原理相同。 锻造件占得比例说明了一个国家生产水平、生产率、材料利用率、生产成本及产品品质在国际竞争中的地位。在新中国成立之前，锻造基本上是手工作坊式的延续，生产效率低，劳动强度大。然而在改革开放之后我国的锻造工艺水平得到了迅猛的发展，从而带动了诸如汽车工业的跨越式发展。但我们还应该清醒的看到我们的锻造工艺水平与欧美发达国家还有一定差距，这更加促使我们努力发展新技术，赶超国际先进水平。 齿轮是现代工业大量使用的零件，本文就是讨论齿轮的自由锻生产。自由锻能进行的工序很多，可分为基本工序、辅助工序、及精整工序三大类。它的基本工序是使金属产生一定程度的塑性变形以达到所需的形状和尺寸的工艺过程，如镦粗，拔长、冲孔、弯曲、切割、扭转及错移等工序。 二、总体设计方案 1.绘制锻件图 根据零件图的基本图样，结合自由锻工艺特点考虑余块、锻件余量和锻造公差等因素绘制而成。 2.计算坯料质量及尺寸 (1)坯料质量的计算 根据锻件的形状和尺寸，可先计算锻件的质量，再考虑加热时的氧化损失，冲孔时冲掉的芯料以及切头的损失，可先计算锻件所用的坯料的质量，其计算公式为 m坯=m锻+m烧+m头+m芯 (2)坯料尺寸确定 皮料尺寸与所用第一个基本工序有关，由于齿轮是饼块类或空心类锻件，用镦粗工序锻造时，为了避免镦弯，应使坯料高度h不超过直径D的2.5倍，即坯
《铸造工艺学》课程课外练习题
UNIT1 1、铸造生产中使用量最大的原砂是以石英为主要矿物成分的天然硅砂。含泥量指原砂中直径小于 0.02mm的细小颗粒的含量，其中有粘土、极细的砂子、其他非粘土质点。原砂粒度包括砂粒的粗细程度与 砂粒粗细分布的集中程度。 2、说明符合的含义： ZGS98—40/100; ZGS98—140/70：ZGS96—140/70（87.3%） 3、铸造粘土分为哪两大类？什么是彭润土的活化处理？如何选用铸造粘土？ 4、型砂中除了含有原砂、粘土、水等材料外，通常还特意加入一些材料，如煤粉、渣油、淀粉等，目的是 使型砂具有特定的性能，改善铸件的表面质量；高温作用下失去结构水、丧失粘结能力成为死粘土。 5、型砂和芯砂烘干的目的什么？（除去水分、降低发气量，提高强度和透气性） 6、钠水玻璃的重要参数是哪几个？（模数、密度、浓度、粘度）钠水玻璃的硬化方法有几种？（物理硬化 ----自然干燥或加热和吹压缩空气；化学硬化----插管法和盖罩法等两种）。 7、钠水玻璃砂CO2硬化后表层出现“白霜”称为粉化。白霜的主要成分是NaHCO3。 8、呋喃Ⅰ型树脂砂和呋喃Ⅱ型树脂砂均为热芯盒呋喃树脂砂。呋喃Ⅰ型树脂砂主要用于铸铁件，呋喃Ⅱ型 树脂砂属于无儋树脂主要用于铸钢件和球铁件。（为什么？） 9、混制植物油砂时，先加水后加油的目的是什么？（是粉料和砂先被水润湿，再加油时更易于其在砂中的 分布，同时避免粘土和糊精等粉料吸附许多的油。） 10、合脂芯砂中加入彭润土、糊精、淀粉等物质的作用是什么？（提高合脂芯砂的湿强度） 11、涂料一般由耐火粉料、粘结剂、悬浮剂、载液、助剂等构成。 UNIT2 1、简述造型、造芯、配型、吃砂量几个基本概念。 2、活块可用销钉或燕尾槽与模样主体相连接；砂芯由砂芯主体和芯头两部分组成，为提高砂芯的强度和刚度，制造时砂芯内部放置芯骨，为使砂芯排气畅通，砂芯中可开设排气通道，配型时砂芯表面常刷一层耐火涂料。 3、简述活块造型的过程。 4、实物造型常利用废旧零件代替模样造型。 5、当旋转铸件的尺寸较大，可采用刮板造型，这种方法适用于单件或小批量生产。 6、机器造型一定是采用模板造型。 7、简述铸型紧固的几种方法（小型铸件的铸型采用压铁；大中型铸件的铸型采用卡子、螺栓）。 UNIT3 1、简述合金的流动性与液态金属充型能力的联系（答题时注意两者之间的关系和区别）。 2、简述浇注条件对液态金属充型能力的影响。 3、什么是铸件的模数？ 4、什么是浇注系统？它由哪几部分组成？各自的作用是什么？ 5、铸件的内浇道开设的原则是什么？ 6、系统可按两种方法分类：一是按内浇道在铸件上开设的位置不同分类，二是按浇注系统各组元截面 比例关系的不同分类。 7、什么是封闭式浇注系统，什么是开放式浇注系统？什么是浇注时间？ 8、简述球铁、可锻铸铁、铸钢等几种合金铸件浇注系统的特点。 UNIT4 1、什么是凝固，什么是凝固过程？ 2、铸件在凝固的过程中，除纯金属、共晶合金外，其断面上一般存有三个区域：固相区、凝固区、液 相区。 3、铸件的凝固方式一般为：逐层凝固、体积凝固、中间凝固。铸件的凝固方式是根据铸件截面上的凝 固区域大小划分的。凝固区域大小是由合金的结晶温度范围和铸件截面上的温度梯度决定的。
(完整版)主要锻造方法的工艺特点.doc
锻 造 方名称法 空气 锤自 蒸汽由 空气锻 锤造 水压 机 空气 锤胎蒸汽模空气锻锤 水压 机 有砧锤 座锤上 模 锻无砧 座锤热 设备类型生 工艺特点 产构造特点规 模 原材料为锭料或轧材，人工掌握完成各 单行程不固定，上下锤头为道工序，形状复杂的零件要多次加热， 件平的，空气锤振动大，水宜用于锻造形状简单的零件以及大的环 小压机无振动形、盘形零件，适用于锭料开坯、模锻 批 前制坯、新产品试制 在自由锻设备上采用活动胎模。与自由 行程不固定，上下锤头为 锻相比，锻件形状较复杂，尺寸较精确， 节省金属，生产率高，设备能力较大。成平的，空气锤振动大，水 与模锻相比，适用性广，胎模制造简便，批压机无振动 但生产率较低，锻件表面质量、模具寿 命较低 行程不固定，工作速度可以多次打击成形，打击轻重可以控制， 6～ 8m/s，振动大，有砧适用多膛模锻，便于进行拔长、滚压， 座，无顶杆，行程次数适用于各类锻件，多采用带飞边开式锻 大60～100 次 /min 模 批 上下模上下对击，操作不方便，不宜于 下锤头活动，无砧座，模 拔长、滚压，适用于形状较简单的大型 锻时无振动 锻件单膛模锻 模 锻 热模压 压力机 机上 模 锻 平平锻锻机 螺 旋 摩擦压 螺旋力 压力机 机上模 行程固定，工作速度为0.5～ 0.8m/s，行程次数 35～90 次/min ，设备刚度好，导向准确，有顶杆 行程固定，工作速度≈ 0.3m/s，具有互相垂直的两组分模面，无顶出装置， 设备刚性好，导向准 确 行程不固定，工作速度为 1.5～2m/s，有顶杆，一般 设备刚性差，打击能量可调
金属在每一模膛中一次成形， 不宜拔长、 滚压，但可用于挤压，锻件精度较高， 成 模锻斜度小，一般要求联合模锻及无氧 批 化加热或严格清理氧化皮。适用于短轴 大 类锻件，配备制坯设备时也能模锻长轴 量类锻件 金属在每一模膛中一次成形，除积聚镦 粗外，还可切边、穿孔，余量及模锻斜 成 度较小，易于机械化，自动化。需采用 批 较高精度的棒料，加热要求严格。适合 大 锻造各种合金锻件，带大头的长杆形锻 量件，环形、筒形锻件，多采用闭式锻模 每分钟行程次数低，金属冷 却快，不宜拔长、滚压，对偏载敏感。一般 用于中 小件单膛模锻，配备制坯设备时，也能 成 模锻形状较复杂的锻件，还可以用于镦 批锻、精锻、挤压、冲压、切边、弯曲、 校正
2013-2014铸造工艺学考题答案
2013-2014学年第一学期铸造工艺学试题（A卷） 一、选择题 1. 为了消除铸造热应力，在铸造工艺上应保证（B） A. 顺序（定向）凝固 B. 同时凝固 C. 内浇口开在厚壁处 2. 直浇口的主要作用是（A） A. 形成压力头，补缩 B. 排气 C. 挡渣 3. 在各种铸造方法中，砂型铸造对铸造合金种类的要求是（C ） A. 以碳钢、合金钢为主 B. 以黑色金属和铜合金为主 C. 能适用各种铸造合金 4. 由于（C）在结晶过程中收缩率较小，不容易产生缩孔、缩松以及开裂等缺陷，所以应用较广泛。 A. 可锻铸铁 B. 球墨铸铁 C. 灰铸铁 5. 灰口铸铁适合于制造床身、机架、底座、导轨等结构，除了铸造性和切削性优良外，还因为（B） A. 抗拉强度好 B. 抗压强度好 C. 冲击韧性好 6. 制造模样时，模样的尺寸应比零件大一个（C） A. 铸件材料的收缩量 B. 机械加工余量 C. 铸件材料的收缩量＋机械加工余量 7. 下列零件适合于铸造生产的有（A） A. 车床上进刀手轮 B. 螺栓 C. 自行车中轴 8. 普通车床床身浇注时，导轨面应该（B） A. 朝上 B. 朝下 C. 朝左侧 9. 为提高合金的流动性，生产中常采用的方法（A） A. 适当提高浇注温度 B. 加大出气口 C. 延长浇注时间 10. 浇注温度过高时，铸件会产生（B ） A. 冷隔 B. 粘砂严重 C. 夹杂物 二、填空题 1. 侵入性气孔的形成条件是当金属-铸型界面上气体压力p气＞ 金属液表面包括表面张力在内的反压力∑p，机械粘砂的形成条件是铸型中某个部位受到的金属液的压力P金＞渗入临界压力 。
合肥工业大学铸造工艺学考前复习思考题
一名词解释 1、（铸造用原砂中的）泥份：将颗粒直径小于等于20um的称为泥份 2、钙膨润土活化处理：根据粘土的阳离子交换性质，可进行活化处理，使之转化为钠基膨润土，从而提高其粘结性和抗夹砂能力 3、铸件工艺出品率：铸件毛重比上铸件带浇注系统的重量 4：冒口：铸型内用以存储金属液的空腔，在铸件形成时补给金属，有防止缩孔、缩松、排气和集渣的作用 5、浇注系统：铸型中液态金属流入型腔的通道，通常有浇口杯、直浇道、横浇道、内浇道等单元组成 6、铸造收缩率：铸件在凝固过程中，它的各部分尺寸一般都要缩小，铸件尺寸缩小的百分率； 7、起模斜度：为使模样容易从铸型中取出或型芯自芯盒脱出，在模样或芯盒平行于起模方向设置的斜度； 8、角形系数：原砂的实际比表面积与理论比表面积的比值； 9、（有机粘结剂）比强度：指每 1%的粘结剂可获得的芯砂干拉强度； 10、封闭式浇注系统：前者从浇口杯底孔到内浇道的断面积逐渐缩小，其阻流断面正好是内浇道的浇注系统； 11开放式浇注系统: 指从浇口杯底孔到内浇道的断面积逐渐加大，阻流断面在直浇道上口的浇注系统； 12、粘土型砂: 以粘土为粘结剂的型砂； 13、紧实率: 湿砂型用1mpa的压力下压实或在锤击式制样机上打击三次，其实样体积在打击前后体积变化的百分率，用其试样前后高度变化的百分率来表示，即紧实率=（筒高-紧实距离）/筒高 14：水玻璃“模数”：钠水玻璃中SiO2和Na2O的物质的量之比称为模数，用M来表示，即M=n(SiO2)/n(Na2O)=1.033w(SiO2)/w(Na2O) 15、破碎指数:湿型砂标准抗压试样放在铁砧上受到一个自1m高度自由落下的50mm、510g 铜球的冲击,破碎的型砂,碎的通过网眼为12.7mm的筛网,留在筛网上大块型砂的质量占试样原质量的比值即为破碎指数; 16、铸件的浇注位置:浇注时铸件在型内所处的状态和位置; 17、化学粘砂:铸件的部分或整个表面上粘附一层由金属氧化物和造型材料相互作用而形成的低熔点化合物; 18、机械粘砂: 铸件的部分或整个表面上粘附了一层沙粒和金属的混合物,它是沙粒渗入铸型表面的微孔而形成的; 19、型砂的流动性:型砂在外力和自重的作用下,沿模样和砂粒之间相对移动的能力;
铸造工艺及CAD 课程 期末考试 试卷A(答案)
《铸造工艺学》课程期末考试（A ）参考答案 学院: 材料科学与工程学院 专业：材料成型及控制工程 考试时间：6月20日 9:00～11:00 1. 10t 以下铸铁件浇注时间的计算公式为 τ=s 1√δG 3 。 2. 车床床身（灰铸铁）的最佳浇注位置是导轨面朝 下 。 3. 横浇口挡渣时，液态金属的流速越 小 ，越有利渣上浮。 4. 按冒口在铸件位置上分类，冒口有 明 冒口与 暗 冒口之分。 5. 可锻铸铁一般采用 封闭式 式浇注系统，要求按 顺序 凝固原则设计。 6. 模板上的金属模按与模底板结合的方式有 装配式 和 整铸式 两种。 7. 模样在模底板上的装配形式基本上有 平放式 和 嵌入式 两种。 8. 浇注系统按位置分类，主要有 顶 注式、 底 注式、 中 注式和 阶梯 注式等四种形式。 9. 活块常用的定位固定方法有 燕尾式 、 滑销式 、 榫式 。 10. 浇口杯中液体产生 垂直 涡流时，有利渣上浮到浇口杯中液体表面。 11. 在条件允许的情况下，收缩肋在 清理 时去除；拉肋在 消除内应力的热处理 之后去除。 1. 直浇道形状上部直径大下部直径小的倒锥形，可以防止吸气，利于造型。（√） 2. 确定浇注位置时，大平面应向上。（×） 3. 发热暗冒口比发热明冒口补缩效率高。（√） 4. 开放式浇注系统朝着铸件方向的截面积增加，易产生喷射效应（×） 5. 内浇道设置的方向以顺铁水流动方向倾斜为最好。(× ) 1. 浇注位置 一、填空题（每空1分，共21分） 二、判断题（每空2分，共10分） 三、名词释义（每题3分，共15分）
2. 芯头 3. 分型面 4. 补贴 5. 集砂槽 1. 说明如下横浇道结构的浇注系统的挡渣原理。（10 分） （1）阻流式浇注系统：靠近直浇道的横浇道 段上，有一节断面狭小的阻流部分，液体通过 阻流断面之后进入断面突然扩大部分，流股也 突然扩大，但流量并未改变，因此流速减小， 有利于杂质上浮。 （2）离心集渣包：金属液以切线方向进入圆形的集渣包，离心集渣包的出口截面积小于入口，方向和液流旋转方向相反，使金属液充满集渣包，而浮起的渣团不流出集渣包。 2. 下面哪个砂芯设计方式比较合理，说明理由。（5分） 四、识图题（共30分）
铸造工艺流程介绍
铸造生产的工艺流程 铸造生产是一个复杂的多工序组合的工艺过程，它包括以下主要工序： 1）生产工艺准备，根据要生产的零件图、生产批量和交货期限，制定生产工艺方案和工艺文件，绘制铸造工艺图； 2）生产准备，包括准备熔化用材料、造型制芯用材料和模样、芯盒、砂箱等工艺装备； 3）造型与制芯； 4）熔化与浇注； 5）落砂清理与铸件检验等主要工序。 成形原理 铸造生产是将金属加热熔化，使其具有流动性，然后浇入到具有一定形状的铸型型腔中，在重力或外力（压力、离心力、电磁力等）的作用下充满型腔，冷却并凝固成铸件（或零件）的一种金属成形方法。 图1 铸造成形过程
铸件一般作为毛坯经切削加工成为零件。但也有许多铸件无需切削加工就能满足零件的设计精度和表面粗糙度要求，直接作为零件使用。 型砂的性能及组成 1、型砂的性能 型砂（含芯砂）的主要性能要求有强度、透气性、耐火度、退让性、流动性、紧实率和溃散性等。2、型砂的组成 型砂由原砂、粘接剂和附加物组成。铸造用原砂要求含泥量少、颗粒均匀、形状为圆形和多角形的海砂、河砂或山砂等。铸造用粘接剂有粘土（普通粘土和膨润土）、水玻璃砂、树脂、合脂油和植物油等，分别称为粘土砂，水玻璃砂、树脂砂、合脂油砂和植物油砂等。为了进一步提高型（芯）砂的某些性能，往往要在型（芯）砂中加入一些附加物，如煤份、锯末、纸浆等。型砂结构，如图2所示。 图2 型砂结构示意图 工艺特点 铸造是生产零件毛坯的主要方法之一，尤其对于有些脆性金属或合金材料（如各种铸铁件、有色合金铸件等）的零件毛坯，铸造几乎是唯一的加工方法。与其它加工方法相比，铸造工艺具有以下特点：1）铸件可以不受金属材料、尺寸大小和重量的限制。铸件材料可以是各种铸铁、铸钢、铝合金、铜合金、镁合金、钛合金、锌合金和各种特殊合金材料；铸件可以小至几克，大到数百吨；铸件壁厚可以从0．5毫米到1米左右；铸件长度可以从几毫米到十几米。 2）铸造可以生产各种形状复杂的毛坯，特别适用于生产具有复杂内腔的零件毛坯，如各种箱体、缸体、叶片、叶轮等。 3）铸件的形状和大小可以与零件很接近，既节约金属材料，又省切削加工工时。 4）铸件一般使用的原材料来源广、铸件成本低。 5）铸造工艺灵活，生产率高，既可以手工生产，也可以机械化生产。 铸件的手工造型 手工造型的主要方法 砂型铸造分为手工造型（制芯）和机器造型（制芯）。手工造型是指造型和制芯的主要工作均由手工完成；机器造型是指主要的造型工作，包括填砂、紧实、起模、合箱等由造型机完成。泊头铸造工量具友介绍手工造型的主要方法： 手工造型因其操作灵活、适应性强，工艺装备简单，无需造型设备等特点，被广泛应用于单件小批量生产。但手工造型生产率低，劳动强度较大。手工造型的方法很多，常用的有以下几种： 1．整模造型 对于形状简单，端部为平面且又是最大截面的铸件应采用整模造型。整模造型操作简便，造型时整个模样全部置于一个砂箱内，不会出现错箱缺陷。整模造型适用于形状简单、最大截面在端部的铸件，如齿轮坯、轴承座、罩、壳等（图2）。
铸造工艺学期末复习资料
造型材料：用于造型制芯的各种原砂、粘结剂、添加剂以及由各种原材料所组成型砂和芯砂的材料。角形系数：铸造用硅砂的实际比表面积与理论比表面积的比值。烧结点：原砂颗粒表面或沙粒间的混杂物开始熔化的温度。比强度：每1%的粘结剂可获得的芯砂干拉强度。可使用时间：自硬树脂砂混砂后能够制作出合格砂芯的那一段时间。脱模时间：从混砂结束开始在芯盒内制的砂芯硬化到能满意地将砂芯从芯盒中取出，而不致发生砂芯变形所需的时间间隔。溃散性：铸件浇注并凝固后，砂型、砂芯被打碎的难易程度，也叫除砂性。1、涂料作用？优质涂料应具有的性质？一）1）砂型和砂芯是微孔——多孔隙体系，涂敷涂料，既填塞了砂型和砂芯表面空隙，也在铸型和金属液之间建立起一道有效的耐火屏障，避免铸件表面粗糙、机械粘砂、化学粘砂，使铸件表面粗糙 度得到很好的改善。2）涂 敷涂料也可防止或减少铸 件产生与砂子有关的其他 铸造缺陷或质量问题。3） 用涂料来产生冶金效应， 改善铸件局部的表面性能 和内在质量。二）1）好 的悬浮性及再搅拌性。2） 有一定的触变性。3）好 的覆盖能力。4）具有适 当的渗透性。5）具有良 好的粘结强度和耐激热性。 6）好的抗粘砂性。7）低 的发气性。8）好的贮存 性。9）各种原材料资源 丰富，成本低廉，并能满 足劳动卫生方面的要求。2、 列举常用吹二氧化碳的方 法。吹气速度及时间对砂 的硬度和强度有什么影响？ 答：方法：1、插管法（大 型砂型或砂芯）2、盖罩 法（较小型砂或砂芯）3、 通过模样吹气法4、脉冲 吹气法5、真空CO2 僵化 法，又叫VRH-CO2 僵化法 或真空置换僵化法。影响： 低流速有利于钠水玻璃化 学反应，可以得到较高的 初始强度与硬度，但降低 终强度并促进放热；高流 速促进脱水及吸热物理反 应，是化学反应迟缓，可 得到较高的力学性能及较 好的存放性。从吹气时间 看，如果低流速且长时间 吹气，将得到强度低、表 面酥脆的型和芯，这就是 所谓的过吹。3、什么是 热砂问题？热砂问题有什 么不良影响？请论述解决 措施和途径。答：热砂： 一般型砂温度高于室温10 度以上成为热砂。影响：1、 砂温高，水分容易蒸发，使 型砂紧实率不易控制；2、 热砂蒸发的水蒸气，会凝 结在冷的皮带、砂斗和模 板表面上，使型砂的运送 和起模困难，还会降低铸 件表面的光洁程度；3、热 砂使型砂表面容易脱水， 降低表面强度，浇注时引 起冲砂和砂眼缺陷；4、热 砂发出的水蒸气会凝聚在 冷铁和砂芯上，使铸件产 生气孔。措施：1、加强 落砂、过筛、运输和混砂 过程中的通风，利用旧砂
锻造工艺的设计说明书
阶梯轴锻造工艺 设计说明书 题目：阶梯轴锻造工艺设计 专业：机械设计制造及其自动化班级：机设1301 学生：亮学号： 7 指导教师：浩舸 完成日期： 机械工程学院 2016年9月
目录 1.引言 (1) 2.设计方法与步骤 (2) 2.1绘制锻件图 (3) 2.2 确定变形工艺 (3) 2.2.1镦粗 (3) 2.2.2冲孔 (4) 2.2.3扩孔 (4) 2.2.4修整锻件 (4) 2.3 计算坯料质量和尺寸 (4) 2.4选定设备及规 (5) 2.5确定锻造温度及规 (5) 2.6确定冷却方法及规 (5) 3.工艺流程卡 (6) 4.结论 (8) 5.致 (8) 6.参考文献 (8)
1. 引言 锻造的目的是使坯料成形及控制其部组织性能达到所需的几何形状，尺寸以及品质的锻件。轴是现代工业大量使用的零件，本文讨论阶梯轴的自由锻生产。 2. 设计方法与步骤 2.1绘制锻件图 锻件图是根据零件图的基本图样，结合锻造工艺特点考虑余块、锻件余量和锻造公差等因素绘制而成。 阶梯轴材料为40Cr，生产批量小，采取自由锻锻造轴坯。 轴上的键槽等部分，采用自由锻方法很难成形这些部位，因此考虑到技术上的可行性和经济性，决定不锻出，并采用附加余块简化锻件外形，以利于锻造。锻造出轴坯后可以进一步进行切削加工，最后成形。 根据零件图的尺寸规格，对照表所列中零件的高度和直径围，可以查出齿环锻件加工余量和公差。由L=203，Φ=46，对照《金属成形工艺设计》中表3-3中所列的零件总长为0∽315mm、最大直径0∽50mm，可查得锻造精度为F级的锻件余量及公差为7±2mm。，然后按查得的公差数值，可绘阶梯轴的锻件图。阶梯轴锻件图见图1。 图1 阶梯轴锻件图 2.2确定变形工艺
锻造工艺规范
盘锦辽河油田天都实业有限公司 锻造工艺规范 TD/QD-ZJ-01，B/0 编制：周强日期：2013.12.06 审核：任文松日期：2013.12.06 批准：考立龙日期：2013.12.06 受控状态: 受控发放编号： 修改状态：第1次
1 主题内容及适用范围 本规范规定了承压件和压力控制件用锻钢件（含轧材）的化学成份、性能、熔炼、锻造、热处理及试验等内容。 本规范规定了承压件和压力控制件用锻钢件（含轧材，以下简称锻钢件）的生产、采购。 2 引用标准 GB9452热处理炉有效加热区测定方法 JB4249-1986锤上钢质自由锻件机械加工余量和公差 JB4250锤上钢质胎模锻件机械加工余量和公差 3 总则 锻钢件应符合本规范要求并按照经规定程序批准的技术文件和图样制造。 4 化学成份 4.1锻钢件用钢的化学成份应以抽样分析结果为依据。 4.2锻钢件材料化学成份极限应不超过表1、表2规定。 4.3锻钢件各元素的最大偏差应符合表3规定。 4.4常用锻钢件化学成份及允差应符合附录A或附录B的要求。 注：附录A给出了我国材料的化学成份及允差，附录B给出了相对应的美国材料的化学成份及允差，如用户要求，按用户要求选择，如用户无要求，则按附录A执行。 表1 表2
5 工艺要求 5.1熔炼方法 5.1.1制造厂必须制定规范的熔炼工艺指导生产。 5.1.2锻钢厂(含轧材)用钢熔炼一般采用碱性电弧炉可感应电弧炉进行，酸性电弧炉熔炼的钢不接 表3 合金元素最大偏差范围 注：表3中各元素的最大偏差应当使元素的合金含量不超过表1规定的值。 受；在熔炼过程中采用真空感应熔炼(VIM) 或者采用真空脱气、氢—氧脱碳方法(AOD)都可以接受，无论采用何种方法熔炼，钢水都必须经过充分镇静，以便得到纯净的钢水，保证锻件具有压力容器质量。 5.1.3中小型锻件也可直接用。 5.2锻造要求 5.2.1锻件图上规定的机械加工余量、公差及余量按JB4249-1986和JB4250有关标准执行。 5.2.2制造厂必须制定规范的锻造工艺指导生产。 5.2.3锻钢件若采用钢锭制作其主截面的锻造比不得小于3，若采用轧材制作其主截面的锻造比不得小于1.6。 5.2.4外观质量及其修补 5.2.4.1锻件的形状与尺寸应符合锻件图的要求。 5.2.4.2锻钢件外加工面不允许有飞刺，位于加工面的飞边经切除后残余量不应大于2mm。 5.2.4.3胎模锻件分模面错移量。 a、对于分模处于加工面的锻件，错移量应不大于加工余量的1/3。 b、对于分模线处于外加工面的锻件，错移量应符合表4规定。 a、需加工表面的缺陷深度不超过单面余量的1/2时，并保证加工后能完全清除，可不清除。
铸造工艺学答案
铸造工艺学复习题答案（吴士平部分） 以这个为准吧其他的作参考 （比较重要）浇注系统的分类 一、浇注系统按浇道设臵在铸件的不同高度处分类 1.顶注式浇注系统——浇道设臵在铸件的最高处； 2.中间注入式浇注系统——浇道设臵在铸件侧面，从铸件中间高度引入； 3.底注式浇注系统——浇道设臵在铸件最低处侧面或底部； ４.阶梯式浇注系统——浇道设臵在铸件一侧不同高度多层式引入； 二、按浇注系统各基本组元截面积的比例分类 1.封闭式浇注系统——这种浇注系统各组元中总截面积最小时浇道，也就是说浇道成了该系统中的阻流截面。统常写成F直＞F横＞F 2.开放式浇注系统——一般说来，这种浇注系统就是F直＜F横＜F，即是系统中的阻流截面在直浇道下端或者在它附近的横浇道上，以期直浇道充满。 5 横浇道作用、形状特点 作用：(将金属液引入到浇道，阻挡熔渣、气体、砂粒进入型腔) 1使金属液以均匀而足够的量平稳的流入浇口
2其结构开放式有利于渣及非金属夹杂物上浮并滞留在 其顶部，而不随流进入型腔，故又称为撇渣道。 因此希望金属液流流动平稳有利于撇渣形状特点： ①浇道要有延长段 ②要有足够长度、足够高度 ③在浇道入口处存在“吸动作用区” 6（关键）浇注系统充满的条件是什么？为什么要充 满浇注系统？实际金属即使不满足浇注条件依然充满 如何解释？ 砂型浇注系统的充满条件表示为金属流的压力P高于 型壁的气流压力Pa。为什么要充满浇注系统？？？？ 若把液态金属视为理想流体，此时只有S直>S横>S 才能满足充满条件，这就是传统的浇注系统充满理论。而实际液态金属是有粘度的，不能作为理想流体去研究，实际流体的流动阻力影响是不容忽视的。因此，即使不满足浇注条件依然充满。 7（会）浇注系统开设的原则中，有时“从铸件的薄壁处引入”，“从铸件的厚壁处引入”，二者是否矛盾？ 1)从铸件的薄壁处引入 这种方法适用于薄壁而轮廓尺寸又大的铸件。（因为可以实现同时凝固，应力小，适合收缩不大的灰铁铸件） 2)从铸件的厚壁处引入
铸造工艺学
一、名词解释 铸造：采用熔炼方法，将金属熔化成液态在砂型、陶瓷型、金属型等铸型中直接成形的加工方法。 铸造工艺学：是研究铸件成形方法的一门学科，包括铸造工艺方案及参数设计、铸型材料和铸造方法、铸型及芯的制造、合金熔体充型的过程及原理与浇注系统设计、补缩系统原理及设计。 技术审查：审查零件工艺性、生产条件是否能满足铸造零件的规模、精度要求和技术要求。 零件的工艺性：零件的结构是否合理如铸件壁厚分布是否合理、厚度是否大于最小壁厚，铸件壁的联结处的联结方式是否合理，薄厚壁是否均匀过渡，拐角处是否圆角过渡，是否利于起模，是否有利于清砂。 浇注位置：浇注时铸件在铸型中所处的具体位置。 铸造工艺参数：指需要确定的工艺数据，具体包括铸造线收缩率、机械加工余量、拔模斜度、最小铸出尺寸、工艺补正量、分型负数、分芯负数和反变形量。 铸造线收缩率:指铸件在凝固过程中所产生的长度方面的缩小，表达式为％模件 模100L L -L ?=ε 机械加工余量：指在铸件加工表面上留出的，准备切去的铸件表层厚度。往往和铸件尺寸公差配合使用。加工余量值由两部分构成，一部分是尺寸公差CT 值，另一部分为要求的铸件机械加工余量RMA 值。 起模斜度：为了利于起模或脱芯，在模样或芯盒的出模方向设有一定的斜度，以避免损坏铸型和芯子。 最小铸出孔及槽：对于一些较小的孔和槽，如果采用铸造方法生成，往往会产生问题，如：精度、粘砂，有时铸出的孔和槽产生偏差后再用机加工方法校正反而不如直接铸死再进行机加工，故通常采用的方法是不将较小的孔和槽铸出。 工艺补正量：有时模样和芯盒的尺寸准确无误，但是铸出工件的尺寸仍不符合图样要求，对于这种情况通常采用工艺补正的方法解决。 分型负数：分型面在制造过程中往往因为修整、烘烤等原因以及防止跑火在合箱时在分型面上铺垫的石棉绳、泥条或油灰条等，这样在分型面处增加了铸件尺寸，为了保证铸件尺寸精度，通常采用在分型面处减去一定的模样尺寸。通常与铸件大小、工艺习惯以及铺垫材料有关。 反变形量：铸件在造型以及成形过程中发生翘曲、收缩等现象使得铸件产生变形。在工艺设计时，需要设置一个反变形量，使得铸件在成形后减少乃至消除变形。 吃砂量：模样或者铸型内腔内外表面与砂箱的内壁、顶面、底面或箱挡之间的距离；型腔之间的最小间距；芯骨至砂芯表面的砂层厚度。 铸型材料：包括永久型材料和造型材料。永久型材料一般用于永久型铸型，采用导热性良好、力学性能好的金属、合金或石墨等材料制成。 造型材料:砂型铸造中铸型和砂芯所用的材料，包括铸造用砂、粘结剂、涂料和其他辅助材料。 铸造用砂的热物理特征：比热、导热性、蓄热特性和热膨胀性。 蓄热系数：λρc b =，c 为材料的比热，λ为材料的导热系数，ρ为材料的密度。蓄热系数越大，铸件冷却速度越快，材料的结晶组织越细。
铸造工艺学-2013-14(2)-AB-答案2
南阳理工学院课程考试 参考答案与评分标准 考试课程：铸造工艺学 学年学期：2013-2014-2 试卷类型：A 考试时间：120分钟 一、名词解释：（每题2分，共10分） 1. 分型面：分型面是两半铸型相互接触的表面，其目的是为了取出模样。一般设置在铸件投影面积最大处。 2. 芯头：芯头是指砂芯上伸出铸件以外不与金属液体相接触的那部分砂芯。 3. 起模斜度：为方便起模，在模样，芯盒的出模方向留有一定的斜度以免损坏砂型砂芯这个斜度为起模斜度。 4. 铸造加工余量：在铸件工艺设计时预先增加的，而后在机械加工时又被切去的金属厚度。机械加工余量等级由精到粗为ABCDEFGHJ 九个等级。 5. 补贴：为了保证冒口补缩通道畅通，另外加在铸件上的部分，称为补贴。补贴可防止铸件缩孔和缩松等缺陷，要在铸件清理、加工时去除。 二、问答题：（每题7分，共42分） 1．什么是铸造工艺设计？ 2．什么是铸件的工艺出品率？提高冒口补缩效率的途径有哪些？ 3．砂型由哪几部分组成，各部分主要起什么作用？ 4．浇注系统由哪几部分组成？并简要说明各部分的作用。 5．冷铁的主要作用有哪些？对外冷铁的安放有何要求？ 6．解释奥赞公式中各符号的含义，并简要说明应用该公式设计浇注系统的步骤。 （奥赞公式为： ） 1. 答：铸造工艺设计就是根据铸造零件的结构特点、技术要求、生产批量、生产条件等，确定铸造方案和工艺参数，绘制铸造工艺图，编制工艺卡等技术文件的过程。 2. 答：铸件的工艺出品率是指，铸件质量占生产铸件消耗的金属液质量之比，它用“铸件质量/（铸件质量+浇注系统质量+冒口质量）”来计算。提高冒 口中金属液的补缩压力：大气压力冒口，型时作出锥顶砂或在暗冒口顶部插砂 S = 阻
铝合金铸造工艺简介
铝合金铸造工艺简介 一、铸造概论 在铸造合金中，铸造铝合金的应用最为广泛，是其他合金所无法比拟的，铝合金铸造的种类如下： 由于铝合金各组元不同，从而表现出合金的物理、化学性能均有所不同，结晶过程也不尽相同。故必须针对铝合金特性，合理选择铸造方法，才能防止或在许可范围内减少铸造缺陷的产生，从而优化铸件。 1、铝合金铸造工艺性能 铝合金铸造工艺性能，通常理解为在充满铸型、结晶和冷却过程中表现最为突出的那些性能的综合。流动性、收缩性、气密性、铸造应力、吸气性。铝合金这些特性取决于合金的成分，但也与铸造因素、合金加热温度、铸型的复杂程度、浇冒口系统、浇口形状等有关。 (1) 流动性 流动性是指合金液体充填铸型的能力。流动性的大小决定合金能否铸造复杂的铸件。在铝合金中共晶合金的流动性最好。 影响流动性的因素很多，主要是成分、温度以及合金液体中存在金属氧化物、金属化合物及其他污染物的固相颗粒，但外在的根本因素为浇注温度及浇注压力（俗称浇注压头）的高低。 实际生产中，在合金已确定的情况下，除了强化熔炼工艺（精炼与除渣）外，还必须改善铸型工艺性（砂模透气性、金属型模具排气及温度），并在不影响铸件质量的前提下提高浇注温度，保证合金的流动性。 (2) 收缩性 收缩性是铸造铝合金的主要特征之一。一般讲，合金从液体浇注到凝固，直至冷到室温，共分为三个阶段，分别为液态收缩、凝固收缩和固态收缩。合金的收缩性对铸件质量有决定性的影响，它影响着铸件的缩孔大小、应力的产生、裂纹的形成及尺寸的变化。通常铸件收缩又分为体收缩和线收缩，在实际生产中一般应用线收缩来衡量合金的收缩性。 铝合金收缩大小，通常以百分数来表示，称为收缩率。 ①体收缩 体收缩包括液体收缩与凝固收缩。 铸造合金液从浇注到凝固，在最后凝固的地方会出现宏观或显微收缩，这种因收缩引起