锻造工艺学复习题
锻造工艺学复习题
０8952２２班
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 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
08 级锻造工艺学复习资料 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）
锻造工艺学及模具设计复习思考题 1) 试阐述镇静钢锭的结构及其主要缺陷的产生部位。 2) 钢锭常见缺陷有哪些？它们产生的原因和危害性是什么？ 3) 常见的型材缺陷有哪些？它们产生的原因和危害性是什么？ 4) 锻造用型材常采用哪些方法下料？各自有何特点？ 5) 铸锭作为锻造坯料时如何下料？ 6) 试说明锻前加热的目的和方法。 7) 氧化和脱碳有哪些共性和异性？ 8) 氧化和脱碳可产生哪些危害？如何防止？ 9) 过烧和过热有哪些危害? 如何防止？ 10) 导致裂纹产生的内应力有几种？清阐述它们相应的应力状态。 11) 通常圆柱形坯料产生加热裂纹的危险位置在何处？原因何在？如何防止？ 12) 锻造温度范围的确定原则和基本方法是什么？ 13) 怎样确定碳钢的始锻和终锻温度？它们受到哪些因素的影响？ 14) 为什么要制定合理的加热规范？加热规范包括哪些内容？其核心问题是什么？ 15) 两种不同概念的加热速度实质上反映了什么因素的影响？ 16) 选择加热速度的原则是什么？提高加热速度的措施有哪些？ 17) 均热保温的目的是什么？ 18) 冷锭和热锭的加热规范各有什么特点？为什么？、 19) 少无氧化加热主要有哪几种方法？其中火焰加热法的基本工作原理是什么？ 20) 金属断后冷却常见缺陷有哪些？各自产生原因是什么？ 21) 为什么硬钢锻后冷却易产生表面纵向裂纹？ 22) 金属锻后冷却规范一般包括哪些内容？ 23) 锻件热处理的目的是什么？ 24) 中小锻件通常采用哪些热处理？各自作用是什么？ 25) 通常大锻件采用哪些热处理？各自作用是什么？ 26) 导致金属塑性变形不均匀性的原因是什么？ 27) 镦粗和拔长各有哪些用途？ 28) 镦粗工序主要存在哪些质量问题？试分析它们产生的原因及其预防措施。 29) 拔长工序主要存在哪些质量问题？试分析它们产生的原因及其预防措施。 30) 为什么采用平砧小压缩量拔长圆截面坯料时效率低且质量差？应怎样解决？ 31) 空心件拔长时孔内壁和端面裂纹产生的原因是什么？应采取哪些措施加以解决？ 32) 试阐述开式冲孔时金属变形和流动特点并画出相应的应力、应变图。 33) 冲孔时易出现哪些质量问题？应采取什么措施解决？ 34) 试阐述冲子扩孔时金属变形和流动特点并画出相应的应力、应变图。 35) 芯轴扩孔时金属主要沿切向流动的原因是什么？此时锻件尺寸变化特点是什么？应怎样防止壁厚不均？ 36) 辗压扩孔的工艺特点是什么？生产时易产生哪些质量缺陷？怎样防止？ 37) 弯曲时坯料易产生哪些缺陷？它们产生的原因是什么？ 38) 自由锻工艺的特点及其主要用途是什么？不同材料自由锻面临的主要问题是什么？为什么？ 39) 试述自由锻件的分类及其采用的基本工序。 40) 自由锻工艺过程的制定包括哪些内容？ 41) 锻造比对锻件组织和力学性能有哪些影响？其选择与锻件大小有何关系？ 42) 确定自由锻设备吨位有几种方法？为什么水压机锻造所依据的变形力能参数不同？
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）
第一、二章 锻造生产用原材料与下料 1、钢锭由冒口、锭身和底部组成。 2、大型钢锭的组织结构： 答：1）细晶粒层 由于钢液接触模壁冷凝速度快，产生大量晶核，因而表面首先凝固成细小的等轴晶粒层（或称激冷层）；2）柱状晶区 表面细晶粒层形成后，锭模温度上升，继续散热速度减慢，晶粒开始沿着与模壁垂直的方向发展，从而形成柱状晶区。由于选择结晶的缘故，易熔成分挤向中心，所以柱状晶区的夹杂及其他缺陷较少；3）倾斜树枝晶区 随着柱状晶区的不断发展，锭模温度继续上升，散热速度愈加减慢，加以杂质和气体上浮的运动作用，于是形成晶轴偏离柱状晶体方向的倾斜树枝晶区，并且A 形偏析区也在这一区间形成；4）粗大等轴晶区 倾斜树枝晶区长大到一定阶段后，由于外层收缩脱离锭模产生间隙，散热速度更加减慢，中心区的钢液有可能达到同一过冷度而同时凝固，最终形成粗大等轴晶区。在这一区间的上部出现V 形偏析，下部出现负偏析，夹杂与疏松等缺陷较多，由此不难看出钢锭中心处组织较差；5）沉积堆 底部的钢液凝固快，形成较厚的细晶粒层。此外，由于上部钢液中最初形成的晶体因比重大而下沉，并将碰断的树枝状晶分枝一起向下堆积。在这一过程中，由于周围凝固，并且钢液补缩能力较小，所以沉积堆的组织疏松，氧化物夹杂多，在化学成分上构成负偏析区；6）冒口区 因为选择结晶的关系，钢锭内首先凝固的部分纯度高，最后凝固的冒口区杂质最多，特别是熔点低的硫化物和磷化物。冒口区的钢液比重小，在凝固过程中得不到补缩，因而最终形成大缩孔，其周围并存在大量疏松。钢锭底部和冒口占钢锭重量的5--7%和18--25%。对于合金钢，切除的冒口应占钢锭的25--30%，底部占7--10%。 3、大型钢锭的内部缺陷以及形成原因： 答：1）偏析 钢锭内部化学成分和杂质分布不均匀性称为偏析。偏析是钢液凝固时选择结晶的产物。偏析可分为树枝状偏析（或显微偏析）和区域偏析（或低倍偏析）两种。树枝状偏析是指钢锭在晶体范围内化学成分的不均匀性。区域偏析是指钢锭在宏观范围内的不均匀性；2）夹杂 钢锭内部不溶解于基体金属的非金属化合物，加过加热、冷却热处理仍不能消失，称为非金属夹杂物，通称夹杂。大型锻件内部通常存在的非金属夹杂有：硅酸盐、硫化物和氧化物等；3）气体 在冶炼过程中氮、氢、氧等气体通过炉料和炉气溶入钢液。钢液凝固时，这些气体虽然析出一部分，但在固态钢锭内仍有残余。氢和氮在钢锭中以氧化物和氮化物出现，氢则以原子状态存在，也可能形成一部分分子状态氢和氰化物；4）缩孔和疏松 从钢液冷凝成钢锭时，发生物理收缩现象，如果没有钢液补充，钢锭内部某些地方将形成空洞。缩孔是在冒口区形成的。疏松是由于晶间钢液最后凝固收所造成的晶间空隙和钢液凝固过程中析出气体构成的显微空隙。 4、生产过程中常见的下料方法有：剪切、冷折、锯断、车断、砂轮切割、剁断及特殊精密下料等。 第三章 锻前加热、锻后冷却与热处理 5、锻造前加热的目的及加热方法 加热的目的是：提高金属塑性、降低变形抗力、使之易于流动成形并获得良好锻后组织。 按所采用的热源不同，可以分为火焰加热与电加热两大类。火焰加热是利用燃气（煤、焦炭、重油、柴油和煤气）在火焰加热炉内燃烧产生含有大量热能的高温气体（火焰），通过对流、辐射把热能传给坯料表面，再由表面向中心热传导而使金属坯料加热。电加热是通过把电能转变为热能来加热金属坯料。其中有感应电加热、接触电加热、电阻炉加热和盐浴炉加热等。 6、加热过程中常见的缺陷（种类、原因、危害） （1）氧化 钢加热到高温时，表层中的铁和炉气中的氧化性气体（如2O 、2CO 、O H 2和
一、选择题（每题1分，共20分） 二、填空题（每空1分，共25分） 三、判断并改错题（判断对错，并改正错误之处，每题1分，共10分） 四、简答题（每题5分，共25分） 五、综合题（每题10分，共20分） 1.锻造工艺定义，分类（分类方法）。 2.锻造材料的准备（选材，下料）材料可能存在的缺陷下料方法，特点，优点。 3.锻前加热的目的是什么？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。 4.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。 5.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。 6.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。 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：实心冲子冲孔(双面冲孔) ，垫环上冲孔(漏孔)，空心冲子冲孔可能出现的缺陷：“走样”、裂纹和孔冲偏等。 8..饼块类锻件和空心类锻件应选用哪些基本的锻造工序？ 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。 9.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;
锻造工艺学 1.电阻加热：利用电流通过炉内电热体时产生的热量来加热金属； 感应加热：在感应器通入交变电流产生的交变磁场作用下，置于交变磁场中的金属坯料内部产生交变电势，形成交变涡流，由于金属毛坯电阻，引起的涡流发热和磁滞损失发热，加热坯料； 接触电加热：将被加热坯料直接接入电路，当电流通过坯料时，因坯料自身的电阻，产生电阻热，使坯料加热； 2.锻前加热的目的：提高金属塑形，降低变形抗力，即增加金属的可锻性，使金属易于流动成形，使锻件获得良好的组织和力学性能。 3.坯料加热时的缺陷及防止： (1)组织结构上:组织转变，过热、过烧（严格控制金属坯料的加热温度，尽量缩短金属在高温下的停留时间，在锻造时给予足够大的变形量；过烧只能报废回炉重炼，严格执行加热规范，防止炉子跑温，不要把坯料放在炉内局部温度过高区域）； (2)化学变化上:氧化，脱碳（采用少无氧化加热，如快速加热，介质保护加热，少无氧化火焰加热；采用真空加热或控制炉中的气体成分）； (3)力学性能上:内应力，裂纹（严格控制入炉温度、加热速度和保温时间；低温阶段缓慢加热） 4.确定45钢和T10钢锻造的温度范围：锻造温度范围的确定原则: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，使锻件获得所需的组织和性能；范围尽可能取得宽一些，减少锻造火次，降低能耗，提高生产效率。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；通常钢的终锻温度应稍高于其再结晶温度50-100℃。碳钢的终锻温度在铁碳相图Ar1线以上20-80℃。 5.低碳钢加热至奥氏体和铁素体共存的两相区，两相塑性均较好，不会给锻造带来困难；中碳钢加热至单相奥氏体区，组织均一，塑性良好，满足要求；高碳钢加热至奥氏体和渗碳体共存的双相区，可借助塑性变形将析出的渗碳体破损呈弥散化，避免析出网状渗碳体。 6.镦粗的目的:由横截面积较小的坯料得到横截面积较大而高度较小的锻件或中间坯；冲孔前增大坯料的横截面积以便于冲孔和端面平整；反复拔长与镦粗可以提高锻造比，使合金钢中碳化物破碎，达到均匀分布；提高锻件横向力学性能以减小力学性能的异向性。 7.镦粗的变形分析:鼓形三个变形区（难变形区，上下，三压；小变形区，左右，两压一拉；大变形区，中间，三压） 8.镦粗时坯料尺寸如何选择？ 9.平砧拔长时的缺陷及措施: (1)表面横向裂纹和角裂：受拉应力作用引起；控制送进量和一次压下的变形量，进行倒角； (2)表面折叠：送进料与压下量不合适引起；横向折叠增大送进量，纵向折叠减小压缩量； (3)内部横行裂纹：由于相对送进量太小，拔长时出现双鼓形，而轴心部位受到轴向拉应力的作用从而引起中心裂纹；适当增大相对送进量，控制一次压下量； (4)内部纵向裂纹：拔长是进给量过大，压下量相对较小引起；选择合理的进给量，采用V型砧拔长； (5)对角线裂纹：拔长温度过低，剪切应力过大；控制锻造温度和进给量大小； (6)端面缩口：拔长的首次送进量太小，表面金属变形，中心部位金属未变形或变形较小而引起；坯料端部变形时，应保证有足够的被压缩长度和较大的压缩量； (7)端部孔壁裂纹：拔长过程中内表面受切向拉应力作用引起；t/d>0.5采用上平砧下V形型砧拔长，
第二章锻压 一、填空 1.塑性变形尺寸形状性能加工 2.锻造冲压 3.自由锻模锻 4.分离工序成形工序 5.火焰加热电加热 6.提高塑性降低变形抗力使内部组织均匀 7.始锻温度终锻温度 8.空冷堆冷坑冷灰砂冷 9.空气锤水压机 10.镦粗拔长冲孔弯曲 11.裂纹末端凹陷轴心裂纹折叠 12.自由锻可移动模具 13.制坯整形成形切边冲孔 14.制坯模膛模锻模膛 15.封闭的轮廓分离落料冲孔 16.弯矩曲率和角度 17.一拉一压成形厚度 二、判断 1、× 2、× 3、√ 4、√ 5、√ 6、× 7、× 8、× 9、√ 10、√ 11、√ 12、×
三、选择 1. C、D 2. B 3. B、D 4. C、D 5. A 6.C 7、C 8、D 9、A、D 四、名词解释 1.使板料经分离或成形而得到制件的工艺统称为冲压。 2.在加压设备及工(模)具的作用下，使金属坯料或铸锭 产生局部或全部塑性变形，以获得一定儿何形状、尺寸和质量的锻件的加工方法称为锻造。 3.将热态锻件放在地坑(或铁箱)中缓慢冷却的方法称为 坑冷。 4.使毛坯高度减小、横断面积增大的锻造工序称为墩粗。 5.加热时坯料表面温度升高的速度称为加热速度(℃/h)。 五、简述 1.终锻温度过高，锻件因晶粒比较粗大而降低其力学性能； 终锻温度过低，金属塑性降低，变形抗力增大，使锻件可锻性变差，易产生加工硬化，甚至引起开裂。 2.心棒拔长是利用心轴对空心毛坯进行拔长的锻造工序， 只减小毛坯外径而不增大内径，使毛坯壁厚变薄，长度增长；心轴扩孔是利用心轴(马杠)对空心毛坯进行扩孔的锻造工序，毛坯的外径和内径都增大，壁厚变薄，而长度基本不变。 3.防止板料在拉深时被拉裂或起皱的措施主要有:凸、凹 模的工作部分应加工成光滑的圆角；凸、凹模之间应有略大于板
锻造工艺学及模具设计复习思考题 1)试阐述镇静钢锭的结构及其主要缺陷的产生部位。 2)钢锭常见缺陷有哪些？它们产生的原因和危害性是什么？ 3)常见的型材缺陷有哪些？它们产生的原因和危害性是什么？ 4)锻造用型材常采用哪些方法下料？各自有何特点？ 5)铸锭作为锻造坯料时如何下料？ 6)试说明锻前加热的目的和方法。 7)氧化和脱碳有哪些共性和异性？ 8)氧化和脱碳可产生哪些危害？如何防止？ 9)过烧和过热有哪些危害? 如何防止？ 10)导致裂纹产生的内应力有几种？清阐述它们相应的应力状态。 11)通常圆柱形坯料产生加热裂纹的危险位置在何处？原因何在？如何防止？ 12)锻造温度范围的确定原则和基本方法是什么？ 13)怎样确定碳钢的始锻和终锻温度？它们受到哪些因素的影响？ 14)为什么要制定合理的加热规范？加热规范包括哪些内容？其核心问题是什么？ 15)两种不同概念的加热速度实质上反映了什么因素的影响？ 16)选择加热速度的原则是什么？提高加热速度的措施有哪些？ 17)均热保温的目的是什么？ 18)冷锭和热锭的加热规范各有什么特点？为什么？、 19)少无氧化加热主要有哪几种方法？其中火焰加热法的基本工作原理是什么？ 20)金属断后冷却常见缺陷有哪些？各自产生原因是什么？ 21)为什么硬钢锻后冷却易产生表面纵向裂纹？ 22)金属锻后冷却规范一般包括哪些内容？ 23)锻件热处理的目的是什么？ 24)中小锻件通常采用哪些热处理？各自作用是什么？ 25)通常大锻件采用哪些热处理？各自作用是什么？ 26)导致金属塑性变形不均匀性的原因是什么？ 27)镦粗和拔长各有哪些用途？ 28)镦粗工序主要存在哪些质量问题？试分析它们产生的原因及其预防措施。 29)拔长工序主要存在哪些质量问题？试分析它们产生的原因及其预防措施。 30)为什么采用平砧小压缩量拔长圆截面坯料时效率低且质量差？应怎样解决？ 31)空心件拔长时孔内壁和端面裂纹产生的原因是什么？应采取哪些措施加以解决？ 32)试阐述开式冲孔时金属变形和流动特点并画出相应的应力、应变图。 33)冲孔时易出现哪些质量问题？应采取什么措施解决？ 34)试阐述冲子扩孔时金属变形和流动特点并画出相应的应力、应变图。 35)芯轴扩孔时金属主要沿切向流动的原因是什么？此时锻件尺寸变化特点是什么？应怎样防止壁厚不 均？ 36)辗压扩孔的工艺特点是什么？生产时易产生哪些质量缺陷？怎样防止？ 37)弯曲时坯料易产生哪些缺陷？它们产生的原因是什么？ 38)自由锻工艺的特点及其主要用途是什么？不同材料自由锻面临的主要问题是什么？为什么？ 39)试述自由锻件的分类及其采用的基本工序。 40)自由锻工艺过程的制定包括哪些内容？ 41)锻造比对锻件组织和力学性能有哪些影响？其选择与锻件大小有何关系？ 42)确定自由锻设备吨位有几种方法？为什么水压机锻造所依据的变形力能参数不同？ '.
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。
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
锻造工艺学复习题 0895222班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。
《锻造工艺学》作业（2）题解 101、什么叫顶镦？ 答：顶镦指杆件的局部镦粗工艺过程。因为顶镦工艺过程常常在平锻机上完成，有时也称为平锻工艺。102、顶镦可分为哪两种？ 答：顶镦根据模具结构和变形过程中金属的流动方式分为闭式平锻和开式平锻两种。 103、顶镦工艺的技术关键是什么？ 答：顶镦工艺的技术的关键是使坯料在顶镦过程中不产生弯曲，或仅有少量弯曲但不能折叠。 104、什么是顶镦第一规则？ 答：顶镦第一规则当毛坯的端面平整且垂直于棒料轴线，其变形部分的长度长径比小于3时，可以一次顶镦成形。 105、顶镦第二规则适用于什么场合？ 答：顶镦第二规则适用于在凹模中聚料。主要是为了保证正常的局部镦粗杆件的伸出长度而不产生折叠。106、镦粗第三规则适用于什么场合？ 答：镦粗第三规则适用于在冲头的锥形模膛内聚料。它能保证杆料进行正常的局部镦粗而不产生弯曲折叠。 107、叙述锤锻模的结构，并说出各零件的功用？ 答：锤锻模由上下两个模块组成，两模块借助燕尾、楔铁和键块分别紧固在锤头和下模座的燕尾槽中。 燕尾使模块固定在锤头（或砧座）上，使燕尾底面与锤头（或砧座）底面紧密贴合。 楔铁使模块在左右方向定位。 键块使模块在前后方向定位。 108、锤上模锻的分类有哪几种？ 答：锤上模锻的分类为： （1）按模锻时有无飞边分为开式模锻及闭式模锻，（无飞边模锻节省飞边损耗，提高材料利用率）。锻件坯料一般需要锯切下料或车床下料。 （2）按模块上布置模膛的个数不同分为单模膛模锻和多模膛模锻，（单模膛模锻适用于形状简单的锻件。多模膛模锻的坯料可在一次加热后连续塑性变形）。 （3）按模块上终锻模锻件数的不同分为一模一件的单件模锻和一模多件的多件模锻。 109、和同样能力的模锻锤相比，模锻压力机有哪些特点？ 答：与同样能力的模锻锤相比，热模锻压力机的初次投资大，但维护费用低，动力消耗小。 与摩擦压力机模锻相比，生产率较高，便于自动化。热模锻压力机结构复杂，制造条件要求高。110、热模锻压力机模锻工艺过程具有哪些特点？ 答：热模锻压力机模锻工艺过程具有下列特点： （1）对于横截面形状复杂、分模面接近圆形或方形的锻件(例如薄辐齿轮)，必须正确设计预锻工步。 （2）对于截面相差很大的长毛坯，一般需要用其它设备制坯。 （3）最好使用电加热及其它少无氧化加热，或在热坯料送进压力机前有效清除氧化皮。 （4）热模锻压力机导向精度较高，工作方式和普通冲床相近。 111、摩擦压力机模锻有什么特点？ 答：摩擦压力机模锻时有如下特点： （1）摩擦压力机靠飞轮积蓄的能量工作，原则上可多次打击干。 （2）摩擦压力机兼有锻锤和压力机双重工作特性。对地基没有特殊要求。滑块没有固定的下死点和上死点。 （3）摩擦压力机设备制造成本低，劳动条件好。
1.体积成形（锻造、热锻）：利用外力，通过工具或模具使金属毛坯产生塑性变形，发生金属材料的转移和分配，从而获得具有一定形状、尺寸和内在质量的毛坯或零件的一种加工方法。 2.自由锻：只用简单的通用性工具，或在锻压设备的上、下砧间直接使坯料成形而获得所需锻件的方法。特点：1、工具简单，通用性强，操作灵活性大，适合单件和小批锻件，特别是特大型锻件的生产。2、工具与毛坯部分接触，所需设备功率比生产同尺寸锻件的模锻设备小得多，适应与锻造大型锻件。3、锻件精度低，加工余量大，生产效率低，劳动强度大 3.模锻：利用模具使坯料变形而获得锻件的锻造方法。通过冲击力或压力使毛坯在一定形状和尺寸的锻模模腔内产生塑性模锻特点：(1)锻件形状较复杂，尺寸精度高; (2)切削余量小，材料利用率高，模锻件成本较低；(3)与自由锻相比，操作简单，生产率高； (4) 设备投资大，锻模成本高，生产准备周期长，且模锻件受到模锻设备吨位的限制，适于小型锻件的成批和大量生产。变形获得锻件4.锻造工艺流程：备料---加热---模锻---切边、冲孔—热处理—酸洗、清理---校正 5.锻造用料：碳素钢和合金钢、铝、镁、铜、钛等及其合金。材料的原始状态：棒料、铸锭、金属粉末和液态金属。 6.一般加热方法：可分为燃料（火焰）加热和电加热两大类。 7.钢在加热时的常见缺陷：氧化、脱碳、过热、过烧、裂纹 8.自由锻主要工序：镦粗、拔长、冲孔、扩孔
9.使坯料高度减小，横截面增大的成形工序称为镦粗。镦粗分类：完全镦粗、端部镦粗、中间镦粗 10.镦粗的变形分析：难变形区、大变形区、小变形区 11.镦粗工序主要质量问题：①锭料镦粗后上、下端常保留铸态组织 ②侧表面易产生纵向或呈45度方向的裂纹③高坯料镦粗时常由于失稳而弯曲。 防止措施: 1、使用润滑剂和预热工具 2、采用凹形毛坯 3、采用软金属垫 4、采用叠镦和套环内镦粗 5、采用反复镦粗拔长的锻造工艺 12.使坯料横截面积减小而长度增加的成形工序叫拔长 13.在坯料上锻制出透孔或不透孔的工序叫冲孔 14.冲孔的质量分析：走样、裂纹、孔冲偏 15.减小空心坯料壁厚而增加其内、外径的锻造工序叫扩孔 16.采用一定的工模具将坯料弯成所规定的外形的锻造工序称为弯曲 17.扭转是将坯料的一部分相对于另一部分绕其轴线旋转一定角度的锻造工序 18.按成形方法的不同，模锻工艺可分为开式模锻、闭式模锻、挤压和顶镦四类 19.模具形状对金属变形流动的影响：⑴控制锻件的最终形状和尺寸⑵控制金属的流动方向⑶控制塑性变形区⑷提高金属的塑性⑸控制坯料失稳提高成形极限
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、浇注系统按内浇道设臵在铸件的不同高度处分类 1.顶注式浇注系统——内浇道设臵在铸件的最高处； 2.中间注入式浇注系统——内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——内浇道设臵在铸件最低处侧面或 底部； ４.阶梯式浇注系统——内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 最小时内浇道，也就是说内浇道成了该系统中的阻流截面。统常写成F直＞F横＞F内 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内，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：(将金属液引入到内浇道，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内浇口
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在内浇道入口处存在“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内 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
（2）题解 101、什么叫顶镦？ 答： 顶镦指杆件的局部镦粗工艺过程。因为顶镦工艺过程常常在平锻机上完成，有时也称为平锻工艺。 102、顶镦可分为哪两种？ 答： 顶镦根据模具结构和变形过程中金属的流动方式分为闭式平锻和开式平锻两种。 103、顶镦工艺的技术关键是什么？ 答： 顶镦工艺的技术的关键是使坯料在顶镦过程中不产生弯曲，或仅有少量弯曲但不能折叠。 104、什么是顶镦第一规则？ 答： 顶镦第一规则当毛坯的端面平整且垂直于棒料轴线，其变形部分的长度长径比小于3时，可以一次顶镦成形。 105、顶镦第二规则适用于什么场合？ 答： 顶镦第二规则适用于在凹模中聚料。主要是为了保证正常的局部镦粗杆件的伸出长度而不产生折叠。
106、镦粗第三规则适用于什么场合？ 答： 镦粗第三规则适用于在冲头的锥形模膛内聚料。它能保证杆料进行正常的局部镦粗而不产生弯曲折叠。 107、叙述锤锻模的结构，并说出各零件的功用？ 答： 锤锻模由上下两个模块组成，两模块借助燕尾、楔铁和键块分别紧固在锤头和下模座的燕尾槽中。 燕尾使模块固定在锤头（或砧座）上，使燕尾底面与锤头（或砧座）底面紧密贴合。 楔铁使模块在左右方向定位。 键块使模块在前后方向定位。 108、锤上模锻的分类有哪几种？ 答： 锤上模锻的分类为： （1）按模锻时有无飞边分为开式模锻及闭式模锻，（无飞边模锻节省飞边损耗，提高材料利用率）。 锻件坯料一般需要锯切下料或车床下料。 （2）按模块上布置模膛的个数不同分为单模膛模锻和多模膛模锻，（单模膛模锻适用于形状简单的锻件。多模膛模锻的坯料可在一次加热后连续塑性变形）。 （3）按模块上终锻模锻件数的不同分为一模一件的单件模锻和一模多件的多件模锻。
锻造工艺学复习题 0895222班 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?250C o 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