成型工艺思考题

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材料成型复习题思考及答案

材料成型复习题思考及答案《材料成形技术基础》复习思考题第⼀篇铸造1.何谓液态合⾦的充型能⼒？充型能⼒不⾜，铸件易产⽣的主要缺陷有哪些？充型能⼒：液态⾦属充满铸型型腔，获得形状完整、尺⼨精确、轮廓清晰铸件的能⼒。

充型能⼒不⾜，会产⽣浇不⾜、冷隔、⽓孔、夹渣等缺陷。

提⾼充型能⼒的⽅法：1）选择凝固温度范围⼩的合⾦；2）适当提⾼浇注温度、充型压⼒；4）合理设计浇注系统结构；4）铸型预热，合理的铸型蓄热系数和铸型发⽓量；5）合理设计铸件结构。

2.影响液态合⾦充型能⼒的主要因素有哪些？影响液态合⾦充型能⼒的主要因素有：流动性、铸型条件、浇注条件和铸件结构等。

3.浇注温度过⾼或过低，对铸件质量有何影响？浇注温度过低，会产⽣浇不⾜、冷隔、⽓孔、夹渣等缺陷。

浇注温度过⾼，液态合⾦的收缩增⼤，吸⽓量增加，氧化严重，容易导致产⽣缩孔、缩松、⽓孔、粘砂、粗晶等缺陷。

可见，浇注温度过⾼或过低，都会产⽣⽓孔。

4.如何实现同时凝固？⽬的是什么？该原则适⽤于何种形状特征的铸件？铸件薄璧部位设置在浇、冒⼝附近，⽽厚璧部位⽤冷铁加快冷却，使各部位的冷却速度趋于⼀致，从⽽实现同时凝固。

⽬的：防⽌热应⼒和变形。

该原则适⽤于壁厚均匀的铸件。

注意：壁厚均匀，并⾮要求壁厚完全相同，⽽是铸件各部位的冷却速度相近。

5.试述产⽣缩孔、缩松的机理。

凝固温度范围⼤的合⾦，其缩孔倾向⼤还是缩松倾向⼤？与铸铁相⽐较，铸钢的缩孔、缩松倾向如何？产⽣缩孔、缩松的机理：物理机制是因为液态收缩量＋凝固收缩量＞固态收缩量（或写为：体收缩量＞线收缩量）；⼯艺原因则是由于补缩不⾜。

凝固温度范围⼤的合⾦，其缩松倾向⼤。

与铸铁相⽐较，铸钢的缩孔、缩松倾向⼤。

6.试述冒⼝与冷铁的作⽤。

冒⼝：补缩、排⽓。

冷铁：调整冷却速度。

7.⼀批铸钢棒料（Φ200×L mm ）加⼯：(1)沿其轴线，在⼼部钻Φ80mm 棒料长度为L １； (2)将其车为Φ80mm L2。

试分析L 、L1、L2是否相等。

材料成型基础及参考答案

作业1一、思考题1．什么是机械性能？（材料在载荷作用下所表现出来的性能）它包含哪些指标?（强度、塑性、硬度、韧性、疲劳强度）2．名词解释：过冷度（理论结晶温度与实际结晶温度之差），晶格（把每一个原子假想为一个几何原点，并用直线从其中心连接起来，使之构成空间格架），晶胞（在晶格中存在能代表晶格几何特征的最小几何单元），晶粒（多晶体由许多位向不同，外形不规则的小晶体构成的，这些小晶体称为晶粒），晶界（晶粒与晶粒之间不规则的界面），同素异晶转变固溶体（合金在固态下由组元间相互溶解而形成的相），金属化合物（若新相得晶体结构不同于任一组元，则新相师相元间形成的化合物），机械混合物3．过冷度与冷却速度有什么关系?对晶粒大小有什么影响?冷却速度越大过冷度越大，晶粒越细。

4.晶粒大小对金属机械性能有何影响?常见的细化晶粒的方法有哪些?晶粒越细，金属的强度硬度越高，塑韧性越好。

孕育处理、提高液体金属结晶时的冷却速度、压力加工、热处理等5．含碳量对钢的机械性能有何影响? 第38-39页6说明铁素体、奥氏体、渗碳体和珠光体的合金结构和机械性能。

二、填表说明下列符号所代表的机械性能指标符号名称单位σs屈服强度σb强度极限ε应变 1δ伸展率%HB 布氏硬度HBHRC 洛氏硬度HRCak 冲击硬度σ—1 疲劳强度以相和组织组成物填写简化的铁碳相图此题新增的此题重点L+AL+Fe3CF+ Fe3CF图1--1 简化的铁碳合金状态图三、填空1.碳溶解在体心立方的α-Fe中形成的固溶体称铁素体，其符号为 F ，晶格类型是体心立方晶格，性能特点是强度低，塑性好。

2.碳溶解在面心立方的γ-Fe中形成的固溶体称奥氏体，其符号为 A ，晶格类型是面心立方晶格，性能特点是强度低，塑性不好。

3.渗碳体是铁与碳的金属化合物，含碳量为 6.69 ％，性能特点是硬度很高，脆性很差。

4.ECF称共晶转变线，所发生的反应称共晶反应，其反应式是得到的组织为 L（4.3% 1148℃）=A（2.11%）+Fe3C 。

材料成形技术基础复习思考题-塑性成形部分-题

《材料成形技术基础》总复习思考题一、基本概念加工硬化、轧制成形、热塑性成形、冷塑性成形、变形速度、塑性变形能力（可锻性）、自由锻造、模型锻造、敷料（余块）、锻造比、镦粗、拔长、冲孔、落料、拉深、拉深系数、反挤压成形、正挤压。

二、是非判断1、塑性是金属固有的一种属性，它不随变形方式或变形条件的变化而变化。

（）2、对于塑性较低的合金材料进行塑性加工时拟采用挤压变形方式效果最好。

（）3、自由锻是生产单件小批量锻件最经济的方法，也是生产重型、大型锻件的惟一方法。

（）4、锻件图上的敷料或余块和加工余量都是在零件图上增加的部分，但两者作用不同。

（）5、模膛深度越深，其拔模斜度就越大。

（）6、对正方体毛坯进行完全镦粗变形时，可得到近似于圆形截面的毛坯。

（）7、对长方体毛坯进行整体镦粗时，金属沿长度方向流动的速度大于横向流动的速度。

（）8、塑性变形过程中一定伴随着弹性变形。

（）9、金属在塑性变形时，压应力数目越多，则表现出的塑性就越好。

（）10、金属变形程度越大，纤维组织越明显，导致其各向异性也就越明显。

（）11、金属变形后的纤维组织稳定性极强，其分布状况一般不能通过热处理消除，只能通过在不同方向上的塑性成形后才能改变。

（）12、材料的变形程度在塑性加工中常用锻造比来表示。

（）13、材料的锻造温度范围是指始锻温度与终锻温度之间的温度。

（）14、加热是提高金属塑性的常用措施。

（）15、将碳钢加热到250℃后进行的塑性变形称为热塑性变性。

（）16、自由锻造成形时，金属在两砧块间受力变形，在其它方向自由流动。

（）17、镦粗、拔长、冲孔工序属于自由锻的基本工序。

（）18、模锻件的通孔可以直接锻造出来。

（）19、可锻铸铁可以进行锻造加工。

（）20、始锻温度过高会导致锻件出现过热和过烧缺陷。

（）21、热模锻成形时，终锻模膛的形状与尺寸与冷锻件相同。

（）22、金属的锻造性与材料的性能有关，而与变形的方式无关。

（）23、模锻件的精度取决于终锻模膛的精度。

塑料成型工艺与模具设计

塑料成型工艺与模具设计《塑料成型工艺及模具设计》1学习与复习思考题绪论1．塑料的概念塑料是一种以合成或者天然的高分子化合物为要紧成分，加入或者不加入填料与添加剂等辅助成分，经加工而形成塑性的材料，或者固化交联形成刚性的材料。

2．现代工业生产中的四大工业材料是什么。

钢铁、木材、高分子材料、无机盐材料3．现代工业生产中的三大高分子材料是什么？橡胶、塑料、化学纤维塑料成型基础聚合物的分子结构与热力学性能1．树脂与塑料有什么区别塑料的要紧成分是树脂（高分子聚合物）。

2．高分子的化学结构构成。

高分子聚合物：由成千上万的原子，要紧以共价键相连接起来的大分子构成的化合物。

3．聚合物分子链结构分为哪两大类，它们的性质有何不一致。

线型聚合物——热塑性塑料体型聚合物——热固性塑料1.线型聚合物的物理特性：具有弹性与塑性，在适当的溶剂中能够溶解，当温度升高时则软化至熔化状态而流淌，且这种特性在聚合物成型前、成型后都存在，因而能够反复成型。

2.体型聚合物的物理特性：脆性大、弹性较高与塑性很低，成型前是可溶与可熔的，而一经硬化(化学交联反应)，就成为不溶不熔的固体，即使在再高的温度下(甚至被烧焦碳化)也不可能软化。

4．聚合物的聚集态结构分为哪两大类，它们的性质有何不一致。

1无定形聚合物的结构：其分子排列是杂乱无章的、相互穿插交缠的。

但在电子显微镜下观察，发现无定形聚合物的质点排列不是完全无序的，而是大距离范围内无序，小距离范围内有序，即“远程无序，近程有序”。

2体型聚合物：由于分子链间存在大量交联，分子链难以作有序排列，因此绝大部分是无定形聚合物。

5．无定性聚合物的三种物理状态，与四个对应的温度，对我们在使用与成型塑料制品时有何指导意义。

三种物理状态1.玻璃态：温度较低(低于θg温度)时，曲线基本上是水平的，变形程度小而且是可逆流的，但弹性模量较高，聚合物处于一种刚性状态，表现为玻璃态。

物体受力变形符合虎克定律，应变与应力成正比。

《高分子材料成型加工》课后部分习题参考答案

2．分别区分“通用塑料”和“工程塑料”，“热塑性塑料”和“热固性塑料”，“简单组分高分子材料”和“复杂组分高分子材料”，并请各举2～3例。

答：通用塑料：一般指产量大、用途广、成型性好、价廉的塑料。

通用塑料有：PE，PP，PVC，PS 等；工程塑料：是指拉伸强度大于50MPa，冲击强度大于6kJ/m2 ,长期耐热温度超过100℃的，刚性好、蠕变小、自润滑、电绝缘、耐腐蚀等，可代替金属用作结构件的塑料。

工程塑料有：PA，PET，PBT，POM等；工程塑料是指被用做工业零件或外壳材料的工业用塑料，是强度、耐冲击性、耐热性、硬度及抗老化性均优的塑料。

日本业界将它定义为“可以做为构造用及机械零件用的高性能塑料，耐热性在100℃以上，主要运用在工业上”。

热塑性塑料：加热时变软以至流动，冷却变硬，这种过程是可逆的，可以反复进行。

聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲醛、聚砜、聚苯醚，氯化聚醚等都是热塑性塑料。

(热塑性塑料中树脂分子链都是线型或带支链的结构，分子链之间无化学键产生，加热时软化流动、冷却变硬的过程是物理变化；)热固性塑料：第一次加热时可以软化流动，加热到一定温度，产生化学反应一交链固化而变硬，这种变化是不可逆的，此后，再次加热时，已不能再变软流动了。

正是借助这种特性进行成型加工，利用第一次加热时的塑化流动，在压力下充满型腔，进而固化成为确定形状和尺寸的制品。

这种材料称为热固性塑料。

(热固性塑料的树脂固化前是线型或带支链的，固化后分子链之间形成化学键，成为三维的网状结构，不仅不能再熔触，在溶剂中也不能溶解。

)酚醛、脲醛、三聚氰胺甲醛、不饱和聚酯、有机硅等塑料，都是热固性塑料。

简单组分高分子材料：主要由高聚物组成(含量很高，可达95%以上)，加入少量(或不加入)抗氧剂、润滑剂、着色剂等添加剂。

如：PE、PP、PTFE。

复杂组分高分子材料：复杂组分塑料则是由合成树脂与多种起不同作用的配合剂组成，如填充剂、增塑剂、稳定剂等组成。

成型加工课后思考题答案

成型加⼯课后思考题答案第⼀章1.什么是聚合物的结晶和取向？它们有何不同？研究结晶和取向对⾼分⼦材料加⼯有何实际意义？答：热的饱和溶液冷却后，溶质以晶体的形式析出这⼀过程叫结晶。

⾼聚物的取向意味着其内部的结构单元（如分⼦或晶粒等）的空间指向遵循⼀些择优的⽅向，⽽不是完全随机的。

⾼聚物取向时，它的性能会呈现各向异性。

适当调节取向状况，可在很⼤范围内改变⾼聚物的性能。

⼀般说，取向时物体在取向⽅向上的模量和强度会明显增⼤。

在纤维和薄膜的⽣产中取向状况的控制显得特别重要。

通过液晶态加⼯⽽获得⾼度取向的刚性链⾼分⼦纤维的模量和强度已能达到钢丝和玻璃纤维的⽔平。

其他⾼分⼦材料或制品中的取向状况也是影响性能的⼀种因素。

（取向能提⾼材料的各向异性，也就是⾼分⼦链向⼀个⽅向规整的排列能提⾼材料的⼀个⽅向强度。

结晶能提⾼材料的熔点和韧性。

）2.请说出晶态与⾮晶态聚合物熔融加⼯温度范围，并讨论两者作为材料的耐热性好坏。

答：晶态聚合物：Tm～Td；⾮晶态聚合物：Tf～Td。

对于作为塑料使⽤的⾼聚物来说，在不结晶或结晶度低时，最⾼使⽤温度是Tg；当结晶度达到40%以上时，晶区互相连接，形成贯穿整个材料的连续相，因此在Tg 以上仍不会软化，其最⾼使⽤温度可提⾼到结晶熔点。

3.聚合物成型过程中为什么会发⽣取向？成型时的取向产⽣的原因及形式有哪⼏种？取向对⾼分⼦材料制品的性能有何影响？答：在成型加⼯时，受到剪切和拉伸⼒的影响，⾼分⼦化合物的分⼦链会发⽣取向。

原因：由于在管道或型腔中沿垂直于流动⽅向上的各不同部位的流动速度不相同，由于存在速度差，卷曲的分⼦⼒受到剪切⼒的作⽤，将沿流动⽅向舒展伸直和取向。

⾼分⼦化合物的分⼦链、链段或微晶等受拉伸⼒的作⽤沿受⼒⽅向排列。

主要包括单轴拉伸取向和双轴拉伸取向。

⾮晶态⾼分⼦取向包括链段的取向和⼤分⼦链的取向；结晶性⾼分⼦的拉伸取向包括晶区的取向和⾮晶区的取向⾼分⼦材料经取向后，拉伸强度、弹性模量、冲击强度、透⽓性增加。

材料成型原理及工艺思考题

材料成型加工思考题1.给出HAZ的概念HAZ定义：焊缝周围未熔化的母材在加热和冷却过程中，发生了金相组织和力学性能变化的区域称为热影响区（heat-affected zone, HAZ ）。

2.焊接热循环有哪几个参数？焊接热循环曲线可以分为加热与冷却两个阶段，采用四个参数描述其特征。

最高温度Tm：最高温度又称为峰值温度，它与HAZ中的点有对应关系，距离焊缝近的点峰值温度高。

相变温度以上的停留时间tH：可以分为加热停留时间t′及冷却停留时间t″。

tH越长，奥氏体均质化越充分，但是，奥氏体晶粒长大也越严重。

冷却速度ωc或冷却时间tc：冷却速度ωc是指冷却至某一温度Tc时的瞬时冷却速度，可以在温度-时间曲线上在Tc点作切线求得。

也可以采用一定温度范围内的平均冷却速度或者采用一定温度范围内的冷却时间tc （如t8/5，t8/3，t100）来反映冷却速度。

3.说明Tm、t8/5的含义。

最高温度Tm：最高温度又称为峰值温度，它与HAZ中的点有对应关系，距离焊缝近的点峰值温度高。

焊接钢时，HAZ过热区的Tm可达1300 ℃～1350 ℃，奥氏体因严重过热而长大，冷却后组织粗大，韧性下降。

t8/5：焊接熔池的温度从800度降到500的时间，这个很重要，因为通过控制t8/5可以改变熔池的冷却速度，从而达到防止冷裂纹、控制组织以达到满意的性能。

4.说明易淬火钢与不易淬火钢HAZ组织分布。

（1）不易淬火钢HAZ组织分布这类钢主要有低碳钢、普通低合金钢（16Mn、15MnV）等。

按不同部位最高温度范围及组织变化可以将HAZ 分为四个区:熔合区、过热区、相变重结晶区、不完全重结晶区。

熔合区：熔合区是焊缝与母材相邻的部位，最高温度处于固相线与液相线之间，所以又称为半熔化区。

此区较窄，由于晶界与晶内局部熔化，成分与组织不均匀分布，过热严重，塑性差，所以是焊接接头的薄弱环节过热区：此区的温度范围处于固相线到1100 ℃左右。

由于加热温度高，奥氏体过热，晶粒严重长大，故又称之为粗晶区。

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1．解释名词
（1）树脂，塑料
（2）热塑性塑料，热固性塑料
（3）闪蒸
（4）凝聚
（5）PP等规度
（6）混缩聚反应
（7）熔融缩聚
（8）均缩聚反应
（9）反应程度
（10）溶液本体聚合
（11）树脂造粒
（12）气流干燥
（13）粘釜
(14) 门尼粘度
(15) 熔融指数
(16) 灰分
(17) 预聚
(18) 孔隙率
2．请简述高聚物生产的主要过程。

请概述生产单体的原料路线的石油化工路线并比较各自的特点。

3.高压聚乙烯生产过程中聚合温度、压力和停留时间对LDPE的大分子结构、分子量及其分布、聚合物的密度等有何影响？
4.简述有机玻璃的生产过程，其中预聚的目的是什么
5..聚合物生产过程中，间歇聚合半连续聚合和连续聚合操作方式各有哪些特点？
6. 乳化剂在乳液聚中主要作用是什么？如何选用？
7.转化率对丁苯橡胶的组成及性能有何影响？苯乙烯含量对丁苯橡胶性能有何影响？为获得综合性能最好的丁苯橡胶，生产中如何控制其含量？低温乳聚丁苯橡胶的聚合温度对产品的大分子结构和性能有何影响？生产上如何控制? 门尼粘度是反映橡胶加工性能的一项重要指标，丁苯橡胶低温乳液聚合中如何控制门尼粘度？一般控制值为多少?
7.请叙述悬浮聚合过程单体液滴的形成过程和聚合物颗粒的形成过程。

在悬浮聚合过程中如何防止液滴之间和颗粒之间的黏合而结块？
8.简述悬浮法生产聚氯乙烯的生产工艺过程及配料中各组分的作用。

聚氯乙烯生产时，为了防止粘釜而采取的方法有哪些？简述聚氯乙烯生产时，为提高聚合釜传热能力采取的方法? 生产疏松型聚氯乙烯树脂时为了提高设备的生产能力常采取什么方法？为什么？在氯乙烯悬浮聚合中如何控制其颗粒形态、粒径及其分子量的大小？
9.简述苯乙烯的和溶液本体聚合的工艺特点.聚苯乙烯具有哪些性能?
10.制备腈纶的主体原料是由哪些单体聚合而成？为什么不能单独用丙烯腈？腈纶生产过程中加第二单体和第三单体可改善纤维哪方面的性能? 第二单体和第三单体的加入量一般是多少?
11.为什么离子聚合和配位聚合方法不采用悬浮聚合和乳液聚方法？阴离子聚合物性
能有何特点？在工业上生产嵌段聚合物方面有何应用？
12.脱灰的目的是什么，是否需脱灰由什么决定？
13.简述speripol聚丙烯生产工艺流程。

14.请比较（LLDPE）与LDPE在结构、性能以及生产方法等方面的差异。

15.溶液聚合中溶剂的作用是什么？应如何选用溶剂
16.在尼龙-6生产中，如何除去聚合物中的单体和低聚物？聚合反应温度对己内酰胺开
环聚合的分子量及反应速率有何影响？
17.请简述PET酯交换法的工艺流程。

缩聚反应温度、时间和真空度对PET的特性粘
度有何影响？
18. 聚合物生产过程中间歇聚合和连续聚合这两种操作方式各有哪些特点？
1.简述苯乙烯溶液本体聚合工艺流程。

2.简述speripol聚丙烯生产工艺流程。

3.简述PET酯交换法的工艺流程。

4.简述LDPE生产工艺流程。

5.简述悬浮法生产聚氯乙烯的生产工艺流程
1.请写出下列物质的中文名称。

EG、DMT、BHET、C-TPA、PMMA、PVC、PP、PS、SBS、ABS、PAN、LLDPE、LDPE、HDPE、HIPS。