西南交通大学 材料成型技术基础复习纲要
材料成型工艺基础考试复习要点精编版

材料成型工艺基础考试复习要点公司内部编号:(GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-材料成型工艺基础复习资料13上午九到十一点一号公教楼4071铸件的凝固方式及其影响因素凝固方式:(l)逐层凝固方式(2)糊状凝固方式(3)中间凝固方式影响因素:(l)合金的结晶温度范围:结晶温度范围越小,凝固区域越窄,越倾向于逐层凝固。
低碳钢近共晶成分铸铁倾向于逐层凝固,高碳钢、远共晶成分铸铁倾向于糊状凝固。
(2)逐渐的温度梯度:在合金的结晶温度范围已定时,若铸件的温度梯度↑由小到大,则凝固区由宽变窄,倾向于逐层凝固。
2铸造性能含义及其包括内容,充型能力含义,影响合金流动性因素(合金种类、成分、浇注条件、铸型条件)铸造性能:合金铸造成形获得优质铸件的能力,、合金的铸造性能:主要指合金的流动性、收缩性和吸收性等充型能力:液态合金充满铸型型腔,获得形状完整轮廓清晰的铸件的能力。
影响合金流动性因素:(l)合金的种类。
灰铸铁、硅黄铜流动性最好,铝合金次之,铸钢最差。
(2)合金的成分。
同种合金,成分不同,其结晶特点不同,流动性也不同。
(3)浇注温度越高,保持液态的时间越长,流动性越好;温度越高,合金粘度越低,阻力越小,充型能力越强。
在保证充型能力的前提下温度应尽量低。
生产中薄壁件常采用较高温度,厚壁件采用较低浇注温度,(4) l.铸型的蓄热能力越强,充型能力越差2.铸型温度越高,充型能力越好3.铸型中的气体阻碍充型3合金的收缩三阶段,缩孔、缩松、应力、变形、裂纹产生阶段l.收缩。
合金从液态冷却至常温的过程中,体积或尺寸缩小的现象。
合金的收缩过程可分为三阶段(l)液态收缩(2)凝固收缩(3)固态收缩缩孔(1)形成条件:金属在恒温或很窄的温度范围内结晶,铸件壁以逐层凝固方式凝固。
(2)产生原因:是合金的液态收缩和凝固收缩值大于固态收缩值,且得不到补偿。
(3)形成部位:在铸件最后凝固区域,次区域也称热节。
缩松(1)形成条件:形成铸件最后凝固的收缩未能得到补足,或者结晶温度范围宽的合金呈糊状凝固,凝固区域较宽,液、固两相共存,树枝晶发达,枝晶骨架将合金液分割开的小区难以得到补缩所致。
材料成型技术基础-总复习-知识点归纳

二、铸造1.零件结构分析:筒壁过厚;圆角过渡,易产生应力集中。
2.铸造方法:砂型铸造(手工造型)及两箱造型。
3.选择浇注位置和分型面4.确定工艺参数(1) 铸件尺寸公差:因精度要求不高,故取CT15(2) 要求的机械加工余量(RMA ):余量等级取H 级。
参考表2-6,余量值取5mm ,标注为GB/T 6414-CT15-RMA5(H)(3) 铸件线收缩率:因是灰铸铁件及受阻收缩,取0.8%(4) 起模斜度:因铸件凸缘端为机加工面,增加壁厚式,斜度值1°(5) 不铸出的孔:该铸件6个φ18孔均不铸出(6) 芯头形式:参考图2-39,采用水平芯头零件结构的铸造工艺性:1、基本原则:1) 铸件的结构形状应便于造型、制芯和清理2) 铸件的结构形状应利于减少铸造缺陷3) 对铸造性能差的合金其铸件结构应从严要求2、铸造性能要求:1) 铸件壁厚应均匀、合理(外壁>内壁>肋(筋))2) 铸件壁的连接(圆角过渡、避免交叉和锐角、避免壁厚突变 )3) 防止铸件变形(结构尽量对称)4) 避免较大而薄的水平面5) 减少轮形铸件的内应力 (避免受阻收缩)3、铸造工艺要求:1)外形铸件外形分型面应尽量少而平;避免局部凸起或凹下侧凹和凸台不应妨碍起模;垂直于分型面的非加工面应具有结构斜度2)内腔尽量采用开放式、半开放式结构;应利于型芯的固定、排气和清理3)大件和形状复杂件可采用组合结构三、塑性成形金属塑性成形的方法:锻造、冲压、挤压、轧制、拉拔自由锻1、零件结构分析2、绘制锻件图 (余块、余量、公差)3、确定变形工序(镦粗、冲孔、芯轴、拔长、弯曲、切肩、锻台阶)4、计算坯料质量(mo= (md+mc+mq) (1+δ))和尺寸 (首工序镦粗:D0≥0.8 拔长:D0≥ 零件结构的自由锻工艺性1)应避免锥形或楔形,尽量采用圆柱面和平行面,以利于锻造2)各表面交接处应避免弧线和曲线,尽量采用直线或圆,以利于锻制3)应避免肋板或凸台,以利于减少余块和简化锻造工艺4)大件和形状复杂的锻件,可采用锻—焊,锻—螺纹联接等组合结构模锻1、零件结构分析(分模面、结构斜度、圆角过渡、腹板厚度)2、绘制锻件图(余块、机械加工余量、锻件公差、模锻斜度、模锻圆角)3、确定变形工步(镦粗、拔长、滚压、弯曲、预锻、终锻)4、修整工序选择(切边、冲连皮、校正、热处理(正火或退火)、清理) 30V max Dy零件结构的模锻工艺性1)应有合理的分模面,以保证锻件从模膛中取出又利于金属填充、减少余块和易于制模2)与分模面垂直的非加工面应有结构斜度,以利于从模膛中取出锻件(圆角过渡,利金属流动,防应力集中)3)应避免肋的设置过密或高宽比过大,利于金属充填模膛4)应避免腹板过薄,以减小变形抗力以及利于金属填充模膛5)应尽量避免深孔或多孔结构,以利于制模和减少余块6)形状复杂性件宜采用锻—焊、锻—螺纹联接等组合结构,以利于模具和减少余块冲压(冲裁、弯曲、拉深、缩口、起伏和翻孔)冲裁:落料模:D凹≈(Dmin)D凸≈(D凹-Zmin)冲孔模:d凸≈(dmax)d凹≈(d凸+Zmin)弯曲:工件内侧圆角半径≥凸模圆角半径、弯曲件毛坯长度拉伸:拉深间隙、拉伸模尺寸、毛坯直径、拉深次数冲压工序:1)带孔平板件:单工序:先落料后冲孔,连续模:先冲孔后落料2)带孔的弯曲件或拉深件:热处理、拉深/弯曲、冲孔3)形状复杂的弯曲件:先弯两端、两侧,后弯中间模具:单工序模、复合模、连续模1、零件结构分析:孔边距过小,宜加大2、冲裁间隙:取大间隙Z/2=(10%~12.5%)δ故Z=0.30~0.38mm模具刃口尺寸:落料模:D凹≈(Dmin)=33.2 D凸≈(D凹-Zmin)=32.9冲孔模:d凸≈(dmax)=26.7 d凹≈(d凸+Zmin)=273、冲压工序选择工序类型:平板件,冲孔和落料工序工序顺序:大批量,先冲孔后落料4、模具类型:精度要求不高且为大批量生产,采用连续模零件结构的冲压工艺性1)材料:尽量选用价格较低的材料2)精度和表面质量:3)冲压件的形状和尺寸1)冲裁件:①形状尽可能简单、对称②圆弧过渡、避免锐角③注意孔形、孔径、孔位2)弯曲件:①形状②h、a、c≥2δ、l≥r+(1~2)δ、R/r≥0.5δ③冲孔槽防止孔变形④位置3)拉深件:①形状②转角l≥R/r+0.5δ、R≥2~4δ、r≥2δ③位置④组合工艺、切口工艺四、连接成形焊接头力学性能:相变重结晶区、焊缝金属区、母材、不完全重结晶区、熔合区、过热区焊接残余应力:调节1)设:减少焊缝的数量和尺寸并避免焊缝密集和交叉;采用刚性较小的接头2)工:合理的焊接顺序(先内后外、先短后长、交叉处不起头收尾)、降低焊接接头的刚性、加热减应区、锤击焊缝、预热和后热2、消除:1)去应力退火2)机械拉伸法3)温差拉伸法4)振动法3、焊接残余变形控制和矫正:(收缩变形、角变形、弯曲变形、扭曲变形、失稳变形)1)设:尽量减少焊缝的数量和尺寸,合理选用焊缝的截面形状2、合理安排焊缝位置2)工:反变形法、刚性固定法、合理选用焊接方法和焊接规范、选用合理的装配焊接顺序材料的焊接性:(材料的化学成分、焊接方法、焊接材料、焊件结构类型、服役要求)焊接性评价:碳当量、冷裂纹敏感系数公式金属材料的焊接:1、碳钢:(①淬硬组织、裂纹;②预热和后热;③低氢型焊条、碱度较高的焊剂;④去应力退火或高温回火)1)低碳钢、强度低的低合金结构钢:各种方法,无需采用任何工艺措施方便施焊2)中碳钢:①易②③④小电流、低焊速和多层焊。
材料成形复习提纲

材料成形复习提纲
一、引言
1.材料成形的定义和重要性
2.材料成形的分类和应用领域
二、材料成形的基本原理
1.材料变形与本构关系
2.材料变形的影响因素
3.材料成形的力学行为
三、塑性成形
1.压力与应力
2.塑性变形的基本形式
3.塑性成形的分类和工艺
4.塑性成形的优点和局限性
四、焊接成形
1.焊接工艺的分类和原理
2.焊接接头的设计和准备
3.焊接材料和设备的选择
4.焊接质量控制和检验
五、热处理技术
1.热处理的目的和作用
2.热处理的分类和工艺
3.热处理对材料性能的影响
4.热处理过程控制和参数选择
六、表面处理技术
1.表面处理的目的和作用
2.表面处理的分类和工艺
3.表面处理对材料性能的影响
4.表面处理过程控制和参数选择
七、材料成形的质量控制与检验
1.质量控制的重要性和原则
2.常用的成形质量检验方法
3.质量缺陷的分析和处理
八、新型材料成形技术
1.新型材料与成形技术的关系
2.新型材料成形技术的研究进展
3.新型材料成形技术的应用前景
九、结语
1.材料成形的发展趋势和挑战
2.对材料成形的思考和展望。
材料成型复习提纲(完整版)

题型与比例:选择题20%,填空题30% ,是非题20%,其他30%第一章1.铸件的凝固方式有:逐层凝固、糊状凝固、中间凝固2.合金的结晶温度范围越小,凝固区域越窄,越倾向于逐层凝固。
3.液态金属本身的流动性能力称为流动性。
4.液态合金充满型腔,获得形状完整,轮廓清晰的铸件的能力,称为充型能力。
5.影响合金流动性的因素:1.合金的种类2.合金的成分3.浇注的条件4.铸型的充填条件6.灰铸铁、硅黄铜的流动性最好,铝合金次之,铸钢最差。
7.收缩是铸造合金从浇注、凝固直至冷却到室温的过程中,其体积或尺寸缩减的现象。
收缩是合金的物理本性,在铸造过程中,因收缩可能会导致铸件产生缩孔、缩松、应力、变形和裂纹等缺陷。
8.缩孔是在铸件最后凝固的部分形成容积较大而且集中的空洞。
9.缩松是细小而分散的空洞。
10.定向凝固(顺序凝固)在铸件上可能出现缩孔的厚大部位安放冒口,在远离冒口的部分安放冷铁,使铸件上远离冒口的部位先凝固,靠近冒口的部位后凝固,冒口本身最后凝固。
11.铸造内应力按产生的原因不同,分为热应力、收缩应力、相变应力。
热应力主要是铸件冷却中,由于冷却速度不同而引起不均衡收缩所产生的应力。
热应力使冷却较慢的厚壁处或心部受拉伸,冷却较快的薄壁处或表面受压缩。
12.一般铸件冷却到弹性状态后,收缩受阻才会产生收缩应力,而且收缩应力表现为拉应力或切应力。
13.同时凝固:采取措施使铸件各部分无温差或温差尽量小,几乎同时进行凝固。
自然时效:将铸件置于露天场地半年以上,让其缓慢地发生变形,内应力消除。
热时效(人工时效)又称去应力退火,将铸件加热到550~650°C,保温2~4h,随炉慢冷至150~220°C,然后出炉。
14.热裂一般是在凝固末期,金属处于固相线附近的高温时形成的。
热裂纹的特征是裂纹短,缝隙较宽,形状曲折,裂口表面氧化较严重15.冷裂的特征是裂纹细小,呈连续直线状,具有金属光泽或微氧化色。
材料成型技术基础知识点总结

材料成型技术基础知识点总结材料成型技术是指利用压力、温度和时间等因素,通过给予物质以一定的形状,以获得具备特定功能和要求的制品的一种技术方法。
材料成型技术在各个行业的制造过程中起着重要的作用。
下面将对材料成型技术的基础知识点进行总结。
1.材料成型的分类:材料成型可分为热成型和冷成型两类。
热成型是指在高温下进行的成型过程,包括热压、热拉伸、热挤压等。
冷成型是指在常温下进行的成型过程,包括冷弯、冷挤压、冷拔等。
2.材料成型的原理:材料成型的基本原理是通过对材料施加力和热量,使其发生塑性变形,进而得到所需形状和尺寸的制品。
材料成型的力学过程包括拉伸、挤压、弯曲、剪切等。
热量作用主要是为了降低材料的硬度,提高其变形能力。
3.材料成型工艺:材料成型的工艺包括模具设计、加工设备的选择与调试、成型过程的操作等。
模具是材料成型的关键工具,模具的设计要考虑到材料的特性、形状和尺寸的要求。
加工设备的选择与调试要根据材料的成型要求和加工量来确定。
成型过程的操作要严格控制力和热的加工参数,保证制品的质量。
4.材料成型的性能影响因素:材料成型的性能受到许多因素的影响,包括材料的物理和化学性质、成型工艺的参数、设备的性能等。
材料的性能对成型工艺的选择和制品的质量有着重要影响。
成型工艺的参数如温度、压力、速度等也会对成品的性能产生影响。
设备的性能如精度、刚度、压力等也会影响到成型的结果。
5.材料成型的应用:材料成型技术广泛应用于诸多领域,如汽车制造、航空航天、电子、建筑等。
汽车制造中的车身、发动机零部件等都需要经过冲压成型、挤压成型等工艺。
航空航天中的飞机壳体、涡轮叶片等也需要通过成型工艺进行制作。
电子产品中的外壳、散热器等也需要通过成型技术来获得所需的形状。
建筑领域中的钢结构、混凝土构件等亦需要经过成型工艺来生产。
综上所述,材料成型技术是制造过程中不可或缺的一部分。
通过了解材料成型的分类、原理、工艺、性能影响因素和应用,可以更好地理解和应用材料成型技术,提高制品的质量和生产效率。
西南交通大学——材料成型技术基础复习纲要

西南交通大学——材料成型技术基础复习纲要第一篇金属铸造成形工艺一.掌握铸造定义与实质及其合金的铸造性能。
A铸造:将熔融金属浇入铸型型腔,经冷却凝固后获得所需铸件的方法。
B铸造实质:液态成形。
C合金:两种或两种以上的金属元素、或金属与非金属元素(碳)熔和在一起,所构成具有金属特性的物质。
D合金的铸造性能:是指合金在铸造过程中获得尺寸精确、结构完整的铸件的能力,流动性和收缩性是合金的主要铸造工艺特性。
二.掌握合金的充型能力及影响合金充型能力的因素。
A合金的充型能力:液态合金充满铸型,获得轮廓清晰、形状准确的铸件的能力。
B影响合金充型能力的因素:(1)铸型填充条件a. 铸型材料;b. 铸型温度;c. 铸型中的气体(2)浇注条件a. 浇注温度(T)T 越高(有界限),充型能力越好。
b. 充型压力流动方向上所受压力越大,充型能力越好。
(3)铸件结构结构越复杂,充型越困难。
三.掌握合金收缩经历的三个阶段及其铸造缺陷的产生。
A合金的收缩:合金从浇注、凝固、冷却到室温,体积和尺寸缩小的现象。
B合金收缩的三个阶段:(1)液态收缩合金从 T浇注→ T凝固开始间的收缩。
(2)凝固收缩合金从 T凝固开始→T凝固终止间的收缩。
液态收缩和凝固收缩是形成铸件缩孔和缩松缺陷的基本原因。
(3)固态收缩(易产生铸造应力、变形、裂纹等。
)合金从 T凝固终止→T室间的收缩。
四.了解形成铸造缺陷(缩孔,缩松)的主要原因及其防止措施。
A产生缩孔和缩松的主要原因:液态收缩和凝固收缩导致。
B缩孔形成原因:收缩得不到及时补充;缩松形成原因:糊状凝固,被树枝晶体分隔区域难以实现补缩。
C缩孔与缩松的预防:(1)定向凝固,控制铸件的凝固顺序;(2)合理确定铸件的浇注工艺五.掌握铸件产生变形和裂纹的根本原因。
铸件产生变形和裂纹的根本原因:铸造内应力(残余内应力)六.掌握预防热应力的基本途径。
预防热应力的基本途径:缩小铸件各部分的温差,使其均匀冷却。
借助于冷铁使铸件实现同时凝固。
材料成型技术基础复习

1.塑性成形是利用金属的塑性,在外力作用下使金属发生塑性变形,从而获得所需要形状和性能产品的一种加工方法2.单晶体:晶格位向相同的一群同类型晶胞聚合在一起,组成单晶体。
3.各向异性:单晶体由于不同晶面和晶向上原子排列不同,使原子的密度和原子间的结合力强弱不同,因而在不同方向上其机械、物理和化学性能不同。
4.多晶体:工业用金属是由许多尺寸很小,位向不同的小的单晶体组成。
5.滑移:在剪应力的作用下,晶体的一部分相对于另一部分,沿着一定的晶面和晶向产生移动。
产生滑移的晶面和晶向,分别称为滑移面和滑移方向。
6.滑移系:通常每一种晶格有几个可能产生滑移的晶面,即同时存在几个滑移面;而每一个滑移面,又同时存在几个滑移方向。
一个滑移面和其上一个滑移方向,构成一个滑移系。
7.单晶体塑性变形的另一种方式叫双晶,又叫孪晶。
8.孪生:单晶体在剪应力作用下,晶体一部分对应一定的晶面(双晶面),沿一定的方向,进行相对移动。
结果使晶体的变形部分与未变形部分以双晶面为对称面互相对称。
9.冷成形—冷塑性成形、冷变形:金属在回复、再结晶温度以下的一种成形方法,通常在变形过程中会出现位错密度上升、发生加工硬化的现象。
10.热成形—热塑性成形、热变形:金属在再结晶温度以上进行的成形方法,通常变形过程材料软化占优势。
11.加工硬化—应变硬化:金属在低于再结晶温度时,由于塑性应变而产生塑性降低、强度和硬度增加的现象。
12.静态回复:当加热温度不高时,晶体内只有间隙原子和空位的运动。
这时变形金属晶粒的外形无明显变化,仍呈纤维状,只消除了晶格畸变,其机械性能几乎无变化,物理化学性能则大部分恢复。
随着温度的升高,原子具有了较大的活动能力,位错开始运动。
实质上是原子从高能态的混乱排列向低能态的规则排列转变的过程,结果是晶体的内应力大大下降,强度稍有下降,塑性稍有提高。
13.静态再结晶:变形金属加热到较高温度时,由于原子获得了更大的活动能力,首先在变形晶粒的晶界或滑移带、峦晶带等变形剧烈的地区产生晶核,即为一些原子规则排列的小晶块,然后晶核逐渐长大,成为具有正常晶格的新晶粒,新晶粒长大到彼此边界相遇,过程结束,这一生核、长大的过程称为再结晶。
材料成型技术基础复习资料

《材料成型技术基础》复习资料一.选择题(共10分,每题1分)1.1具有逐层凝固倾向的合金(如灰铸铁),采用糊状凝固倾向的合金(如球墨铸铁),1.2最大截面位于一端并且为平面的简单铸件应选用(整模造型)1.3最大截面在中部,一般为对称性铸件应采用(分模造型)1.4带有突出部分难以起模的铸件应采用(活块造型)1.5两箱造型是造型的最基本方法(选择题4 ),应采用熔模铸造(选择题8)已考过)6))1.14铜质较深的中空件选拉深工艺(选择题1 )9 )已考过)已考过)已考过)3 ))10 )已考过)已考过)二、填空题(共20分,每题1分)2.1 金属材料的冷热加工,取决于再结晶温度,工作温度小于再结晶温度为冷加工,工作温度大于再结晶温度为热加工。
2.2一般情况下,晶粒愈细小均匀,金属材料的强度和硬度愈高,塑性和韧性愈好。
2.95)假如加热不当容( 已考过)2.13 锤上模锻分为: 制坯模膛,预锻模膛,终锻模膛已考过)2.16 在焊接过程中容易产生的缺陷是应力和变形已考过),以保证焊缝的良好成型。
已考过)电流过大,易造成焊缝咬边,烧穿等缺陷2.19 为防止分流两焊点间应保持一定的距离,一般取4-80MM已考过)已考过)冷焊法是焊补前不对铸件预热或在低于400℃的温度下预热的焊补方法。
2.23 塑料注射成形又称注塑成形,是热塑性塑料成形的主要方法,也适用于部分热固性塑料的成形加工温度过低会使硬化不足,塑件表面无光,物理性能和力学性能下降。
已考过)2.28 安全,环保性能是指材料在成形过程中要适应化境,资源和安全等方面的要求,做到安全地,对环境友好地制成各种成形件。
2.29机床主轴大多采用锻造成形,常用中碳钢和合金钢材料,经调质处理后可获得良好的综合力学性能2.30 壁间连接,避免十字交叉,假如设计成十字交叉容易产生应力裂纹。
三.名词解释(共10分,每题1分)3.1充型:熔融合金填充铸型的过程,简称充型。
3.2充型能力:熔融合金充满铸型型腔,获得形状完整,轮廓清晰铸件的能力,称合金的充型能力。
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第一篇 金属铸造成形工艺一.掌握铸造定义与实质及其合金的铸造性能。
A铸造:将熔融金属浇入铸型型腔, 经冷却凝固后获得所需铸件的方法。
B铸造实质:液态成形。
C合金:两种或两种以上的金属元素、或金属与非金属元素(碳)熔和在一起,所构成具有金属特性的物质。
D合金的铸造性能:是指合金在铸造过程中获得尺寸精确、结构完整的铸件的能力,流动性和收缩性是合金的主要铸造工艺特性。
二.掌握合金的充型能力及影响合金充型能力的因素。
A合金的充型能力:液态合金充满铸型,获得轮廓清晰、形状准确的铸件的能力。
B影响合金充型能力的因素:(1)铸型填充条件a. 铸型材料;b. 铸型温度;c. 铸型中的气体(2)浇注条件a. 浇注温度(T)T 越高(有界限),充型能力越好。
b. 充型压力流动方向上所受压力越大,充型能力越好。
(3)铸件结构结构越复杂,充型越困难。
三.掌握合金收缩经历的三个阶段及其铸造缺陷的产生。
A合金的收缩:合金从浇注、凝固、冷却到室温,体积和尺寸缩小的现象。
B合金收缩的三个阶段:(1)液态收缩合金从 T浇注→ T凝固开始 间的收缩。
(2)凝固收缩合金从 T凝固开始→T凝固终止 间的收缩。
液态收缩和凝固收缩是形成铸件缩孔和缩松缺陷的基本原因。
(3)固态收缩(易产生铸造应力、变形、裂纹等。
)合金从 T凝固终止→T室 间的收缩。
四.了解形成铸造缺陷(缩孔,缩松)的主要原因及其防止措施。
A产生缩孔和缩松的主要原因:液态收缩 和 凝固收缩 导致。
B缩孔形成原因:收缩得不到及时补充;缩松形成原因:糊状凝固,被树枝晶体分隔区域难以实现补缩。
C缩孔与缩松的预防:(1)定向凝固,控制铸件的凝固顺序;(2)合理确定铸件的浇注工艺五.掌握铸件产生变形和裂纹的根本原因。
铸件产生变形和裂纹的根本原因:铸造内应力(残余内应力)六.掌握预防热应力的基本途径。
预防热应力的基本途径:缩小铸件各部分的温差,使其均匀冷却。
借助于冷铁使铸件实现同时凝固。
七.砂型铸造:是把液体金属浇注到砂型中从而获得铸件的铸造方法。
1.掌握浇注位置和分型面的选择及拔摸斜度α的作用;A浇注位置和分型面的选择原则:① 主要工作面和重要加工面应朝下或位于侧面;②铸件的大平面应朝下或采用倾斜浇注,以免造成结疤、夹砂等缺陷;③铸件薄避部分应朝下或位于侧面或倾斜浇注,以免产生冷隔、浇不到现象;④铸件厚大部分应朝下或位于侧面,以便设置冒口进行补缩;⑤分型面应选在最大截面处,方便起模;⑥尽量减少分型面的数量;⑦分型面应尽量选用平直面,避免曲面分型,以简化制模和造型工艺;⑧尽量使铸件全部或大部分处于同一砂箱,且位于下箱,或使主要加工面与基准面处于同一砂箱;⑨尽量减少型芯和活块数量,以简化制模、制芯和造型等工序;⑩分型面应尽量与浇注位置一致,以免合型后再翻转砂箱。
B拔摸斜度α的作用:使模样容易从砂型中取出而不致损坏砂型和砂芯。
2.了解浇注系统的定义及各组成部分的特点和作用。
A浇注系统:为填充型腔和冒口而开设于铸型中的一系列通道。
B浇注系统组成部分:浇口杯、直浇道、横浇道、内浇道C作用:1)确保金属液平稳、无冲击地充满型腔;2)除渣、调节凝固顺序,避免产生铸造缺陷。
八.掌握零件结构的铸造工艺及铸造性能对铸件的要求。
铸造工艺:1、浇注位置和分型面的选择.2、浇注系统3、铸造工艺参数的确定(机加工余量、收缩余量、起模斜度、芯头…)九.铸件结构设计1.掌握并会鉴别铸件结构工艺性的合理性;A铸件结构的合理性设计铸件时应从下述几方面考虑:a合理、适宜的铸件壁厚b 铸件壁的联接① 采用过渡形式;避免金属积聚和内应力的产生。
○2 铸件结构圆角;避免出现热节和应力集中现象。
○3多壁相连,采用交错或环形接头;④ 避免铸件壁间的锐角联接○5防止铸件翘曲变形;采用对称式结构或增设防变形肋。
⑥ 避免大水平面和冷却受阻的铸件结构B、 铸件结构的工艺性a. 铸件外形设计① 减少和简化分型面○2改进妨碍起模的铸件结构(凹面、凸台、肋条…)铸件要有结构斜度便于起模,延长模具使用寿命b. 铸件内腔的设计① 铸件结构应避免不必要的型芯,并尽量避免活块;② 铸件结构应有利于砂芯的固定和排气;○3避免封闭空腔;(型芯安放困难、排气不畅、难于清砂)○4去除不必要圆角。
(使造型或制芯工艺过程复杂化。
)2.了解给定铸件结构条件下可能产生的主要缺陷,掌握处理缺陷的措施。
第二篇 金属的塑性成形工艺锻压:是通过金属在固态下发生塑性变形来形成零件毛坯的重要加工方法之一,要掌握其形成特点和应用范围。
塑性成型:在外力作用下,使金属坯料产生塑性变形,从而获得具有一定形状、尺寸和机械性能的毛坯或零件的加工方法。
锻模:是高强度合金制造的成型锻件的模具,由上、下模组成。
模锻:在模锻设备上,利用锻模使材料变形而获得锻件的锻造方法。
模膛:上、下模接触时所形成的空间。
冲压:通过冲模使板料塑性成型(分离或变形)而得到制件的工艺方法。
拉深:利用模具使冲裁后的平板毛坯变形为开口空心零件,而厚度基本不变的加工方法。
一.了解一般金属在锻压时经历的变形过程、变形特点及变形对锻压件组织性能的影响。
1、变形过程:未变形(不受力)→ 弹性变形(小力)→ 弹塑性变形→塑性变形2、变形特点:晶粒沿变形最大的方向伸长;晶格与晶粒均发生扭曲,产生内应力;晶粒间产生碎晶。
加工硬化:金属低于再结晶温度时,由于塑性应变而产生的强度、硬度增加的现象回复:将冷成形后的金属加热到一定温度后,使金属内部原子回复到平衡位置,晶内残余应力减小的现象。
(部分消除加工硬化)再结晶:消除加工硬化,再次获得良好的塑性。
二.掌握锻压、锻造比与锻造流线的特性及材料可锻性(塑性成型性)的衡量指标。
1、锻压特性:•改善材料的力学性能,使金属组织致密,晶粒细小;•简单的精加工,使坯料的形状、尺寸接近成品零件;•提高零件的强度和韧性;•精密的公差;• 快速零件加工。
2、锻造比(y):锻造变形前后的截面比、长度比或高度比。
拔长: y = A0 /A = L /L0 > 1镦粗: y = A /A0 = H0 /H > 13、锻造流线(纤维组织、流纹)特性:a金属变形程度越大,纤维组织就越明显,各向异性也就越明显。
b化学稳定性强,其分布状况一般不能通过热处理消除,只能通过不同方位上的锻压成形才能改变。
(为获得最佳力学性能,应充分利用纤维组织的方向性)遵循两项原则:1、使纤维分布与零件的轮廓相符而不被切断(切断时,不能连贯,切应力与纤维方向平行,承载能力较弱;不切断,连贯性好,纤维方向合理,零件品质好)。
2、使零件所受的最大拉应力与纤维方向一致,最大切应力与纤维方向垂直。
4、材料可锻性(塑性成型性)的衡量指标:金属的塑性(反映金属塑性变形的能力)和变形抗力(反映金属塑性变形的难易程度)综合评定。
三.掌握金属塑性变形的基本规律(体积不变条件,最小阻力定律)。
体积不变条件:金属在塑性变形时,由于金属材料连续而致密,其体积变化很小,与形状变化相比可以忽略不计。
最小阻力定律:金属受外力作用下发生塑性变形时,如果金属质点在几个方向上都可流动,那么,金属质点就优先沿阻力最小的方向流动。
四.重点掌握分模面(上下锻模在模锻件上的分界面)的选择原则。
•要保证模锻件能从模膛中取出(一般选在模锻件的最大尺寸的截面上)。
•按选定的分模面制成锻模后,应使上、下两模没分模面的模膛轮廓一致(当出现错模现象时,可及时发现并调整)•最好把分模面选在模膛深度最浅的位置处。
(金属更容易充满模膛,便于取出锻件,有利于锻模的制造)•选定的分模面应该使零件上所加的敷料最少(敷料多,浪费金钱,降低材料利用率,增加切削加工的工作量)•最好使分模面为一个平面,上、下模膛的模膛深度基本一致(便于锻模制造)注意问题:•头部尺寸明显偏大的锻件选曲面分模。
•锻件流纹方向垂直分模面五.掌握板料冲压的基本工序、变形特点及应用,重点了解冲裁、弯曲、拉深等工艺中影响质量的因素。
1、板料冲压的基本工序:a:分离工序(使坯料的一部分与另一部分相互分离的工艺方法。
主要有落料、冲孔、切边、修整等)b:成形工序也可称变形工序(使坯料的一部分相对于另一部分产生位移而不破裂的工艺方法。
主要有弯曲、拉深、翻边、成型等。
)2、板料冲压的特点:•板料冲压生产过程的主要特征是依靠冲模和冲压设备完成加工,便于实现自动化,生产率高,操作方便。
•冲压件一般不需再进行切削加工,节省原材料,节省能源消耗。
•板料冲压常用表面品质好的板料或带料,产品质量小、强度高、刚性好。
•冲压件的尺寸公差由冲模来保证,因此产品尺寸稳定,互换性好,可形成形状复杂零件。
3、板料冲压的应用:板料冲压在批量生产中得到广泛的应用。
在汽车、拖拉机航空、电器、仪表、国防以及日用品工业中,冲压件占有相当大的比例4、冲裁影响质量的因素:凸、凹模间隙Z等5、弯曲影响质量的因素:a:板厚δ、内弯曲半径r(δ越大,r越小,压缩及拉伸应力越大,容易产生破裂)b:弯曲线与板料纤维方向的关系(尽可能使弯曲线与流纹垂直。
若弯曲线与流纹平行,容易产生破裂,可增大最小弯曲半径来避免破裂) c:回弹现象(防止:将模具制成比弯曲件角度小一个回弹角β)6、拉深影响质量的因素:拉深系数m等六.了解冲裁的变形过程,掌握凸、凹模刃口尺寸的确定。
1、冲裁的变形过程:•弹性变形阶段(板料内应力未超过材料的弹性极限)•塑性变形阶段(刃口附近出现微裂纹)•剪裂分离阶段(上下微裂纹沿最大剪切应力方向板料内部扩展,上下裂纹重合,板料被剪断分离)2、凸、凹模刃口尺寸的确定(落料件的光亮带由凹模刃口挤切板料产生,冲孔件孔的光亮带由凸模刃口挤切板料产生的。
故计算刃口尺寸时,应按落料和冲孔两种情况分别进行分析):•落料模:以凹模为设计基准件,即按落料件尺寸确定凹模刃口尺寸,而凸模的刃口尺寸 = 凹模刃口尺寸 – Z(凸、凹模间隙);•冲孔模:以凸模为设计基准件,即按冲孔件尺寸确定凸模刃口尺寸,而凹模的刃口尺寸 = 凸模刃口尺寸 + Z(凸、凹模间隙);七.掌握拉深系数与常见拉深缺陷。
1、拉深变形特点:a:变形区是板料的凸缘部分,其它部分是传力区;b:板料变形在切向压应力和径向拉应力的作用下,产生切向压缩和径向伸长的变形;c:拉深时,金属材料产生很大的塑性流动,板料直径越大,拉深后筒形直径越小,其变形程度就越大。
2、拉深系数(拉深系数是衡量拉深变形程度的指标,m越小→变形程度越大,坯料拉入凹模越困难):拉深件的直径d与坯料直径D的比值,即m = d / D。
注:对于m较小的拉深零件需采用多次拉深工艺(多次拉深必然产生加工硬化,为保证坯料有足够塑性,经过一两次拉深后,应安排工序间的退火处理),总拉深系数:m = m1·m2 ·m3···m n。