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1、1 1 4 某工厂铸造一批哑铃 常出现如图1 59所示的明缩 孔 有什么措施可以防止 并使铸件的清理 工作量最小 答 可采用顺序凝固 使铸件按 规定方向从一部分到另一部分逐渐 凝固 在铸件可能出现缩孔的厚大 部位安放冒口 或在铸件远离浇冒 口的部位增设冷铁 加快该处的冷 却速度 使厚壁凸台反而最先凝固 从而实现自下而上的顺序凝固 如图所示 1 1 5 某厂自行设计了一批如图所示的铸铁铁槽型梁 铸后立即进行了机 械加工使用一段时间后 在梁的长度方向上发生了弯曲变形 1 该梁壁厚均匀 为什么还会变形 判断梁的变形方向 2 有何铸造工艺措施能减少变形 3 为防止铸件变形 请改进槽型梁结构 答 1 因
2、为该铸件有应力是不稳定的 将自发的通过变形来减小内应 力 趋于稳定状态 向下凹 2 采用同时凝固以便冷却均匀 或用 反变形 工艺 3 采用如下图所示结构 或增加外圆角 减小热节 1 1 11 某铸件时常产生裂纹缺陷 如何区分其性质 如果属于热裂 纹 应该从那些方面寻找原因 1 热裂常发生在 铸件的拐角处 截面厚度突变处等应力集中的部位 或铸件最后凝固区的缩孔附近或尾部 裂纹往往沿晶界产生和发展 外形曲折 不规则 裂缝较宽 裂口表面氧化较严重 冷裂外形常穿过晶粒 呈连续直线状 裂缝细小 宽度均匀 断 口表面干净光滑 具有金属光泽或微氧化色 2 铸件结构不合理 合金的收缩大 型 芯 砂退让性差以及
3、铸 造工艺不合理均可能引起热裂 刚和铁中的硫 磷降低了刚和铁的 韧性 使热裂的倾向大大提高 1 2 2 确定如图所示铸件的铸造工艺方案 要求如下 1 按单件小批生产条件分析最佳方案 2 按所选方案绘制浇注位置 分型面 分模面 采用型芯三箱造型 或使用型芯二箱造型 上 下 造型方法为手工造型 方案如图 1 3 2 试比较压力铸造 低压铸造 挤压铸造三种方法的异同点及应用 范围 异同点 压力铸造是动型提供压力 最后从动型中顶出铸件 低压铸造 是压缩空气提供压力 铸件由浇口进行补缩 不要冒口 挤压铸造的压 力很小 外力不直接作用在工件上 没有塑性变形组织 应用范围 压力铸造广泛应用于汽车 拖拉机 仪
4、器仪表 医疗器械等 制造行业中 低压铸造常用来生产汽缸体 汽缸盖 活塞 曲轴箱 壳 体等高质量铝合金 镁合金铸件 有时用于生产铜合金 铸铁件 挤压 铸造适合于生产各种力学性能要求高 气密性好的后壁铸件 如汽车铝 轮毂 发动机铝活塞 铝缸体 制动器铝铸件等 不适合生产结构复杂 的铸件 1 4 2在方便铸造和易于获得合格铸件的条件下 图1 62所示铸件构造有 何值得改进之处 怎样改进 构造改进如图所示 悬臂部分改为工字梁 1 5 4 某铸件壁厚有5mm 20mm 52mm三种 要求铸件各处的抗拉强度都 能达到150MPa 若选用HT150牌号的灰铸铁浇注 能否满足其性能要求 答 由表中数据可得 H
5、T150 175 2 5 10mm 145 10 20mm 130 20 30mm 120 30 50mm 因铸件在壁厚20mm 52mm处无法承受150MPa强度 所以不满足性能要 求 2 1 1 锡在20 钨在1100 变形 各属于哪种变形 为什么 锡的熔点 为232 钨的熔点为3380 答 按照绝对温度计算 绝对温度零点是 237 锡在20 变形属于热变形 其T再 0 4 232 237 K 1100 237 K 2 2 3 如何确定模锻件分模面的位置 答 按照以下原则确定分模面的位置 1 要保证模锻件能从模膛中取出 2 按选定的分模面制成的锻模后 应使上 下两模沿分模面的模膛轮廓一致
6、以 便在安装锻模和生产中容易发现错模现象 及时调整锻模的位置 3 最好把分模面选在模膛深度最浅的位置处 使金属很容易充满模膛 便于取出 锻件 有利于锻模的制造 4 选定的分模面应使零件上所加的敷料最少 5 最好使分模面为一个平面 使上 下锻模的膛深度基本一致 差别不宜过大 以便于制造锻模 2 2 5 图2 55所示的零件的模锻工艺性如何 为什么 应如何修改使其便于 模锻 图2 55 答 工艺性不好 原因在于有突出物 不 便于取模 存在着薄壁 而且没有一定的拔模 斜度 修改后的图形见教材 P70 如图2 26 2 2 6 图2 56所示的两个零件采用锤上模锻工艺成形 试选择合适的分模面 图2 5
7、6 a 平连杆 b 弯连杆 2 2 7 图2 57所示零件若批量分别为单件 小批 大批量生产时 应选用哪 种方法制造 定性的画出各种方法所需的锻件图 1 其生产为单件 宜采用自由锻 锻件图如下 2 小批量生产的齿轮 宜采用摩擦压力机上模锻 锻件图如下 3 大批量生产的通孔回转体零件 宜采用平锻机上模锻 锻件如下 图 2 57 不同的零件 2 2 9 图2 58所示零件采用模锻方法制坯 设计上有哪些不合理的地方 为什 么 不合理的地方如图 1 应设计为圆角 减小金属流动时的摩 擦阻力和使金属液充分的填满模膛 2 应有一定的拔模斜度 便于拔模 3 应设计得更厚 不然金属容易冷却 不易充满模膛 4
8、应为非机械加工面 模锻的尺寸精度 高和表面粗糙度底 所示处不用于配合 2 4 4 用 50冲孔模具来生产 50落料件能否保证冲压件的精度 为什么 答 不能 冲孔模的设计以凸模为基准 考虑到磨损 凸模取合乎公差要求的 最大值 因而 使用冲孔模 来生产落料件 尺寸偏大 2 4 5 用 250 1 5板料能否一次拉深成直径为 50的拉深件 应采取哪些措 施才能保证正常生产 如果为多次拉深 请设计每次拉深系数 答 不能一次拉深成型 应采用多次拉深 为保证材料有足够的塑性 一两 次拉深之后应安排工序间的退火处理 再着 多次拉深中 拉深系数应一次比一次 大 各次拉深系数 m1 0 5 m2 0 625 m
9、3 0 64 m m1 m2 m3 0 2 2 4 9 试述图2 60所示冲压件的生产过程 1 先从板材上冲裁出上图形状 2 再在图示位置冲掉两个圆孔 3 最后沿着图示虚线位置折弯 3 2 6 常见焊接缺陷有哪几种 其中对焊接接头性能危害最 大的为哪几种 答 焊接接头的不完整性称为焊接缺陷 主要有焊接裂纹 未焊透 夹 渣 气孔和焊缝外观缺陷等 其中危害最大的是焊接裂缝和气孔 3 2 11 产生焊接应力与变形的原因是什么 焊接过程中和焊后 焊缝区 纵向受力是否一样 清除和防止焊接应力有哪些措施 答 焊接过程的加热和冷却受到周围冷金属的约束 不能自由膨胀和收 缩 当约束很大时 则会产生残余应力 无
10、残余变形 当约束很小时 既产生残余应力 又产生残余变形 采取以下措施可以防止或消除焊接应力 1 焊接不要有密集交叉 截面和长度也要尽可能小 以减少焊接局 部加热 从而减少焊接应力 2 采取合理的焊接顺序 使焊缝能够自由收缩 以减少应力 3 采用小线能量 多层焊 也可减少焊接应力 4 焊前预热可以减少工件温差 也能减少残余应力 5 当焊缝还处于较高温度时 锤击焊缝使金属伸长 也能减少焊接 残余应力 6 焊后进行消除应力的退火可消除残余应力 3 2 12 按下图示拼接大块钢板是否合理 为什么 要否改变 怎么改变 为减少焊接应力与变形 其合理的焊接次序是怎样的 答 不合理 焊缝密集交叉 局部加热多
11、易产生焊 接应力和变形 可考虑改成图2的拼接方式 或图3方式 合理的焊缝次序为 应先分别焊接左图 上 中 下三块 然后将三块连成整体 2a a 图1 图2图3 来自朱春来的作业 3 3 5 点焊的热源是什么 为什么会有接触电阻 接触电阻对点焊熔核的 形成有什么影响 怎样控制接触电阻的大小 答 点焊是用圆柱电极压紧工件 通过电流流过工件产热获得焊点 工 件无为金属 金属有自身的电阻 接触电阻小时 吸热少而散热快 导致熔核偏向电阻大的一方 形成熔核偏移 可以采用特殊电极或工 艺垫片来改变接触电阻 3 4 3 用下列板材制作圆筒型低压容器 试分析其可焊性 并选择焊接方法 和焊接材料 1 A3钢板 厚
12、20 mm 批量生产 2 20钢板 厚2mm 批量生产 3 45钢板 厚6mm 单件生产 4 紫铜板 厚4mm 单件生产 5 铝合金板 厚20mm 单件生产 6 镍铬不锈钢板 厚10mm 小批生产 答 对焊丝 焊剂 焊条牌号不做要求 1 可焊性较好 采用批量生产 小件使用CO2焊 选用 H08Mn2SiA焊丝加强脱氧和合金化 大件用埋弧焊选用H08A或 H08MnA焊丝和HJ431焊剂 2 可焊性良好 采用缝焊 板厚小于3毫米 无密封要求 应 选用电阻点焊 有密封要求 选用缝焊 3 可焊性不大好 采用手弧焊 使用J607 或J707焊条 4 铜的焊接性较低碳钢低 可选用氩弧焊焊丝选用特制的紫铜
13、 焊焊丝 焊剂主要成分是硼砂和硼酸 5 焊接性不好 采用氩弧焊 专用铝合金焊丝 6 镍 铬的加入使合金钢中的碳当量增加 可焊性差 应采用 氩弧焊 选用Ni Cr不锈钢焊丝 也可采用手弧焊 采用不锈钢焊 条 3 5 1 如下图三种焊件 其焊件布置是否合理 若不合理 加以改正 解 三种皆不合理 改进如下 只一条焊缝即可 3 5 2 下图示两种低碳钢支架 如批量生产 设计最合理的生产工艺方案 如用焊接方法 试选用焊接方法 并对接头形式与焊接材料提出工艺 要求 答 应当用焊接工艺 焊接方法是手弧焊 选用J422焊条 接口形式可采用单边Y型坡口 图画得不理想 没有遵守轴测图 的画法规定 3 5 3 焊接
14、梁尺寸如图3 56所示 材料为15钢 现有钢板最大长度为2500mm 要求 决定腹板与上 下翼板的焊缝位置 选择焊接方法 画出各条焊缝接头形式并制定各条焊 缝和焊接次序 图3 56 焊接工艺设计 答 腹板与上 下翼板的焊缝位置应选在腹板上的耳板与翼板交接处 图中5 10的 位置 采用手弧焊 焊接顺序如图中数字所示 各焊缝接头形式如下 注意对称焊 上下翼板的对接接头受力最大 先焊接 也要避开最大应力处 焊缝1 对接接 头 双Y形接头 焊缝 2 6 8 10 T形接头 不 开坡口 焊缝7 此四处也要讲顺序 对称来焊 3 5 6 计算下图示对接焊缝的横向收缩量 S 0 25 3 3 17 17 3
15、17 20 0 12 5 3 4 7375 4 2 10 切屑是怎样形成的 常见的切屑有几种 答 1 金属切削过程实际就是切屑的形成过程 被切削金 属层受到刀具的挤压作用 产生弹性变形 随着切削的继续进行 刀具继续给被切金属层施加压力 金属内部的应力和应变也随 之变大 当应变达到材料的屈服极限时 被切削金属层产生塑性 变形 此时切削仍在进行 金属内部应力与应变继续变大 当 应力达到材料断裂强度极限时 被切金属层就会断裂而形成切屑 此时 金属内部应力迅速下降 又重新开始弹性变形 塑性变 形 断裂变形的循环 产生新的切屑 2 常见的切屑有带状 节状 崩碎三类切屑 4 3 2 粗车45钢轴外圆 毛坯
16、直径dw 86mm 粗车后直径 dm 80mm 被加工外圆表面长度lw 50mm 切入 切出长度 l1 l2 3mm 切削用量 vc 120m min f 0 2mm r ap 3mm 试求基本工艺时间tm 答 车削行程长度l l1 l2 lw 50 3 3mm 56mm tm dw l h 1000 v f ap l lw l1 l2 50 3 3 56mm h 86 80 2 3 vc 120m min 2m s 代入得 tm 86 56 3 1000 2 0 2 3 37 8s 5 3 3 简述平面铣刀的结构特点 并根据铣刀的特点归纳平面 铣削的工艺特点 答 平面铣刀主要有圆柱铣刀和端面铣刀两种 前者轴线平行 于被加工表面 后者轴线垂直于被加工表面 由于铣刀的刀齿都 是相同的 所以可以用一个刀齿的特点来说明整个铣刀的特点 而每个刀齿都相当于一把车刀 因此铣刀的结构特点与车刀几乎 相同 铣削的工艺特点主要有以下几个方面 1 生产率高 2 容易产生冲击和振动 3 刀齿散热条件较好 4 切削的方式多样化 5 4 1 对7级精度的斜齿圆柱齿轮 蜗轮 扇形齿轮 多联 齿轮和内齿轮 各采用什
