《机械制造基础 教学课件 ppt 作者 李长河第3章 第3章复习思考题答案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械制造基础 教学课件 ppt 作者 李长河第3章 第3章复习思考题答案（13页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第3章 复习思考题及答案,1.何谓塑性变形？塑性变形的实质是什么？ 答：由于原子排列的相对位置发生变化而产生的永久变形，称为塑性变形。其实质是晶体内部产生滑移的结果。 2.什么是加工硬化？怎样消除金属的加工硬化？ 答：金属发生冷塑性变形时，随着变形量的增加，强度和硬度提高，塑性和韧性下降的现象称为加工硬化。进行再结晶退火来消除金属的加工硬化。 3.冷变形和热变形的根本区别何在？铅（熔点为327）、铁（熔点为1538）在20时的变形是哪种变形？ 答：再结晶温度以下进行的变形称为冷变形，再结晶温度以上进行的变形称为热变形。 铅： T再 = 0.4 T熔 = 0.4（327+273）= 240 K
2、T = 20+273 = 293 T再 所以铅在20时的变形为热变形。 铁： T再 = 0.4 T熔 = 0.4（1538+273）= 724.4K T = 20+273 = 293 T再 所以铁在20时的变形为冷变形。,第3章 复习思考题及答案,4.何谓纤维组织？是怎样形成的？有何特点？选择零件坯料时，应怎样考虑纤维组织的形成和分布？ 答：铸锭中的塑性夹杂物（MnS、FeS等）多半分布在晶界上，在压力加工中随晶粒的变形而被拉长，而脆性夹杂物（FeO、SiO2等）被打碎呈链状分布在金属的基体内，再结晶后变形的晶粒呈细粒状，而夹杂物却依然呈条状或链状被保留下来，形成了纤维组织。 使金属在性能上具
3、有方向性。如纵向（平行于纤维方向）上的塑性和韧性好，横向（垂直于纤维方向）上的塑性和韧性差。 使零件工作时的最大正应力与纤维方向重合，最大切应力与纤维方向垂直，并使纤维沿零件轮廓分布而不被切断。 5.金属的锻造性与什么有关？ 答：金属的锻造性取决于金属的本质和压力加工条件。 金属的本质包括：化学成分的影响、组织结构的影响。 压力加工条件包括：变形温度的影响、变形速度的影响、应力状态 的影响。,第3章 复习思考题及答案,6.自由锻造的结构工艺性主要表现在那些方面？ 答：1）尽量避免锥体和斜面结构；2）避免曲面相交的空间曲线； 3）避免加强筋、凸台、工字形截面或空间曲线形表面；4）合理采 用组合结
4、构。 7.锤上模锻时，预锻模膛起什么作用？为什么终锻模膛四周要开飞边槽？ 答： 其作用是使坯料的形状和尺寸接近锻件，以保证终锻时金属容易充满终锻模膛，获得成形良好、无折叠、裂纹或其他缺陷的锻件，并减少终锻模膛的磨损，提高其使用寿命。 锻造时部分金属先压入飞边槽内形成毛边，毛边很薄，最先冷却，可以阻碍金属从模膛内流出，以促使金属充满模膛，同时容纳多余的金属。,第3章 复习思考题及答案,8. 模锻时如何确定分模面的位置？ 答：要保证锻件能从模膛中顺利取出；选定的分模面应使零件上所加的余块最少；为了便于锻模的机械加工和锻件的切边，同时也为了节约金属材料，盘类锻件的高度小于或等于直径时，应取径向分模；
5、为使锻模结构尽量简单和便于发现上下模在模锻过程中的错移，应尽可能采用直线分模，并使上下两模沿分模面的模膛轮廓一致；考虑到锻件工作时的受力情况，应使纤维组织与最大切应力方向垂直；锻件较复杂的部分应尽可能安排在上模。 9. 锻件上为什么要有模锻斜度和圆角？ 答： 模锻斜度便于锻件从模膛中取出。锻件的外圆角半径对应模具型槽的内圆角，有助于金属流动而充满模膛，还可避免了锻模在凹入的尖角处产生应力集中而造成裂纹；锻件的内圆角半径对应模具型槽上的外圆角，可以缓和金属充型时的剧烈流动，减缓锻模外角处的磨损，提高锻模的使用寿命，还可以防止因剧烈变形造成金属纤维组织被割断，导致锻件机械性能下降,第3章 复习思考
6、题及答案,10.曲柄压力机上模锻和平锻机上模锻有哪些特点？ 答：曲柄压力机上模锻具有下列主要特点： 1）滑块的行程固定，坯料变形在一次行程内完成，加之机架刚性大，导轨与滑块的间隙小，装配精度高，上下模能够准确的合在一起，不产生错动，故锻件的尺寸精度高。 2）滑块运行速度低（0.25m/s 0.5m/s），作用力是静压力，金属在模膛内流动较慢，这对低塑性合金的成形十分有利。且变形抗力由机架本身承受，不传给地基，因此工作时无震动、噪音小、劳动条件好。 3）设有上、下顶出机构，能使锻件自动脱模，因此比锤上模锻的锻模斜度小，生产率高，且便于实现机械化和自动化。 4）由于一次行程就使上、下模闭合，若采用
7、一次成形，坯料难以充满终锻模膛，且氧化皮也无法清除。 5）由于曲柄压力机的滑块行程和压力不能随意调节，不宜进行拔长、滚压等制坯工步。 6）由于冲击较小，锻模可采用镶块式锻模，以节省贵重锻模钢。,第3章 复习思考题及答案,10.曲柄压力机上模锻和平锻机上模锻有哪些特点？ 答：平锻机上模锻具有以下特点： 1）扩大了模锻的使用范围，可以锻出在锤上和曲柄压力机上无法锻出的锻件。 2）平锻机的结构刚性好，工作时无震动，滑块行程准确，锻件尺寸精度高，表面光洁。 3）生产率高，每小时可生产(400900)件。 4）能直接锻出通孔，无冲孔连皮，锻件毛边小，甚至没有，锻件外壁不需模锻斜度，故能减少金属的损耗，材
8、料利用率可达8595%。 5）平锻机的造价较高，要求坯料尺寸精确，锻件形状有局限性，一般不宜平锻非回转体和中心不对称的锻件。,第3章 复习思考题及答案,10.曲柄压力机上模锻和平锻机上模锻有哪些特点？ 答：平锻机上模锻具有以下特点： 1）扩大了模锻的使用范围，可以锻出在锤上和曲柄压力机上无法锻出的锻件。 2）平锻机的结构刚性好，工作时无震动，滑块行程准确，锻件尺寸精度高，表面光洁。 3）生产率高，每小时可生产(400900)件。 4）能直接锻出通孔，无冲孔连皮，锻件毛边小，甚至没有，锻件外壁不需模锻斜度，故能减少金属的损耗，材料利用率可达8595%。 5）平锻机的造价较高，要求坯料尺寸精确，锻
9、件形状有局限性，一般不宜平锻非回转体和中心不对称的锻件。,第3章 复习思考题及答案,11.试比较自由锻、锤上模锻、胎膜锻的优缺点？ 答： 自由锻所用设备和工具具有较大的通用性，使用范围广，锻件质量可以从数十克到二、三百吨。但是，自由锻生产时，锻件的形状和尺寸主要由锻工的操作技术来保证，对锻工技术水平要求较高，劳动强度大，生产率低，锻件的精度差，金属损耗多，且只能锻造形状简单的锻件。因此，自由锻只适用于单件、小批生产以及维修工作。 与自由锻相比，模锻的优点是：操作简便，生产率高；可以锻造形状较复杂的锻件；锻件的尺寸精确、表面较光洁，因而机械加工余量小，材料利用率高，成本较低；而且可使锻件的金属纤
10、维组织分布更加合理，进一步提高了零件的使用寿命。 但模锻设备投资大，锻模成本高，生产准备周期长，锻件的质量受到模锻设备吨位的限制，一般在150kg以下。因此模锻不适合于单件小批生产，而适合于中小型锻件的大批量生产。 胎模锻与自由锻相比，具有生产率较高，锻件形状准确，精度较高，余块少，内部组织致密，纤维分布更符合性能要求等优点。与模锻相比，具有成本低，操作灵活，使用方便等优点。但胎模锻的锻件精度和生产率不如锤上模锻高，工人劳动强度较大，胎模寿命短。胎模锻一般用于小型锻件的中、小批量生产，在没有模锻设备的中小型工厂应用较广泛。,第3章 复习思考题及答案,12. 板料冲压生产的特点及应用范围如何？
11、答：板料冲压具有以下特点： 1）可冲压形状复杂的零件，废料较少，材料利用率高。 2）冲压件具有较高的尺寸精度和表面质量，互换性好，一般不必再经切削加工。 3）可获得强度高，刚度大，重量轻的零件。 4）操作简便，工艺过程便于机械化和自动化，生产率高，故成本低。 5）冲模制造复杂、周期长、费用高，所以只有在大批量生产的情况下，其优越性才能充分地显露出来。 6）板料必须具有足够的塑性，且厚度受到一定的限制。 冲压加工的应用范围很广，既可冲压金属板料，也可冲压非金属材料；不仅能制造很小的仪表零件，而且能制造如汽车大梁等大型零件。,第3章 复习思考题及答案,13. 冲模间隙对冲裁件断面质量有何影响？应如
12、何考虑？ 答：间隙过小时，材料中拉应力成分减小，压应力增大，裂纹产生受到抑制，凸模刃口附近的剪裂纹比正常间隙时向外错开一段距离，上下裂纹不能很好的重合，两裂纹中间的材料随着冲裁过程的进行将发生第二次剪切，并在断面上形成第二个光亮带，这时毛刺也增大。间隙过大时，材料中的拉应力增大，塑性变形阶段结束较早，凸模刃口附近的剪裂纹较正常间隙时向内错开一段距离，因此光亮带小，剪裂带和毛刺均较大。间隙控制在合理的范围内时，上下裂纹基本重合于一线，这时光亮带约占板厚的1/3左右，毛刺最小。 14. 用30 mm的落料模具生产30 mm的冲孔件，能否保证冲压件的精度？结果会怎样？ 答：不能；因为落料件的尺寸取决
13、于凹模的尺寸，30 mm的落料模具，其凹模尺寸为30 mm，凸模的尺寸小于30 mm，而冲孔件的尺寸取决于凸模的尺寸，因此，用这样的模具得到的冲孔件尺寸小于30 mm，不能保证精度。,第3章 复习思考题及答案,15. 板料冲压工序中落料和冲孔有何异同？冲裁模和拉深模的结构有何不同？ 答：它们的模具结构、操作方法和分离过程完全相同，但各自的作用不同。落料时，从板料上冲下的部分是成品，而板料本身则成为废料或冲剩的余料。冲孔是在板料上冲出所需要的孔洞，冲孔后的板料本身是成品，冲下的部分是废料。 拉深模的凸凹模工作部分不是锋利的刃口，而是具有一定的圆角，同时为了减小坯料被拉穿的可能性，拉深模的凸凹模间
14、隙远比冲裁模的大，并且间隙稍大于板料厚度。,第3章 复习思考题及答案,16. 按坯料的加热温度不同，挤压方法有几种？各自的特点如何？ 答：挤压按坯料的加热温度不同分为以下三种： （1）冷挤压：是指在室温下进行的挤压。冷挤压时变形抗力大，零件的精度高，表面粗糙度值小，同时因加工硬化作用提高了产品的强度。 （2）热挤压：坯料的挤压温度与锻造温度相同（高于再结晶温度）。热挤压的变形抗力小，允许每次的变形程度大，生产率高。但由于表面氧化和脱碳，工件表面较粗糙。 （3）温挤压：是介于冷挤压和热挤压之间的挤压方法。与冷挤压相比，降低了变形抗力，增加每道工序的允许变形量，提高模具寿命，扩大冷挤压材料品种。与
15、热挤压相比，坯料氧化脱碳少，零件表面粗糙度值低、尺寸精度高。,第3章 复习思考题及答案,17 .零件轧制的方法有几种？各有何特点？ 答：根据轧辊轴线与坯料轴线所交的角度不同，轧制可分为纵轧、横轧、斜轧等几种。纵轧是轧辊轴线与坯料轴线互相垂直的轧制方法;横轧是轧辊轴线与坯料轴线互相平行，且轧辊与坯料作相对转动的轧制方法;斜轧是轧辊相互倾斜配置，并以相同方向旋转，坯料在轧辊的作用下反向旋转，同时还作轴向运动，即螺旋运动，与此同时坯料受压变形获得所需产品的轧制方法。 18 .何谓超塑性成形？具有超塑性的金属应有哪些条件？在变形过程中有何特点？ 答：超塑性是指金属或合金在特定条件下，其断后伸长率超过100%以上的特性。超塑性主要有两种：1）细晶粒超塑性：要具有三个条件，即具有等轴稳定的细晶组织；一定的变形温度，且温度恒定；极低的变形速度。2）相变超塑性：主要条件是在材料的相变或同素异构转变温度附近经过多次加热冷却的温度循环，获得大断后伸长率。 具有超塑性的金属在变形过程中不产生缩颈，变形应力可降低几倍至几十倍，即在很小的应力作用下，产生很大的变形。,
