材料加工技术思考题改后版Word格式文档下载.docx

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2.多个过程（如凝固与成形）的综合化，或短流程化，如喷射成形，半固态成形、铸轧一体化;

技术综合：

材料加工技术发展为多种技术相结合的应用科学，制备、

成形、加工与计算机模拟与过程仿真、信息技术的综合、各种控制技术的综合等；

学科综合：

传统三级学科（铸造、塑性加工、焊接、热处理）的综合，

与计算机科学、信息工程，环境工程等其他学科的综合，各学科之间的界限越来越不明显，学科渗透性和依赖性越来越强。

9材料加工技术的方法有哪些？

分别又有哪些方法？

液态金属成型：

砂型铸造，熔模铸造，金属型铸造，压力铸造，离心铸造

金属塑性成形：

锻造、轧制、挤压、拉拔、冲压

机加工：

车、铣、镗、刨、磨、钻;

超声波加工、电化学加工、电火花加工、激光加工、电子束离子束加工、快速原型加工、化学加工等离子体加工、磁性磨料加工。

粉末冶金：

以金属粉末或者金属化合物粉末为原料制备具有一定形状及性能的制品方法。

热处理：

各种火、表面处理、特殊处理焊接：

熔焊、压焊、钎焊

10举一日常观察的金属加工零件，说明加工方法和过程。

⑴常规材料加工工艺的短程化和高效化：

打破传统材料成形与加工模式，缩短生产工艺流程，简化工艺环节，实现近终形、短流程的连续化生产、提高生产率。

如半固态流变成形、连续铸轧、连续铸挤等是将凝固与成形合二为一，实行精确控制，形成节能降耗提高生产率的新技术⑵发展先进的成形加工技术，实现组织与性能的精确控制：

用于提高传统材料的使用性能，改善难加工材料的加工性能，开发高附加值材料。

如非平衡凝固技术、电磁连铸技术，通过冷速的控制或附加外场的作用，改善材料的组织，提高材料性能⑶材料设计、

制备和成形加工一体化：

实现先进材料与零部件的高效、近终形、短流程成形，典型技术如喷射成形、粉末注射成形、激光快速成形⑷开发新型制备与成形加工技术，发展新材料、新制品：

包括大块非晶合金制备与应用技术、连续定向凝固成形技术、电磁约束成形技术、双结晶器连铸与充芯连铸复合技术⑸发展计算机数值模拟与过程仿真技术，构筑完善的材料数据库：

优化成形加工方法和工艺，实现对制备、成形与加工过程的精确设计与控制⑹材料的智能制备与成形加工技术：

综合利用计算机技术、数据库技术和先进控制技术，将材料组织性能设计、零部件设计、材料制备与成形加工过程的实时监测和反馈一体的智能制备加工技术

11什么是塑性加工？

有什么特点呢？

有哪些方法？

主要成形什么零件？

塑性成形：

指固态金属在外力作用下产生塑性变形，获得所需形

状,及力学性能的毛坏或零件的加工方法。

具有良好塑性的材料如钢和有色金属及其合金均可在冷态或者热态下进行塑性成型加工。

特点：

1）.改善金属的组织，提高金属的力学性能。

2）.节约金属材料

和切削加工工时，提高金属材料的利用率和经济效益。

3）.具有较高的劳动生产率。

4）.适应性广。

方法：

锻造，轧制，挤压，拉拔，冲压。

主要成型零件：

主要用于主轴，曲轴，连杆，齿轮，叶轮，炮筒，枪管，吊钩，飞机和汽车零件等力学性能要求较高的零件

12锻造方法分类有哪些？

自由锻、模锻、板料冲压、挤压、拉拔、轧制等

13什么是自由锻？

有哪些工序？

能成形什么零件？

自由锻造是使金属坯料在锻造设备的上下砥铁之间受到冲击力或压力作用，产生塑性变形，从而获得锻件的加工方法。

坯料变形时，

在水平面的各个方向自由流动而不受限制，因此称为自由锻造，简称自由锻。

锻件形状和尺寸主要依靠锻工的操作技术保证。

工序：

镦粗：

是毛坏高度减小而横截面积增大的锻造工序

拔长：

是毛坏横截面积减小而长度增加的锻造工序，用于成型轴杆类锻件

冲孔：

采用冲子将毛坏冲出透孔和不透孔的锻造工序

扩孔：

芯轴拔长：

减小空心毛坏外径而增加长度的锻造工序，用于锻造各种长筒锻件

弯曲：

将毛坏的一部分相对另一部分相互平移错开的锻造工序，用于锻造曲轴类锻件，位移前毛坏需要压肩。

14什么是胎模锻？

有什么特点？

胎模锻：

在自由锻设备上采用活动模具成型锻件的方法。

1.于自由锻相比，可以得到较高的锻件精度和较高的生产效率。

2.与模锻相比，不需要专业的模锻设备，可以在自由模锤上生产模锻件，胎模的制造简单，成本低。

3.采用人力操作胎模，劳动强度大。

15什么是模锻成形？

模锻：

利用模具使胚料变形而获得锻件的锻造方法。

方法:

有开式模锻，闭式模锻，挤压，顶锻。

16圆饼类和连杆等的自由锻和模锻锻造工序。

17观察自行车、汽车的结构和其上的金属成形件，思考成形方法。

如图1所示的自行车中接头，其主要加工工序有切管、胀形、制孔、圆孔翻边等，而胀形和圆孔翻边是成形该零件的关键工序。

18什么是冲压成形性能？

与材料的力学性能有何关系？

答：

冲压成形性能是指板料对冲压工艺的适应能力。

与力学性能的关系：

（1）总延伸率δ与均匀延伸率δb

δ好→允许产生较大的塑性变形

（2）屈强比σs/σb

σs/σb小→抗破裂性、定形性、贴模性好

（3）弹性模量E

弹性模量E大→定形性好

（4）硬化指数n

n大→不易产生裂纹

（5）塑性应变比γ

γ =εb/εt大→抗破裂性好

（6）塑性应变比各向异性系数

Δγ=（γ0+γ90-2γ45）/2大→各相异性愈严重

19模具的失效形式？

冲压成形对模具材料性能有哪些要求？

磨损、脆断、折弯、咬合、塌陷、啃伤、软化等；

具有高的变形抗力、断裂抗力、耐磨损、抗疲劳、抗咬合等能力以保证模具有一定的耐用度。

20冷冲模具材料的加工工艺性能要求？

常见的模具强化有哪些方法？

常用的冷作模具材料的有哪些？

热作模具模具材料有哪些？

（1）冷作模具包括冷冲模、冷挤模、弯曲模、切边模等，在工作过程中，要承受高的压力、弯曲力和一定的冲击力，同时与坯料发生剧烈的摩擦，因此应具有高的硬度、高的耐磨性、足够的强度和韧性，同时要求热处理后的变形小和具有较高的淬透性等。

常采用的材料为9Mn2V、Cr12、Cr12MoV、Cr6WV、65Mn、9SiCr、GCr15SiMn和CrWMn等，其热处理工艺为淬火+低温回火处理，硬度均比较高

（58HRC以上）。

（2）热作模具包括热锻模、热顶锻模、热挤压模和压铸模等，根据工作条件，其应具有高温下保持较高的力学性能，在较高的温度下具有足够的强度、韧性、硬度和耐磨性，并具有良好的耐热疲劳性，高

的淬透性，良好的工艺性和抗氧化能力，其常见的材料有5CrMnMo、

5CrNiMo、3Cr2W8V、H13、5SuMnMoV、4SiCrV等，从3Cr2W8V压铸模的热处理工艺曲线，可以看出其热处理工艺比较复杂，根据回火温度来确定其力学性能，多采用高温回火处理，其硬度控制在40～50HRC，满足工作需要

22如何根据冲压成形工序和批量选择模具材料？

23模具零件的加工方法？

24冲裁模、拉深模、弯曲模选用什么材料？

为什么?

25什么是冲压？

有何特点？

冲压三要素？

冲压：

在常温下，利用冲模在压力机上对金属（或非金属）板料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而得到具有一定形状、尺寸和性能的零件。

冲压的特点:

A冷冲压属少、无切削加工，其材料可以进行套用，因此能节约原材料。

B冷冲压件的尺寸公差由模具保证，且一般无需做进一步机械加工，因而具有“一模一样”的特征，其制品有较好的互换性。

C冷冲压可以加工壁薄、重量轻、形状复杂、表面质量好、刚性好的零件。

D冲压生产靠压力机和模具完成加工过程，生产率高，操作简便，易于实现机械化与自动化。

用普通压力机进行冲压加工，每分钟可达几十件，用高速压力机生产，每分钟可达数百件，上千件。

E对操作工而言，无特殊的专项技能要求。

F制品成本低。

由于冲压加工具有上述突出的优点，因此在批量生产中得到了广泛的应用。

在汽车、拖拉机、电器、电子、仪表、国防、航空航天以及日用品中随处可见冷冲压产品。

如不锈钢饭盒、搪瓷盆、高压锅、汽车覆盖件、冰箱门板、电子电器上的金属零件、枪炮弹壳等。

三要素：

模具、工艺条件、冲压设备

26什么是冲模？

与冲压件有何关系？

有何重要性？

在冷冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备，称为冷冲压模具，俗称冷冲模。

冷冲模在实现冷冲压加工中是必不可少的工艺装备，与冲压件是“一模一样的”关系，若没有符合要求的冷冲模，就不能生产出合格的冷冲压件,没有先进的冷冲模,先进的冷冲压成形工艺就无法实现。

27冲压工序分类？

冲压成形方法有哪些？

⑴按变形性质分：

分离工序，成形工序⑵按变形区受力性质分伸长类成形，压缩类成形⑶按基本变形方法分冲裁、弯曲、拉深、成形

⑷按工序组合分单工序冲压，复合冲压，级进冲压

成形方法：

分离工序：

落料、冲孔、切断、切舌、切口、切边、部切；

成形工序：

弯曲、拉深、变薄拉深、翻孔、卷边、胀形、压筋、缩口。

28什么是冲裁？

什么是冲裁件的工艺性？

冲裁：

就是利用模具使板料的一部分与另一部分沿着一定的轮廓形状产生分离的一种冲压工序。

简单地说冲裁就是利用模具使板料产生分离的过程。

冲裁件的工艺性：

是指冲裁件对冲裁工艺的适应性。

是从产品设计角度提出的要求。

冲裁工艺性好是指能用普通冲裁方法，在模具寿命和生产率较高、成本较低的条件下得到质量合格的冲裁件。

冲裁件的工艺性由其结构形状、精度要求、形位公差和技术要求等方面决定。

29模具图的看图方法？

看标题栏，了解模具名称看工件图

看排样图，了解送料方向，进而知道定位零件的大概位置看主视图

找涂黑的料和工件

找使板料成形的工作零件

找定位零件，结合俯视图找出件零件

找导向零件找固定零件

30冲压工艺性分析和工艺方案确定需要考虑哪些问题？

其工艺性分析内容如下：

1.材料分析08钢为优质碳素结构钢，属于深拉深级别钢，具有良好的拉深成形性能。

2.结构分析零件属于旋转体带有凸缘的锥形件，是结构简单带一个阶梯的轴对称曲面形状拉深件，其形状、尺寸符合工艺性要求，所以该零件冲压工艺性较好。

零件凸缘上均布着六个的小孔和底孔，为了保证孔的位置准确和精度，其加工放在拉深结束后冲裁。

此外，零件口部圆角半径均为R1，满足拉深件口部圆角半径大于或等于两倍料厚的要求。

3.精度分析零件上尺寸均为未注公差尺寸，普通拉深即可达到零件的精度要求，选精度等级为，工件的所有未注明公差

1.2工艺方案的确定

零件的生产包括落料、拉深、切边、冲孔等工序，其总体工艺过程有以下几种：

方案一：

先落料，然后拉深，再冲孔，最后切边。

采用单工序模生产。

方案二：

先落料拉深复合，后冲孔切边复合。

采用复合模生产。

方案三：

采用级进模或多工位自动压力机上生产。