第一篇：塑性成形工藝及模具設(shè)計(jì)期末考試復(fù)習(xí)資料材型專業(yè)

一.填空題

伸長類變形:當(dāng)作用于毛坯變形區(qū)的拉應(yīng)力的絕對值最大時(shí),在這個(gè)方向上的變形是伸長變形,這種沖壓變形為伸長類變形。(脹形、圓孔翻邊、擴(kuò)口、拉形等)壓縮類變形:當(dāng)作用于毛坯變形區(qū)內(nèi)的壓應(yīng)力的絕對值最大時(shí),在這個(gè)方向上的變形是壓縮變形,這種沖壓變形為壓縮類變形。(筒形件拉深、縮口等。)拉深系數(shù)及拉深比:拉深系數(shù)(反映切向變形程度的大小)是拉深后零件的直徑與拉深前毛坯的直徑之比。它反映了毛坯外邊緣在拉伸后切向壓縮變形的大小。拉深系數(shù)的倒數(shù)稱為拉深比,也可作為拉深變形程度的參數(shù)。沖裁變形過程:彈性變形階段;塑性變形階段;斷裂分離階段。鍛造溫度范圍:從始鍛溫度到終鍛溫度之間的溫度區(qū)間。加熱規(guī)范:指金屬毛坯從裝爐開始到出爐結(jié)束的整個(gè)過程中，爐溫和料溫隨時(shí)間變化的規(guī)定。厚向異性指數(shù):是評定板料壓縮類成形性能的一個(gè)重要參數(shù)，r值是板料試件單向拉伸試驗(yàn)中寬度應(yīng)變εb與厚度應(yīng)變εt之比,即r=εb/εt平面方向性系數(shù)的定義、意義:板料由于冶煉、軋制的原因,在板平面不同方向上的板料性能有差別,板料的這種特性被稱為板平面方向性。在圓筒形零件拉深中,由于板料的板平面方向性導(dǎo)致拉深件口部形成凸起的耳朵現(xiàn)象,因而,板平面方向性也稱為凸耳參數(shù)?！鱮越小,板料的各向性能越均勻;△r越大,則板料的各向異性越嚴(yán)重。所以,在沖壓生產(chǎn)中應(yīng)盡量用低△r值的板料,以保證沖壓成形的順利實(shí)施,提高沖壓產(chǎn)品質(zhì)量。

計(jì)算毛坯的定義及做法:計(jì)算毛坯是指根據(jù)平面應(yīng)變假設(shè)進(jìn)行計(jì)算并修正所得的具有圓形截面的中間坯料。做法:一般根據(jù)冷鍛件圖作計(jì)算毛坯圖,首先從鍛件圖上選取若干具有代表性的截面,計(jì)算出軸向各橫截面積,然后在坐標(biāo)紙上繪制計(jì)算毛坯截面圖。詳細(xì)見P33 排樣、搭邊的定義:沖裁件在條料,帶料或板料上的布置方法叫排樣;排樣時(shí)沖裁件之間以及沖裁件與條料側(cè)邊之間留下的工藝廢料叫搭邊。搭邊的作用：補(bǔ)償了定位誤差和剪板誤差，確保沖出合格件；增加條料剛度，方便調(diào)料送進(jìn)，提高勞動效率；避免沖裁時(shí)調(diào)料邊緣的毛刺被拉入模具，從而提高模具的壽命。

鍛模中心:鍛模燕尾中心線與鍵槽中心線的交點(diǎn),它位于錘桿的軸心線上。模膛中心:鍛造時(shí)模膛承受鍛件反作用力的合力作用點(diǎn)。模塊中心:對角線的交點(diǎn)

壓力中心:沖壓力合力的作用點(diǎn),應(yīng)該通過壓力機(jī)滑塊的中心線。

飛邊槽的作用:

1、造成足夠大的橫向金屬流動阻力,促使模膛充滿。

2、容納坯料上的多余金屬,起補(bǔ)償與調(diào)節(jié)作用。

3、對錘類設(shè)備有緩沖作用。

鍛造工步根據(jù)作用的分類及具體內(nèi)容(第一類制坯工步,第二類制坯工步的內(nèi)容):1.制坯工步與制坯模膛、其主要作用是重新分配坯料體積或改變坯料軸線形狀,使坯料沿軸線的截面面積與鍛件大致相適應(yīng)。它包括鐓粗、壓扁、拔長、卡壓、成形、彎曲等工步或模膛。2模鍛工步與模鍛模膛、其主要作用是使坯料按照所用模膛的形狀形成鍛件或基本形成鍛件,這種工步稱為模鍛工步,所用模膛稱為模鍛模膛,有終鍛、預(yù)鍛兩種。3切斷工步與切斷模膛、其作用是將鍛件從棒料上切開分。

模鍛斜度的定義及具體內(nèi)容:為了便于從模膛中取出鍛件,模鍛上平行于錘擊方向的表面必須具有斜度,稱為模鍛斜度;模鍛斜度與模膛深度與寬度有關(guān)。模鍛斜度分為外壁斜度和內(nèi)壁斜度,外壁斜度用a表示,內(nèi)壁斜度用β表示,一般外壁斜度比內(nèi)壁斜度大2~5度。

沖孔連皮的定義及形式:由于錘上模鍛不能靠上下模的突起部分把金屬完全排擠掉,因此不能鍛出通孔。終鍛后留有的金屬薄層,稱為沖孔連皮。沖孔連皮通常有五種形式,分別是平底連皮、斜底連皮、帶倉連皮、拱底、壓凹。作用：造成必要的橫向阻力，迫使金屬填充模膛；補(bǔ)償下料誤差；具有緩沖作用。鉗口的組成及作用:鉗口是由夾鉗口和鉗口頸組成;作用:1鍛件起模2在鍛模制造時(shí),鉗口澆注模膛檢驗(yàn)件的澆口。

二、簡答題

簡述沖裁件的斷面特征及形成原因

沖裁件斷面形成明顯的區(qū)域性特征,即塌角、光亮帶、剪裂帶和毛刺,塌角是當(dāng)凸模壓入材料時(shí),刃口附近的材料被牽拉變形的結(jié)果,在大間隙和軟材料沖裁時(shí),塌角尤為明顯,光亮帶是塑性變形階段刃口切入板料后,材料被模具側(cè)面擠壓形成的,光亮帶光滑、垂直、斷面質(zhì)量好。剪裂帶是在斷裂分離階段造成的撕裂面剪裂帶表面粗糙,不與板平面垂直,往往是后續(xù)變形時(shí)的裂紋源,毛刺是在出現(xiàn)微紋時(shí)形成的,沖頭繼續(xù)下行,使已形成的毛刺拉長,并殘留在沖裁件上。

拉深變形的特點(diǎn)

1、變形區(qū)為毛坯的凸緣部分,與凸模端面接觸的部分基本上不變形。

2、毛坯變形區(qū)在切向壓應(yīng)力和徑向拉應(yīng)力的作用下,產(chǎn)生切向壓縮和徑向拉伸的“一拉一壓”的變形。

3、極限變形參數(shù)主要受到毛坯傳力區(qū)的承載能力的限制。

4、拉深件的口部有增厚、底部圓角處有減薄的現(xiàn)象稱為“危險(xiǎn)斷面”(底部的厚度基本保持不變)

5、拉深工件的硬度也有所不同,愈靠近口部,硬度愈高(這是因?yàn)榭诓康乃苄宰冃瘟孔畲?加工硬化現(xiàn)象最嚴(yán)重）

6、有起皺、拉裂兩個(gè)主要缺陷。簡述彎曲變形的特點(diǎn)

1、外層受拉應(yīng)力發(fā)生拉應(yīng)變,內(nèi)層受壓應(yīng)力發(fā)生壓應(yīng)變。

2、外層拉裂與內(nèi)層起皺是限制彎曲的主要因素

3、彎曲精度的主要影響因素為彈性恢復(fù)

4、窄板彎曲是平面應(yīng)力,立體應(yīng)變狀態(tài);寬板彎曲是立體應(yīng)力,平面應(yīng)變狀態(tài)。影響板料彎曲回彈的主要因素是什么

1.材料的力學(xué)性能σs/E越大,回彈越大。2.相對彎曲半徑r/t越大,回彈越。

3.彎曲中心角α,α越大,變形區(qū)的長度越長,回彈積累值也越大,故回彈角△α越大。4.彎曲方式及彎曲模。

5.工件的形狀,一般而言,彎曲件越復(fù)雜次彎曲成形角的數(shù)量越多,回彈量就越小。簡述螺旋壓力機(jī)模鍛工藝特點(diǎn)

1.工藝用途廣,因?yàn)槁菪龎毫C(jī)具有錘和壓力機(jī)的雙重工作特性,因而能滿足各種主要鍛壓工序的力能要求。能在螺旋壓力機(jī)上實(shí)現(xiàn)的鍛壓工序有:普通模鍛精密模鍛、鐓粗、擠壓、精整、壓印、彎曲、切邊、沖孔和校正等。

2.鍛件精度高。因螺旋壓力機(jī)的行程不固定,鍛件精度不受自身彈性變形的影響;同時(shí),螺旋壓力機(jī)上一般裝有下頂出器,又可采用特殊結(jié)構(gòu)的組合模,可減小或消除鍛件上的模鍛斜度和余塊,尤其配上少無氧化加熱設(shè)備,可得到凈化毛坯甚至成品零件

其缺點(diǎn)是:1.螺旋壓力機(jī)的螺桿和滑塊間是非剛性聯(lián)接,滑塊承受偏心載荷的能力差,不適宜于多模膛模鍛。2.螺旋壓力機(jī)每分鐘行程次數(shù)少、打擊速度低,所以生產(chǎn)率不高,且不宜用拔長類制坯工序。

三段式加熱規(guī)范,試用文字說明加熱規(guī)范的內(nèi)容

[V]金屬允許的加熱速度;[Vm]最大可能的加熱速度。

第一段保溫的目的:

1、減小溫差,使內(nèi)外溫度相差不大,近似相等

2、縮短下階段的保溫時(shí)間使。

第二階保溫的目的:

1、消除前段溫差,是內(nèi)外溫度近似相等

2、縮短下一階段的保溫時(shí)間。第三段保溫的目的:消除前段溫差,借助擴(kuò)散作用使成分組織均勻。

試述減少閉式模鍛模膛工作壓力的設(shè)想,分流腔的設(shè)計(jì)原則及分流腔的基本形式

減小模腔工作壓力的設(shè)想:通常,模鍛時(shí)的工作壓力主要包括材料的理想變形抗力和變形抗力和阻力。理想變形抗力可用下式表示;pi?ymln(R),式中,ym為鍛件材料的名義流動應(yīng)力；1-RR為相對面積縮減率。工作壓力隨相對面積縮減率R的增加而增加，當(dāng)R=1時(shí),增至無限大。相對面積縮減率R也稱為變形強(qiáng)度,它是工件與模膛接觸面積與其總的表面積之比，擠壓相對面積縮減率:R=(AO-A1)/AO,A0為試樣截面積,A1為產(chǎn)品截面積。模鍛相對面積縮減率:R=(A-F)/A,F為自由表面積,(A-F)為產(chǎn)品與模具接觸面積,A為產(chǎn)品總的表面積。擠壓時(shí)R值為常數(shù)。開式模鍛時(shí),由于工件自由表面的減小而使R值增大。因此,如果能控制R值的增加就可減小工作壓力。

分流降壓腔的設(shè)置原則:分流降壓腔的位置應(yīng)選擇在模膛最后充滿的部位,確保模膛完全充滿后多余金屬才分流多余金屬分流時(shí)在模膛內(nèi)所產(chǎn)生的壓力應(yīng)比模膛剛充滿時(shí)所產(chǎn)生的壓力略有增加,以免増加總的模鍛力和加快模膛的磨損。

分流腔的結(jié)構(gòu)形式:

1、孔式分流腔

2、在毛坯上預(yù)留分流孔或形成減壓軸

3、端部軸向分流孔熱模鍛壓力機(jī)模鍛工藝和模具設(shè)計(jì)有哪些特點(diǎn)

1、行程速度慢,一次行程打擊中金屬變形量大,且坯料中部變形大,金屬沿水平方向流動劇烈。向高度方向流動較緩慢,充填模膛較困難,通常需要采用預(yù)鍛。

2、熱模鍛壓力機(jī)行程固定,不便于進(jìn)行拔長、滾壓等制坯工步。對于截面積變化較大的鍛件,需配備其他設(shè)備進(jìn)行制坯。

3、具有頂出裝置,某些長軸類鍛件可以豎立起來進(jìn)行模鍛或擠壓,可以采用較小的模鍛斜度進(jìn)行模鍛,可以提高鍛件精度。

4、行程固定且變形力由機(jī)架本身承受,為了防止設(shè)備悶車,上模與下模不能壓靠,期間必須留有間隙。

5、載荷是靜壓力,不便于制坯,坯料表面的氧化皮不易去除,因此,需配備氧化皮清除裝置。

6、模具內(nèi)金屬變形劇烈,因此,模具壽命一般較低,所以需要采用較好的模具鋼和模具潤滑劑,為了提高終鍛模膛的使用壽命,鍛壓機(jī)上模鍛采用預(yù)鍛是有必。

7、由于是靜壓力,模具可以采用鑲塊組合結(jié)構(gòu),它可以由上、下模板、各種墊板,上、下模塊、導(dǎo)向裝置、頂料裝置等部件組成。它比整體結(jié)構(gòu)的錘鍛模要復(fù)雜和強(qiáng)大,初次投資費(fèi)用較大。因此,鍛壓機(jī)的模具設(shè)計(jì)不僅僅是設(shè)計(jì)模膛和鑲需要較為全面的考慮,設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)合理的模架,做到適應(yīng)性強(qiáng),經(jīng)濟(jì)合理，可靠耐用。錘上模鍛工藝特點(diǎn)是什么

（1）在模膛中是在一定速度下,經(jīng)過多次連續(xù)錘擊而逐步成形的。(2)錘頭的行程、打擊速度均可調(diào)節(jié),能實(shí)現(xiàn)輕重緩急不同的打擊,因而可進(jìn)行制坯工作（3）由于慣性作用,金屬在上模模膛中具有更好的充填效果。(4)錘上模鍛適應(yīng)性廣,可生產(chǎn)多種類型的鍛件,可以單膛模鍛,也可以多膛模鍛。鍛前加熱的目的

1提高金屬的塑性2降低變形抗力,使金屬易于流動成型并獲得良好的鍛后組織。制坯公工步：

1圓餅鍛件制坯工步的選擇:圓餅類鍛件一般采用鐓粗制坯,形狀較為復(fù)雜的，易用成形鐓粗制坯,其目的是避免終鍛時(shí)產(chǎn)生折疊,兼有除去氧化皮,從而提高鍛件表面質(zhì)量和提高鍛模壽命的作用。2長軸類鍛件制坯工步的選擇:長軸類鍛件有直長軸線、彎曲軸線、帶枝芽的和叉形件等四種。由于形狀的需要,長軸類鍛件的模鍛工序由拔長、滾擠、彎曲、卡壓、成形等制坯工步和預(yù)鍛工步所組成

另外兩個(gè)簡答題

1給一個(gè)制坯工步的圖形，填出各制坯的工步名稱（如連桿）。一共8步。（毛坯、鐓粗、拔長、滾擠、卡壓、成型、彎曲、預(yù)斷、終鍛）2給一個(gè)凹模圖，畫出排樣圖和沖裁后的零件圖。

三.問答題

簡述冷鍛件圖和熱鍛件圖的含義及其用途,鍛件圖有那些設(shè)計(jì)內(nèi)容,錘鍛模設(shè)計(jì)步驟是什么 冷鍛件圖:以零件圖為基礎(chǔ),加上機(jī)械加工余量和鍛造公差后繪制而成的。用途用于最終鍛件檢驗(yàn)是機(jī)械加工部門制訂加工工藝、設(shè)計(jì)加工夾具的依據(jù),簡稱為鍛件圖。

熱鍛件圖:把冷鍛件圖上所有的尺寸加1~1.5%,為熱鍛件圖。用途:用于鍛模的設(shè)計(jì)和制造。設(shè)計(jì)內(nèi)容:(1)選擇分模面的位置和形狀(2確定機(jī)械加工余量、余塊和鍛件公差3)確定模鍛斜度:(4)確定圓角半徑;(5)確定沖孔連皮的形式和尺寸;(6)制定鍛件技術(shù)條件:(7)繪制鍛件圖。

錘模鍛設(shè)計(jì)步驟:1.根據(jù)零件圖制定鍛件圖2.計(jì)算鍛件的主要參數(shù),鍛件在水平的投影面積、鍛件的周邊長度,體積和重量。3.決定設(shè)備噸位,為了能分析比較，需用兩個(gè)以上不同的公式進(jìn)行計(jì)算4.做熱鍛件圖,確定終鍛模膛5.決定飛邊槽的形式和尺寸6.畫計(jì)算毛坯圖7.選擇制坯工步8.決定坯料尺寸,計(jì)算下料長度9.設(shè)計(jì)預(yù)鍛模膛10.設(shè)計(jì)制坯模膛11.模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),考慮是否采用鎖扣模膛布置和模塊尺寸,模具的安裝和調(diào)整,模具的起重運(yùn)輸,模具材料,加工及熱處理12.繪制鍛模圖,切邊模圖等。什么是沖裁間隙,為什么說沖裁間隙是重要的 凸模與凹模工作部分的尺寸之差稱為間隙。沖裁模間隙都是指的雙面間隙。間隙之所以重要,體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面

1）裁間隙對沖裁件質(zhì)量的影響

（1）間隙對斷面質(zhì)量的影響,模具間隙合理時(shí),凸模與凹模處的裂紋(上下裂紋)在沖壓過程中相遇并重合,此時(shí)斷面塌角較小,光面所占比例較寬,毛刺較,容易去除。斷面質(zhì)量較好;如果間隙過大,凸模刃口處的裂紋較合理間隙時(shí)向內(nèi)錯(cuò)開一段距離,上下裂紋未重合部分的材料將受很大的拉伸作用而產(chǎn)生撕裂,使塌角增大,毛面增寬,光面減少,毛刺肥而長,難以去除,斷面質(zhì)量較差。

間隙過小時(shí),凸模與凹模刃口處的裂紋較合理間隙時(shí)向外錯(cuò)開一段距離上下裂紋中間的一部分材料,隨著沖裁的進(jìn)行將進(jìn)行二次剪切,從而使斷面上產(chǎn)生二個(gè)光面,并且,由于間隙的減小而使材料受擠壓的成分增大,毛面及塌角都減少,毛刺變少,斷面質(zhì)量最好。因此,對于普通沖裁來說,確定正確的沖裁間隙是控制斷面質(zhì)量的一個(gè)關(guān)鍵。

(2)沖裁間隙對尺寸精度的影響材料在沖裁過程中會產(chǎn)生各種變形,從而在沖裁結(jié)束后,會產(chǎn)生回彈,使制件的尺寸不同于凹模和凸模刃口尺寸。其結(jié)果,有的使制件尺寸變大,有的則減小。其一般規(guī)律是間隙小時(shí),落料件尺寸大于凹模尺寸,沖出的孔徑小于凸模尺寸;間隙大時(shí),落料}件尺寸小于凹模尺寸,沖出的孔徑大于凸模尺寸。2)沖裁間隙對沖壓力的影響

一般來說,在正常沖裁情況下,間隙對沖裁力的影響并不大,但間隙對卸料力推件力的影響卻較大。間隙較大時(shí),卸料及推料時(shí)所需要克服的摩擦阻力小,從凸模上卸料或從凹模內(nèi)推料都較為容易,當(dāng)單邊間隙大到15%~20%料厚時(shí),卸料力幾乎等于零。3)沖裁間隙對沖模壽命的影響

由于沖裁時(shí),凸模與凹模之間,材料與模具之間都存在摩擦。而間隙的大小則直接影響到摩擦的大小。間隙越小,摩擦造成的磨損越嚴(yán)重,模具壽命就越短,而較大的間隙,可使摩擦造成的磨損減少,從而提高了模具的壽命。

第二篇：塑性成形工藝及模具設(shè)計(jì)課程教案

精編資料

自由鍛工藝過程設(shè)計(jì)方法.2,模具形狀對金屬塑性變形和流動的影響.3,課堂進(jìn)行一簡單鍛件的自由鍛工藝過程設(shè)計(jì).六,所需學(xué)時(shí)2學(xué)時(shí)第八次講課...工藝

《塑性成形工藝及模具設(shè)計(jì)》課程教案之二《鍛造工藝學(xué)》輔導(dǎo)教案

關(guān) 小 軍

材料科學(xué)與工程學(xué)院 材料加工工程系

第一次講課

一、講授內(nèi)容

第一章

緒論

一、鍛造工藝學(xué)及其性質(zhì)

二、鍛造生產(chǎn)的特點(diǎn)及其在國民經(jīng)濟(jì)中的作用

三、我國鍛造生產(chǎn)的歷史，現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

四、鍛造生產(chǎn)方法的分類及工藝流程

五、課程的任務(wù)。

第二章

鍛造用原材料及下料方法 第一節(jié)

鍛造用鋼錠及型材

一、鋼錠及其冶煉.二、鋼錠的結(jié)構(gòu)

三、鋼錠的內(nèi)部缺陷

四、型材及其常見缺陷

第二節(jié)

下料方法

一、剪切法

二、鋸切法

三、砂輪片切割法

四、折斷法

五、氣割法

六、其它下料方法

二、難點(diǎn)

1、鋼錠和型材的缺陷產(chǎn)生原因及其危害。

2、各種下料方法的原理。

三、基本概念

偏析、夾雜、縮孔、疏松、濺疤、劃痕、折迭、粗晶環(huán)

四、思考題

1、試闡述鎮(zhèn)靜鋼錠的結(jié)構(gòu)及其主要缺陷的產(chǎn)生部位。

2、鋼錠常見缺陷有哪些？它們產(chǎn)生的原因和危害性是什么？

3、常見的型材缺陷有哪些？它們產(chǎn)生的原因和危害性是什么？

4、鍛造用型材常采用哪些方法下料？各自有何特點(diǎn)？

5、鑄錠作為鍛造坯料時(shí)如何下料？

五、要求重點(diǎn)掌握的知識點(diǎn)

1、鋼錠結(jié)構(gòu)及其常見內(nèi)部缺陷。

2、型材及其常見缺陷。

3、常用下料方法及其選擇原則。

六、所需學(xué)時(shí)

2小時(shí)

第二次講課

一、講授內(nèi)容

第三章

鍛造的熱規(guī)范 第—節(jié)

金屬的鍛前加熱

一、加熱的目的二、加熱方法

第二節(jié)

金屬加熱時(shí)產(chǎn)生的缺陷及防止措施

一、氧化

二、脫碳

三、過熱

四、過燒

五、裂紋

第三節(jié)

鍛造溫度范圍的確定

一、始鍛溫度的確定

二、終鍛溫度的確定

第四節(jié)

金屬的加熱規(guī)范

一、加熱規(guī)范制定的原則及方法

二、鋼錠的加熱規(guī)范

三、中、小型鋼坯的加熱規(guī)范

二、難點(diǎn)

1、氧化和脫碳的共性和異性。

2、過熱和過燒的相關(guān)性及其區(qū)別

3、加熱過程溫度應(yīng)力、組織應(yīng)力和殘余應(yīng)力的產(chǎn)生機(jī)理及其應(yīng)力分析。

4、始鍛溫度和終鍛溫度正確選擇的必要性。

5、加熱速度的影響因素及其影響規(guī)律。

三、基本概念

加熱規(guī)范、氧化、脫碳、過熱、過燒、過熱溫度、過燒溫度、始鍛溫度、終鍛溫度、鍛造溫度范圍、金屬加熱規(guī)范、最大可能的加熱溫度、允許的加熱溫度、溫度頭、均熱保溫、最小保溫時(shí)間、最大保溫時(shí)間

四、思考題

1、試說明鍛前加熱的目的和方法。

2、氧化和脫碳有哪些共性和異性？

3、氧化和脫碳可產(chǎn)生哪些危害？如何防止？

4、過燒和過熱有哪些危害? 如何防止？

5、導(dǎo)致裂紋產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力有幾種？清闡述它們相應(yīng)的應(yīng)力狀態(tài)。

6、通常圓柱形坯料產(chǎn)生加熱裂紋的危險(xiǎn)位置在何處？原因何在？如何防止？

7、鍛造溫度范圍的確定原則和基本方法是什么？

8、怎樣確定碳鋼的始鍛和終鍛溫度？它們受到哪些因素的影響？

9、為什么要制定合理的加熱規(guī)范？加熱規(guī)范包括哪些內(nèi)容？其核心問題是什么？

10、兩種不同概念的加熱速度實(shí)質(zhì)上反映了什么因素的影響？

11、選擇加熱速度的原則是什么？提高加熱速度的措施有哪些？

12、均熱保溫的目的是什么？

13、冷錠和熱錠的加熱規(guī)范各有什么特點(diǎn)？為什么？、五、要求重點(diǎn)掌握的知識點(diǎn)

1、鍛前加熱的目的和方法。

2、加熱金屬的常見缺陷及其危害。

3、金屬加熱過程中缺陷的產(chǎn)生原因和防止措施。

4、加熱規(guī)范的內(nèi)容、制定原則和方法。

六、所需學(xué)時(shí)

2學(xué)時(shí)

第三次講課

一、講授內(nèi)容

第三章

鍛造的熱規(guī)范 第五節(jié)

少無氧化加熱

一、快速加熱

二、介質(zhì)保護(hù)加熱

三、少無氧化火焰加熱

第六節(jié)

金屬的鍛后冷卻

一、鍛后冷卻常見缺陷產(chǎn)生的原因和防止措施

二、鍛件的冷卻方法

三、鍛件的冷卻規(guī)范

第七節(jié)

鍛件的熱處理

一、中、小鍛件熱處理

二、大型鍛件熱處理

二、難點(diǎn)

1、少無氧化火焰加熱法的工作原理。

2、冷卻過程溫度應(yīng)力、組織應(yīng)力和殘余應(yīng)力的產(chǎn)生機(jī)理及其應(yīng)力分析。

3、冷卻速度的影響因素及其影響規(guī)律。

三、基本概念

冷卻規(guī)范、白點(diǎn)、網(wǎng)狀碳化物

四、思考題

1、少無氧化加熱主要有哪幾種方法？其中火焰加熱法的基本工作原理是什么？

2、金屬斷后冷卻常見缺陷有哪些？各自產(chǎn)生原因是什么？

3、為什么硬鋼鍛后冷卻易產(chǎn)生表面縱向裂紋？

4、金屬鍛后冷卻規(guī)范一般包括哪些內(nèi)容？

5、鍛件熱處理的目的是什么？

6、中小鍛件通常采用哪些熱處理？各自作用是什么？

7、通常大鍛件采用哪些熱處理？各自作用是什么？

五、要求重點(diǎn)掌握的知識點(diǎn)

1、少無氧化加熱方法及其工作原理。

2、金屬鍛后冷卻常見缺陷及其危害。

3、金屬鍛后冷卻中缺陷的產(chǎn)生原因和防止措施。

4、冷卻規(guī)范的內(nèi)容、制定原則和方法。

5、常用的鍛件熱處理方法。

六、所需學(xué)時(shí)

2學(xué)時(shí)

第四次講課

一、講授內(nèi)容

第四章

自由鍛主要工序分析 第—節(jié)

概述

一、影響金屬塑性變形流動的幾個(gè)基本因素

二、局部加載時(shí)沿加載方向的應(yīng)力分布規(guī)律

三、金屬塑性變形的不均勻性

四、塑性變形時(shí)金屬的流動方向

第二節(jié)

鐓粗

一、鐓粗工序的主要質(zhì)量問題和變形流動特點(diǎn)

二、鐓粗時(shí)的注意事項(xiàng)

第三節(jié)

拔長

—、矩形截面坯料的拔長

二、圓截面坯料的拔長

三、空心件拔長

二、難點(diǎn)

1．金屬塑性變形的基本規(guī)律和影響因素。2．在幾種變形工序中金屬流動規(guī)律的分析。

3．鐓粗時(shí)金屬流動特點(diǎn)及其缺陷產(chǎn)生機(jī)理（包括圓截面和矩形截面坯料）。4．拔長時(shí)金屬流動特點(diǎn)及其缺陷產(chǎn)生機(jī)理（包括矩形截面、圓截面和空心截面坯料）。

三、基本概念

鐓粗、拔長、鐓粗比、鍛造比、進(jìn)料比（相對送進(jìn)量）、相對壓縮程度

四、思考題

1、導(dǎo)致金屬塑性變形不均勻性的原因是什么？

2、鐓粗和拔長各有哪些用途？

3、鐓粗工序主要存在哪些質(zhì)量問題？試分析它們產(chǎn)生的原因及其預(yù)防措施。

4、拔長工序主要存在哪些質(zhì)量問題？試分析它們產(chǎn)生的原因及其預(yù)防措施。

5、為什么采用平砧小壓縮量拔長圓截面坯料時(shí)效率低且質(zhì)量差？應(yīng)怎樣解決？

6、空心件拔長時(shí)孔內(nèi)壁和端面裂紋產(chǎn)生的原因是什么？應(yīng)采取哪些措施加以解決？

五、要求重點(diǎn)掌握的知識點(diǎn)

1、金屬塑性變形所遵循的基本規(guī)律和影響因素。

2、鐓粗、拔長工序的金屬受力分析。

2、鐓粗、拔長工序的金屬變形和流動特點(diǎn)。

3、鐓粗、拔長時(shí)常見金屬缺陷、產(chǎn)生機(jī)理及其預(yù)防措施。

六、所需學(xué)時(shí)

3學(xué)時(shí)

第五次講課

一、講授內(nèi)容

第四章

自由鍛主要工序分析

第四節(jié)

沖孔

一、沖孔的受力變形分析

二、沖孔的質(zhì)量分析

第五節(jié)

擴(kuò)孔

一、沖子

二、芯軸

三、輾壓

第六節(jié) 彎曲

第七節(jié) 其它工序（補(bǔ)充內(nèi)容）

一、錯(cuò)移

二、扭轉(zhuǎn)

二、難點(diǎn)

1、沖孔時(shí)受力、變形和缺陷產(chǎn)生原因的分析。

2、擴(kuò)孔時(shí)受力、變形和缺陷產(chǎn)生原因的分析。

3、彎曲時(shí)受力、變形和缺陷產(chǎn)生原因的分析。

三、基本概念

沖孔、走樣、擴(kuò)孔、彎曲

四、思考題

1、試闡述開式?jīng)_孔時(shí)金屬變形和流動特點(diǎn)并畫出相應(yīng)的應(yīng)力、應(yīng)變圖。

2、沖孔時(shí)易出現(xiàn)哪些質(zhì)量問題？應(yīng)采取什么措施解決？

3、試闡述沖子擴(kuò)孔時(shí)金屬變形和流動特點(diǎn)并畫出相應(yīng)的應(yīng)力、應(yīng)變圖。

4、芯軸擴(kuò)孔時(shí)金屬主要沿切向流動的原因是什么？此時(shí)鍛件尺寸變化特點(diǎn)是什么？應(yīng)怎樣防止壁厚不均？

5、輾壓擴(kuò)孔的工藝特點(diǎn)是什么？生產(chǎn)時(shí)易產(chǎn)生哪些質(zhì)量缺陷？怎樣防止？

6、彎曲時(shí)坯料易產(chǎn)生哪些缺陷？它們產(chǎn)生的原因是什么？

五、要求重點(diǎn)掌握的知識點(diǎn)

1、沖孔、擴(kuò)孔、彎曲工序的應(yīng)力、應(yīng)變分析。

2、沖孔、擴(kuò)孔、彎曲工序的金屬變形和流動特點(diǎn)。

3、沖孔、擴(kuò)孔、彎曲工序中常見的加工缺陷種類、產(chǎn)生原因及其預(yù)防措施。

六、所需學(xué)時(shí)

2學(xué)時(shí)

第六次講課

一、講授內(nèi)容

第五章 自由鍛工藝

第—節(jié) 自由鍛件的分類

第二節(jié) 自由鍛件變形方案的確定 第三節(jié) 自由鍛工藝過程的制定

一、鍛件圖的制定

二、確定坯料的重量和尺寸

三、確定變形工藝和鍛造比

四、確定鍛造設(shè)備噸位

第四節(jié)

大型鍛件鍛造的特點(diǎn)（自學(xué)）—、鋼錠冶金質(zhì)量對鍛件的影響

二、大型鋼錠的加熱特點(diǎn)

三、熱鍛變形對金屬組織和性能的影響

四、大鍛件變形工藝分析

二、難點(diǎn)

自由鍛件變形方案的確定

三、基本概念

機(jī)械加工余量、鍛造余塊、試樣余塊、鍛件工稱尺寸、鍛造比

四、思考題

1、自由鍛工藝的特點(diǎn)及其主要用途是什么？不同材料自由鍛面臨的主要問題是什么？為什么？

2、試述自由鍛件的分類及其采用的基本工序。

3、自由鍛工藝過程的制定包括哪些內(nèi)容？

4、鍛造比對鍛件組織和力學(xué)性能有哪些影響？其選擇與鍛件大小有何關(guān)系？

5、確定自由鍛設(shè)備噸位有幾種方法？為什么水壓機(jī)鍛造所依據(jù)的變形力能參數(shù)不同？

五、要求重點(diǎn)掌握的知識點(diǎn)

1、常見自由鍛件的分類。

2、自由鍛件變形方案的選擇原則和實(shí)際應(yīng)用。

3、考慮機(jī)械加工余量、鍛造公差、鍛造余塊、試樣余塊等影響所繪制的鍛件圖。

4、坯料重量的計(jì)算方法。

5、變形工藝特別是工序順序、工序尺寸、鍛造比等的確定。

6、設(shè)備噸位的計(jì)算公式。

六、所需學(xué)時(shí) 1學(xué)時(shí)

第七次講課與課堂練習(xí)

一、講授內(nèi)容

第五章 第三節(jié)

五、自由鍛工藝過程制定舉例 第六章

模鍛成形工序分析

第一節(jié) 概述

二、難點(diǎn)

1、如何掌握自由鍛工藝過程設(shè)計(jì)方法

3、所選擇的自由鍛過程中各工序尺寸的確定。

三、思考題

模具形狀對金屬變形和流動的主要影響表現(xiàn)在哪些方面？

五、要求重點(diǎn)掌握的知識點(diǎn)

1、自由鍛工藝過程設(shè)計(jì)方法。

2、模具形狀對金屬塑性變形和流動的影響。

3、課堂進(jìn)行一簡單鍛件的自由鍛工藝過程設(shè)計(jì)。

六、所需學(xué)時(shí)

2學(xué)時(shí)

第八次講課

一、講授內(nèi)容

第六章 模鍛成形工序分析 第二節(jié)

開式模鍛

一、開式模鍛各階段的應(yīng)力應(yīng)變分析

二、開式模鍛時(shí)影響金屬成形的主要因素 第三節(jié)

閉式模鍛

一、閉式模鍛的變形過程分析

二、坯料體積和模膛體積變化對鍛件尺寸的影響

三、打擊能量和模壓力對成形質(zhì)量的影響

四、各類鍛壓設(shè)備閉式模鍛的特點(diǎn)

二、難點(diǎn)

1、開式模鍛的應(yīng)力應(yīng)變分析。

2、閉式模鍛的變形過程分析。

三、基本概念

開式模鍛、閉式模鍛、飛邊槽

四、思考題

1、試分析開式模鍛三變形階段的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)及其成形特點(diǎn)。

2、開式模鍛時(shí)影響金屬成形主要有哪些因素？

3、飛邊槽由幾部分組成？它們各自的作用是什么？

4、橋口阻力與哪些因素有關(guān)？怎樣依據(jù)模膛充滿的難易程度或設(shè)備類型來確定橋口尺寸？

5、閉式模鍛的優(yōu)點(diǎn)是什么？它的正常生產(chǎn)條件及其用途是怎樣的？

6、試述閉式模鍛三變形階段的變形情況。

7、閉式模鍛模壁受力情況與鍛件尺寸關(guān)系有何關(guān)系？

8、閉式模鍛時(shí)坯料和體積的變化反映在鍛件的哪些尺寸上？影響它們變化的因素有哪些？

五、要求重點(diǎn)掌握的知識點(diǎn)

1、開式模鍛各階段的應(yīng)力應(yīng)變圖及其分析。

2、模膛尺寸和形狀對金屬成形的影響。

3、飛邊槽的作用、類型及其選擇。

4、終鍛前坯料尺寸和形狀對金屬成形的影響。

5、坯料自身性質(zhì)不均對金屬成形的影響。

6、設(shè)備工作速度對金屬成形的影響。

7、閉式模鍛的變形過程分析。

8、坯料體積、模膛體積、打擊能量和模壓力變化對閉式模鍛成形質(zhì)量的影響。

六、所需學(xué)時(shí)

2學(xué)時(shí)

第九次講課

一、講授內(nèi)容

第六章

模鍛成形工序分析 第四節(jié) 擠壓

一、擠壓的應(yīng)力應(yīng)變分析

二、擠壓時(shí)筒內(nèi)金屬的變形流動

三、關(guān)于“死區(qū)”的應(yīng)力應(yīng)變分析

四、擠壓時(shí)常見缺陷的分析

五、徑向擠壓 第五節(jié)

頂鐓

一、頂鐓

二、電熱鐓粗

三、在帶有導(dǎo)向的模具中鐓粗

二、難點(diǎn)

1、擠壓的應(yīng)力應(yīng)變分析

2、擠壓筒內(nèi)金屬的變形流動特點(diǎn)、規(guī)律及其影響因素。

3、關(guān)于“死區(qū)”的應(yīng)力應(yīng)變分析及其對成形質(zhì)量的不良影響。

4、常見擠壓缺陷及其預(yù)防措施。

5、徑向擠壓的變形分析及其張力計(jì)算。

6、兩種頂鐓情況模具設(shè)計(jì)原則。

三、基本概念

擠壓、正擠壓、反擠壓、擠壓比、徑向擠壓、張模力、頂鐓

四、思考題

1、試進(jìn)行擠壓過程的應(yīng)力-應(yīng)變分析并闡明軸向應(yīng)力突變的原因。

2、平底凹模正擠壓時(shí)金屬在擠壓筒內(nèi)的流動主要有哪三種情形？為什么？

3、平底凹模正擠壓時(shí)Α區(qū)最小主應(yīng)力σ3的數(shù)值受到哪三種因素的影響？它們的影響規(guī)律是怎樣的？

4、試討論在各種不同的具體條件下平底凹模內(nèi)正擠時(shí)所出現(xiàn)的金屬變形和流動情況。

5、“死區(qū)”產(chǎn)生的原因是什么？一般“死區(qū)”存在哪兩種變形情況？

6、“死區(qū)”容易產(chǎn)生哪些缺陷？怎樣防止？

7、擠壓時(shí)常存在哪些缺陷？可采取什么措施防止？

8、徑向擠壓變形過程的主要特征是什么？張模力與何因素有關(guān)？

9、擠壓縮孔產(chǎn)生的原因是什么？擠壓制品裂紋的產(chǎn)生與哪些因素有關(guān)？

五、要求重點(diǎn)掌握的知識點(diǎn)

1、擠壓的應(yīng)力應(yīng)變分析

2、擠壓筒內(nèi)金屬的變形流動特點(diǎn)、規(guī)律及其影響因素。

3、“死區(qū)”產(chǎn)生原因、應(yīng)力應(yīng)變分析及其對成形質(zhì)量的不良影響。

4、常見擠壓缺陷的形成原因及其預(yù)防措施。

5、徑向擠壓的用途、變形分析及其張模力計(jì)算。

6、頂鐓用途及其模具設(shè)計(jì)原則。

六、所需學(xué)時(shí)

2學(xué)時(shí)

第十次講課

一、講授內(nèi)容

第七章 模鍛工藝

第一節(jié) 常用模鍛設(shè)備及其工藝特點(diǎn)（自學(xué)）

一、模鍛錘

二、熱模鍛壓力機(jī)

三、螺旋壓力機(jī)

四、平鍛機(jī)

第二節(jié) 模鍛工藝及模鍛件分類

一、長軸類鍛件

二、短軸類(圓餅類)鍛件

三、頂鐓類鍛件

四、復(fù)合類型鍛件

第三節(jié) 模鍛件圖設(shè)計(jì)

一、錘上模鍛鍛件圖設(shè)計(jì)

二、熱模鍛壓力機(jī)上模鍛件圖設(shè)計(jì)特點(diǎn)

三、螺旋壓力機(jī)上模鍛件圖設(shè)計(jì)特點(diǎn)

四、平鍛機(jī)上模鍛件圖設(shè)計(jì)特點(diǎn)

二、難點(diǎn)

1、鑒于《塑性成形設(shè)備》課程的講授在本課程之后，因此，“常用模鍛設(shè)備及其工藝特點(diǎn)”的知識理解較為困難，建議作為一般了解的知識由學(xué)生自學(xué)。

2、不同模鍛設(shè)備上模鍛件圖的設(shè)計(jì)特點(diǎn)比較。

3、分模面和沖孔連皮的確定。

4、頂鐓的三規(guī)則。

三、基本概念

分模面、鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)、模鍛斜度、沖孔連皮

四、思考題

1、簡述各類模鍛件所采用的主要變形工布。

2、模鍛件的冷、熱鍛件圖的作用各是什么？其鍛件圖設(shè)計(jì)內(nèi)容與自由鍛件相比有何不同？

3、錘上模鍛選擇分模位置的最基本原則是什么？

4、為什么模鍛件的正偏差大于負(fù)偏差？它的機(jī)械加工余量和公差怎樣選擇和確定？

5、模鍛斜度和圓角半徑的作用是什么？為什么它們應(yīng)選擇合適值？

6、錘上模鍛時(shí)有幾種形式的沖孔連皮？為什么要選擇厚度合適的沖孔連皮？

7、試比較各類模鍛設(shè)備上模鍛件圖設(shè)計(jì)特點(diǎn)。

五、要求重點(diǎn)掌握的知識點(diǎn)

1、模鍛工藝和模鍛件的分類原則及其主要類別。

2、模鍛件圖設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容和方法。

3、各類模鍛設(shè)備上模鍛件圖設(shè)計(jì)特點(diǎn)，特別是分模面、機(jī)械加工和鍛造公差、模鍛斜度等的選擇原則。

4、沖孔連皮的作用、類型及其選擇。

5、頂鐓三規(guī)則的正確應(yīng)用。

六、所需學(xué)時(shí)

3學(xué)時(shí)

第十一次講課

一、講授內(nèi)容

第七章 模鍛工藝

第四節(jié) 模鍛工藝過程制定的內(nèi)容和模鍛工藝方案選擇

一、模鍛工藝過程制定的內(nèi)容

二、模鍛工藝方案選擇 第五節(jié) 模鍛變形工步的確定

一、長軸類鍛件制坯工步選擇

二、難點(diǎn)

1、計(jì)算毛坯的設(shè)計(jì)、簡化和計(jì)算毛坯圖繪制。

2、金屬流動繁重系數(shù)及其在制坯工步選擇中的作用。

三、基本概念

模鍛工藝過程、計(jì)算毛坯圖、金屬流動繁重系數(shù)

四、思考題

1、模鍛工藝過程主要有哪些工序組成？它的制定包括哪些內(nèi)容且較自由鍛工藝過程相比有什么變化？

2、模鍛工藝方案選擇主要涉及哪些方面？基本原則是什么？

3、試述計(jì)算毛坯圖的內(nèi)容及其在制坯工步中的作用。

4、長軸類鍛件通常采用的主要制坯工步有哪些？如何確定？

5、金屬流動繁重系數(shù)是如何反映制坯工作量的大??？它在制坯工步選擇中有何作用？

五、要求重點(diǎn)掌握的知識點(diǎn)

1、模鍛工藝過程與自由鍛工藝過程的異同點(diǎn)。

2、計(jì)算毛坯的有關(guān)計(jì)算及其相應(yīng)圖的繪制。

3、復(fù)雜計(jì)算毛坯的簡化。

4、應(yīng)用金屬流動繁重系數(shù)選擇長軸類鍛件的制坯工步。

六、所需學(xué)時(shí)：

2學(xué)時(shí)

第十二次講課

一、講授內(nèi)容

第七章 模鍛工藝

第五節(jié) 模鍛變形工步的確定

二、短軸類鍛件制坯工步選擇

三、頂鐓類鍛件變形工步確定

二、難點(diǎn)

1、短軸類鍛件的制坯工步選擇原則。

2、確定粗大部分桿類鍛件變形工步的有關(guān)計(jì)算和原則。

3、在聚集工步設(shè)計(jì)時(shí)有關(guān)注意事項(xiàng)。

三、基本概念

成形鐓粗（預(yù)成性）、滾壓、局部鐓粗（聚集）、頂鐓規(guī)則

四、思考題

1、短軸類鍛件通常采用的主要制坯工步有哪些？經(jīng)坯料鐓粗后的制坯尺寸確定原則是什么？

2、在熱模鍛壓力機(jī)上可采用何種短軸類鍛件制坯工步？原因何在？

3、頂鐓類鍛件通常采用的主要制坯工步有哪些？

4、試比較分別在凸模內(nèi)或凹模內(nèi)聚集的優(yōu)缺點(diǎn)。

5、為什么要確定沖孔芯料的合理厚度？正確的設(shè)計(jì)原則是什么？

6、試比較在透孔和不透孔鍛件中分別采用平?jīng)_頭和尖沖頭進(jìn)行沖孔成形的優(yōu)缺點(diǎn)。

五、要求重點(diǎn)掌握的知識點(diǎn)

1、短軸類鍛件主要制坯工步。

2、短軸類鍛件坯料鐓粗后的制坯尺寸確定原則。

3、在熱模鍛壓力機(jī)上和螺旋壓力機(jī)上短軸類鍛件制坯工步的特點(diǎn)。

4、頂鐓類鍛件主要制坯工步。

5、不同模式聚集工步的特點(diǎn)。

6、沖孔芯料的設(shè)計(jì)原則、沖孔成形工步以及沖頭的選擇。

7、幾種不同情況的管類鍛件局部頂鐓變形。

六、所需學(xué)時(shí)：

2學(xué)時(shí)

第十三次講課

一、講授內(nèi)容

第七章 模鍛工藝

第六節(jié) 坯料尺寸的確定

一、長軸類鍛件

二、短軸類鍛件

三、頂鐓類鍛件

第七節(jié) 設(shè)備噸位的確定

一、模鍛錘噸位的確定

二、熱模鍛壓力機(jī)噸位的確定

三、螺旋壓力機(jī)噸位的確定

四、平鍛機(jī)噸位的確定

二、難點(diǎn)

1、不同類型鍛件的坯料制定方法。

2、頂鐓類鍛件計(jì)算毛坯圖及坯料直徑確定原則。

三、思考題

1、試比較模鍛坯料尺寸與自由鍛坯料尺寸確定的異同點(diǎn)。

2、試闡述長軸類模鍛件坯料尺寸確定的一般步驟。

3、試闡述短軸類模鍛件坯料尺寸確定的一般步驟。

4、試闡述頂鐓類鍛件的坯料選擇原則及其機(jī)理。

5、帶孔鍛件坯料直徑確定的原則是什么？

6、模鍛設(shè)備噸位有哪幾種方法？

四、要求重點(diǎn)掌握的知識點(diǎn)

1、長軸類、短軸類和頂鐓類模鍛件坯料尺寸確定的一般步驟。

2、頂鐓類鍛件計(jì)算毛坯圖。

3、帶孔鍛件坯料直徑確定原則。

4、各類模鍛設(shè)備噸位計(jì)算公式的正確使用。

五、所需學(xué)時(shí)：

2學(xué)時(shí)

第十四次講課

一、講授內(nèi)容

第八章 鍛模設(shè)計(jì)

第—節(jié) 錘用鍛模

一、模鍛模膛設(shè)計(jì)

二、制坯模膛設(shè)計(jì)

三、鍛模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

二、難點(diǎn)

1、預(yù)鍛模膛、終鍛模膛的結(jié)構(gòu)及其設(shè)計(jì)。

2、終鍛時(shí)鍛件缺陷產(chǎn)生原因的分析。

三、基本概念

終鍛模膛、預(yù)鍛模膛、鉗口、折迭

四、思考題

1、鍛模設(shè)計(jì)包括哪些內(nèi)容？常用的模鍛工步有哪些？

2、終鍛模膛設(shè)計(jì)包括哪些主要內(nèi)容？

3、熱鍛件圖與鍛件圖有何差異？繪制時(shí)應(yīng)注意哪些問題？

4、試述飛邊槽的組成及其常見結(jié)構(gòu)型式。

5、試述鉗口的作用及其常見結(jié)構(gòu)型式。

6、預(yù)鍛模膛的采用原因及其作用什么？它所引起的不利影響是什么？

7、終鍛時(shí)產(chǎn)生折迭和充不滿的原因分別是什么？應(yīng)采取什么措施加以抑制？

8、為什么錘上模鍛高肋件時(shí)要采用預(yù)鍛？設(shè)計(jì)該模膛的主要出發(fā)點(diǎn)是什么？通常在設(shè)計(jì)中應(yīng)采取哪些方法？

9、什么情況下終鍛和預(yù)鍛模膛的設(shè)計(jì)基本相同？此時(shí)兩者之間還存在哪些差異？

五、要求重點(diǎn)掌握的知識點(diǎn)

1、鍛模設(shè)計(jì)的內(nèi)容和常用的模鍛工步。

2、終鍛模膛和預(yù)鍛模膛設(shè)計(jì)的內(nèi)容和方法。

3、熱鍛件圖繪制。

4、飛邊槽和鉗口的選擇。

5、終鍛時(shí)鍛件缺陷產(chǎn)生的原因和防止措施。

6、采用預(yù)鍛模膛的必要性及其設(shè)計(jì)原則。

六、所需學(xué)時(shí)：

2學(xué)時(shí)

第十五次講課

一、講授內(nèi)容

第八章 鍛模設(shè)計(jì)

第—節(jié) 錘用鍛模

二、制坯模膛設(shè)計(jì)

三、鍛模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

二、難點(diǎn)

1、滾壓模膛的設(shè)計(jì)原則和公式。

2、拔長模膛的設(shè)計(jì)原則和公式。

3、模膛的布排要點(diǎn)。

4、平衡鎖扣及其對應(yīng)的模膛中心位置確定。

5、錯(cuò)移力的平衡和導(dǎo)向。

三、基本概念

滾壓工步、成形工步、鎖扣、鍛模中心、模膛中心、模塊中心、錯(cuò)移力

四、思考題

1、制坯工步主要采用哪幾種模膛？這些模膛的作用是什么？

2、滾壓模膛有幾種結(jié)構(gòu)形式？它們的設(shè)計(jì)原則如何？

3、拔長模膛有幾種分類原則？其設(shè)計(jì)內(nèi)容及其相應(yīng)方法是什么？

4、彎曲模膛和成形模膛的設(shè)計(jì)要點(diǎn)分別是什么？

5、試述鐓粗臺和壓扁臺的作用、設(shè)計(jì)方法及其在模塊上的位置。

6、試述切斷模膛在模塊上的位置和設(shè)計(jì)方法。

7、鍛模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)著重解決哪些問題？什么情況下鍛模中心和模膛中心重合？

8、終鍛和預(yù)鍛模膛布排設(shè)計(jì)的中心任務(wù)是什么？

9、鍛模中心和模膛中心不重合時(shí)會產(chǎn)生哪些不良后果？

10、為什么要確定帶平衡鎖扣模膛的中心位置？一般中心位置有幾種情況？

11、錯(cuò)移力產(chǎn)生的原因是什么？應(yīng)從哪兩方面考慮減小它的不良影響？

12、欲減小錯(cuò)移力的影響模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中主要采用哪些方法？

13、模具的主要破壞形式有哪些？各自產(chǎn)生的原因是怎樣的？

14、試比較平衡鎖扣和導(dǎo)向鎖扣的異同點(diǎn)。

五、要求重點(diǎn)掌握的知識點(diǎn)

1、模鍛時(shí)常用的制坯工步及其確定原則。

2、制坯工步采用的模膛及其作用。

3、各種制坯模膛的結(jié)構(gòu)類型、設(shè)計(jì)內(nèi)容、設(shè)計(jì)原則和相關(guān)公式。

4、鍛模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目的和任務(wù)。

5、終鍛和預(yù)鍛模膛布排設(shè)計(jì)的中心任務(wù)。

7、各種制坯模膛在?？焐系奈恢眠x擇。

8、鍛模中心和模膛中心的重合問題。

9、平衡鎖扣的類型及其在鍛模結(jié)構(gòu)中的作用。

10、錯(cuò)移力產(chǎn)生的原因、危害及其消除措施。

11、模具破壞的主要形式及其產(chǎn)生原因。

12、基于強(qiáng)度考慮的鍛模有關(guān)尺寸設(shè)計(jì)。

13、模塊尺寸設(shè)計(jì)。

六、所需學(xué)時(shí)

3學(xué)時(shí)

第十六次講課

一、講授內(nèi)容

第八章 鍛模設(shè)計(jì)

第二節(jié) 熱模鍛壓力機(jī)用鍛模

一、模膛設(shè)計(jì)特點(diǎn)

二、鍛模結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

第三節(jié) 螺旋壓力機(jī)用鍛模

一、鍛模設(shè)計(jì)特點(diǎn)

二、鍛模結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

第四節(jié)平鍛機(jī)用鍛模（自學(xué)）

一、平鍛模的固定及固定空間

二、平鍛模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)

三、模膛設(shè)計(jì)

二、難點(diǎn)

1、熱模鍛壓力機(jī)預(yù)鍛模膛的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

2、熱模鍛壓力機(jī)的鍛模閉合高度。

3、螺旋壓力機(jī)鍛模設(shè)計(jì)特點(diǎn)。

三、基本概念

模具閉合高度、壓力機(jī)最小閉合高度

四、思考題

1、熱模鍛壓力機(jī)要采用哪些變形工步？其預(yù)鍛和終端模膛設(shè)計(jì)與錘上模鍛相比有哪些特點(diǎn)？

2、熱模鍛壓力機(jī)的鍛模結(jié)構(gòu)有什么特點(diǎn)？

3、螺旋壓力機(jī)的鍛模設(shè)計(jì)與錘上模鍛相比有哪些特點(diǎn)？其鍛模模塊有哪幾種緊固形式？

4、螺旋壓力機(jī)鍛模的導(dǎo)向裝置有幾種類型？各自用途如何？

5、平鍛機(jī)模具分為哪三個(gè)部分？它由幾個(gè)分模面？其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)如何？

6、平鍛機(jī)模具固定空間最重要的參數(shù)是什么？依據(jù)何在？

五、要求重點(diǎn)掌握的知識點(diǎn)

1、熱模鍛壓力機(jī)采用的變形工步及其鍛模設(shè)計(jì)特點(diǎn)。

2、熱模鍛壓力機(jī)的鍛模結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。

3、螺旋壓力機(jī)采用的變形工步及其鍛模設(shè)計(jì)特點(diǎn)。

4、螺旋壓力機(jī)的鍛模結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。

六、所需學(xué)時(shí)

2學(xué)時(shí)

第十七次講課

一、講授內(nèi)容

第八章 鍛模設(shè)計(jì)

第五節(jié) 自由鍛錘上模鍛與胎模鍛鍛模

一、胎模鍛鍛模

二、固定模模鍛鍛模 第六節(jié) 鍛模材料

一、錘鍛模用材料

二、摩擦壓力機(jī)鍛模用材料

三、熱模鍛壓力機(jī)鍛模用材料

四、平鍛機(jī)鍛模用材料 五，液壓機(jī)鍛模用材料 第七節(jié) 鍛模設(shè)計(jì)實(shí)例

一、鍛件圖設(shè)計(jì)

二、計(jì)算鍛件的主要參數(shù)

三、鍛錘噸位的確定

四、確定飛邊槽的型式和尺寸 五，終鍛模膛設(shè)計(jì)

六、預(yù)鍛模膛設(shè)計(jì)

七、繪制計(jì)算毛坯圖

八、制坯工步選擇

九、確定坯料尺寸

十、制坯模膛設(shè)計(jì)

十一、鍛模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

十二、連桿模鍛工藝流程

二、難點(diǎn)

1、熱鍛模具材料的基本性能。

2、模膛設(shè)計(jì)時(shí)考慮實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)對有關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)算尺寸的修改和形狀的簡化。

三、思考題

1、胎模鍛與自由鐓相比有哪些優(yōu)點(diǎn)？其鍛模按用途分為哪三大類？

2、固定胎模鍛在模鍛時(shí)上、下模塊為什么易錯(cuò)移？應(yīng)采取哪些措施加以防止？

3、熱鍛模具材料應(yīng)具備哪些基本性能？

4、各類鍛壓設(shè)備可共同采用哪兩種熱鍛模具材料？其道理是什么？

四、要求重點(diǎn)掌握的知識點(diǎn)

1、胎模鍛特點(diǎn)、種類及其用途。

2、固定胎模結(jié)構(gòu)及其安裝。

3、熱鍛模具材料的基本性能。

4、常用熱鍛模具材料及其選用原則。

5、初步了解和掌握鍛模及其工藝設(shè)計(jì)的全過程。

五、所需學(xué)時(shí)

2學(xué)時(shí)

第十八次講課

一、講授內(nèi)容

第九章 模鍛的后續(xù)工序

第一節(jié) 切邊、沖孔及其模具設(shè)計(jì)

一、切邊和沖孔的基本方式及模具類型

二、切邊模

三、沖孔模和切邊沖孔復(fù)合模 四，切邊力和沖孔力的計(jì)算

第二節(jié) 精壓和校正的應(yīng)用及模具設(shè)計(jì)

一、精壓

二、校正

第三節(jié) 模鍛件的表面清理

二、難點(diǎn)

1、切邊模和沖孔模中凸凹模的作用特點(diǎn)。

2、切邊模模具閉合高度及其與凸模高度的關(guān)系。

3、切邊沖孔復(fù)合模設(shè)計(jì)。

三、基本概念

簡單模、連續(xù)模、復(fù)合模、精壓、切邊模具閉合高度、壓力機(jī)最大封閉高度、壓力機(jī)最小封閉高度

四、思考題

1、試比較切邊模和沖孔模中凸、凹模的作用。

2、試比較熱切（沖）和冷切（沖）兩種工作方式的特點(diǎn)。

3、切邊模有哪幾部分組成？它有幾種類型？

4、切邊凹模有哪幾種刃口？它們各自用途是怎樣的？

5、為什么要合理確定切邊模凸、凹模之間的間隙？

6、切邊模具閉合高度及其凸模高度怎樣確定？

7、精壓工序的目的是什么？試闡述它的分類和變形特點(diǎn)。

8、校正工序的目的是什么？試闡述它的分類和用途。

9、試闡述表面清理工序的目的和方法。

五、要求重點(diǎn)掌握的知識點(diǎn)

1、切邊模和沖孔模的組成部分及其作用和設(shè)計(jì)方法。

2、精壓工序的目的、分類和變形特點(diǎn)。

3、校正工序的目的、分類和確定原則。

4、表面清理工序的目的和方法。

六、所需學(xué)時(shí)

2學(xué)時(shí)

參考資料：

1、呂 炎.《鍛造工藝學(xué)》.機(jī)械工業(yè)出版社, 1995年

2、張志文.《鍛造工藝學(xué)》.機(jī)械工業(yè)出版社, 1983年

3、汪大年.《塑性成性原理》.機(jī)械工業(yè)出版社, 1987年

4、李培武, 楊文成.《塑性成形設(shè)備》.機(jī)械工業(yè)出版社, 1994年

5、崔忠圻.《金屬學(xué)與熱處理》.機(jī)械工業(yè)出版社, 1994年 所需總學(xué)時(shí)： 38學(xué)時(shí)

所授課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)、要點(diǎn)、基本概念、基本要求和有關(guān)教學(xué)參考資料、輔助資料，課程進(jìn)度和學(xué)時(shí)分配等等。

第三篇：為鐵路貨車裝貨口蓋成形工藝及模具設(shè)計(jì)

為鐵路貨車裝貨口蓋成形工藝及模具設(shè)計(jì)

作者：齊齊哈爾鐵路車輛集團(tuán) 高

廣軍

摘要：分析了裝貨口蓋成形

工藝性，并進(jìn)行了理論計(jì)算和模擬驗(yàn)證，由此制定了該工件的成形工藝、模具設(shè)計(jì)方案。

關(guān)鍵詞：工藝分析；起伏成形；數(shù)值模擬；模具設(shè)計(jì)前言

我公司作為鐵路貨車出口基地，在出口車市場上占有相當(dāng)大的份額，澳大利亞糧食漏斗車是我公司繼2000年以后又一次向西方發(fā)達(dá)國家出口的鐵路貨車。裝貨口蓋(圖1)是該車的重要外覆蓋件，生產(chǎn)數(shù)量多、質(zhì)量要求高。

工件材質(zhì)09CuPCrNi，是鐵路貨車常用的耐侯鋼，具有良好的抗腐蝕性和較高的強(qiáng)度，但它的成形性能比08-F或Q235要差一些。從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上看，零件中部加

強(qiáng)筋是典型起伏成形，而兩側(cè)則是彎曲成形。從近年來我廠生產(chǎn)實(shí)踐驗(yàn)證，該類

材料屈服強(qiáng)度較高、塑性較差，成形時(shí)容易出現(xiàn)破裂、翹曲等質(zhì)量問題。成形工藝分析及工藝計(jì)算

起伏成形是一種使材料局部區(qū)域發(fā)生變形、拉薄，造成局部凹進(jìn)或突起，來改變毛坯形狀的沖壓加工方法。這種方法提高了工件自身的剛度，而且使工件的外形美觀，同時(shí)工件在組裝焊接時(shí)，抗熱應(yīng)力變形的強(qiáng)度也得到提高。

裝貨口蓋成形的難點(diǎn)就在于中部加強(qiáng)筋的成形，主要有兩個(gè)方面的問題：其一是由于板料變形產(chǎn)生拉薄，加上塑性較差，極易導(dǎo)致成形部位破裂；其二是成形時(shí)，材料流動的速度和方向不一樣，工件內(nèi)部應(yīng)力分布不均勻，造成板料失穩(wěn)起皺、翹曲。而且后者靠增加工序等手段是很難修復(fù)的。

2.1 成形極限判斷

首先，根據(jù)加強(qiáng)筋的形狀和材料性能，計(jì)算材料在一次成形工序中的極限伸長率(圖2)即：

由此可確定，裝貨口蓋加強(qiáng)筋可以一次成形。

2.2 壓邊力的計(jì)算

裝貨口蓋加強(qiáng)筋起伏成形時(shí)，在筋端頭處，板料要向凸筋流動，以補(bǔ)充材料的不足。這樣在筋端頭部分的材料應(yīng)力狀態(tài)與橢圓形件拉深相似，徑向產(chǎn)生拉應(yīng)力，切向產(chǎn)生壓應(yīng)力。如果不用壓邊，該處將會失穩(wěn)起皺。其壓邊力：

從計(jì)算結(jié)果看，所需的壓邊力較大，應(yīng)該采用設(shè)備驅(qū)動壓邊。

2.3 成形數(shù)值模擬及工藝方案的確定

我廠自2000年初開始實(shí)施“鐵路貨車產(chǎn)品開發(fā)并行工程”以來，現(xiàn)已裝備了數(shù)值模擬軟件--Dy-naform。它是由ETA公司研制的基于LS-DANA的飯金沖壓仿真分析系統(tǒng)的專業(yè)軟件，是專門處理板材成形有限元分析的數(shù)值模擬系統(tǒng)?；诠に囉?jì)算結(jié)果，在計(jì)算機(jī)上利用沖壓成形數(shù)值模擬系統(tǒng)Dynaform進(jìn)行了成形模擬分析。分析結(jié)果的應(yīng)力云圖見圖3。

從數(shù)值模擬分析結(jié)果看，在壓邊力的作用下，加強(qiáng)筋端頭的褶皺基本消除，但在工件長邊的兩側(cè)出現(xiàn)較大的波浪翹曲現(xiàn)象。主要是由于在壓筋時(shí)，每個(gè)加強(qiáng)筋端頭成形致使板料產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力相互作用，從而出現(xiàn)波浪翹曲現(xiàn)象，直接影響后序側(cè)邊彎曲。

通過數(shù)值模擬分析，可以預(yù)知，采用先壓加強(qiáng)筋，再進(jìn)行兩側(cè)長邊折彎的工藝方法會產(chǎn)生難以修復(fù)的質(zhì)量問題。

考慮到工件兩側(cè)是彎曲成形，可以采用復(fù)合工序的手段，利用雙動壓力機(jī)，先完成工件兩側(cè)的彎，然后再壓加強(qiáng)筋(圖4所示)。這樣第一個(gè)動作完成了工件的彎曲成形，又負(fù)責(zé)壓筋時(shí)的壓邊，尤其是在完成彎曲成形后，工件的彎曲部位起到了拉延坎的作用，兩道拉延坎的阻力再加上第一個(gè)動作設(shè)備自身的壓力，完全阻止了工件長邊兩側(cè)材料的流動，使加強(qiáng)筋兩端成形完全處于脹形狀態(tài)。另外由于彎曲成形在先，增加了工件的自身剛度，阻止了壓筋時(shí)導(dǎo)致的翹曲現(xiàn)象。模具設(shè)計(jì)

前文已經(jīng)確定了裝貨口蓋沖壓成形的工藝方案。下面將介紹復(fù)合成形模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在模具設(shè)計(jì)時(shí)，適當(dāng)減小壓筋凹模的圓角r,r=2t(t為板厚)，第一是考慮壓筋凹模的圓角較易磨損，減小凹模圓角可以預(yù)留磨損量，第二是使筋在不破裂的前提下，使加強(qiáng)筋的輪廓更加清晰、美觀。另外壓筋是靠凸模和凹模圓角成形，所以在壓筋凸模下方的凹模部分采用鏤空方式，以避免成形時(shí)出現(xiàn)干涉現(xiàn)象。

實(shí)踐證明，壓筋同樣存在回彈現(xiàn)象，這里的回彈是指壓形后加強(qiáng)筋的實(shí)際高度值，要比設(shè)計(jì)凸模高度值小。為了保證筋的尺寸，壓筋凸模高度取16mm。

在第一個(gè)動作彎曲成形時(shí)，為了提高成形平面度、減小彎曲回彈，采用彈性壓料，彈性壓料裝置在全部成形終了時(shí)，兼作卸件器。壓筋凹模鑲在壓料板上。

模具主要結(jié)構(gòu)見圖5。模具工作過程如下：

彎曲上模下行，接觸板料，并在壓料板的作用下壓緊板料，彎曲七模繼續(xù)下行，完成彎曲成形后負(fù)責(zé)壓緊坯件。壓筋上模下行，壓筋凸模接觸坯件，壓筋上模繼續(xù)下行，完成加強(qiáng)筋脹形。壓筋上模上行，彎曲上模上行，壓料板在彈簧力的作用下將工件頂出彎曲凹模。至此，完成工件的全部成形。結(jié)束語

通過對裝貨口蓋成形工藝分析，對可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題作了預(yù)測，找到了較為可靠的復(fù)合工藝方法，利用彎曲成形來抑制或改善壓筋的質(zhì)量缺陷，同時(shí)也簡化了工藝過程，提高了生產(chǎn)效率。

模具投人使用后，順利完成了澳大利亞糧食漏斗車裝貨口蓋的壓制工作，工件外觀光滑、棱線清晰，無開裂、無翹曲?？梢哉J(rèn)為，裝貨口蓋沖壓成形工藝分析及模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對鐵路貨車生產(chǎn)中的類似覆蓋件成形，都有借鑒價(jià)值。

第四篇：工程材料及成形工藝基礎(chǔ)試題

工程材料及熱成型工藝復(fù)習(xí)題習(xí)題一 填空題 1．工程材料按成分特點(diǎn)可分為金屬材料、、；金屬材料又可分為和兩類；非金屬材料主要有、；復(fù)合材料是指。

2．煉鐵的主要設(shè)備是爐，煉鋼爐主要有轉(zhuǎn)爐和，轉(zhuǎn)爐主要用于冶煉鋼。3．鋼材的主要品種有鋼板、、、等，鋼板是采用方法生產(chǎn)的，其種類有厚板、中板、薄板，它們的厚度分別為、、。

4．金屬材料的力學(xué)性能主要包括強(qiáng)度、、、等；強(qiáng)度的主要判據(jù)有和，強(qiáng)度和可以用拉伸試驗(yàn)來測定；測量方法簡便、不破壞試樣，并且能綜合反映其它性能，在生產(chǎn)中最常用。5．銅、鋁、鐵、鉛、鎢、錫這六個(gè)金屬，按密度由高至低排列為，按熔點(diǎn)由高至低排列為。6．晶體是指，晶體結(jié)構(gòu)可用晶格來描述，常見金屬晶格有、和；金屬Cu、Al、γ-Fe等金屬的晶格類型為，α-Fe、β-Ti、Cr、W等金屬的晶格類型為。

7．合金是的物質(zhì)，合金相結(jié)構(gòu)主要有和；其中常作為合金的基體相，少量、彌散分布時(shí)可強(qiáng)化合金，常作為強(qiáng)化相。

8．實(shí)際金屬的結(jié)晶溫度總是低于結(jié)晶溫度，這種現(xiàn)象稱為過冷現(xiàn)象，一般情況下金屬的冷卻速度越快，過冷度越，結(jié)晶后的晶粒越，金屬的強(qiáng)度越，塑性和韌性越。選擇題

1．三種材料的硬度如下，其中硬度最高的是（C），硬度最低的是（B）

(a)40HRC

(b)250HBS（c）800HV

2．在設(shè)計(jì)機(jī)械零件時(shí)，一般用（AB）作為設(shè)計(jì)的主要依據(jù)。（a）σb

(b)σs

(c)σ-1

(d)δ

3．硬度在235~255HBS的成品軸，抽檢性能時(shí)應(yīng)采用（B）。（a）HBS

(b)HRC

(c)HRB

4．高溫下的鐵冷卻過程中，在1394℃由γ-Fe轉(zhuǎn)變?yōu)棣?Fe時(shí)，其體積會（A）。（a）膨脹

(b)縮小

(c)不變

金屬的晶粒大小對力學(xué)性能有何影響？生產(chǎn)中有哪些細(xì)化晶粒的措施？

答：在室溫下，一般情況是晶粒越細(xì)，其強(qiáng)度、硬度越高，韌性、塑性越好，這種現(xiàn)象稱為細(xì)化晶粒。措施：（1）.增加過冷度；（2）.變質(zhì)處理；（3）.附加振動。習(xí)題二

一、填空題

1、鐵碳合金的主要力學(xué)性能與碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)之間的關(guān)系規(guī)律是：當(dāng)wc﹤0.9%時(shí)，隨著碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，其、增加，而、降低；當(dāng)wc>0.9%時(shí)，其、、降低，而增加。

2、鐵碳合金在室溫下平衡組織組成物的基本相是和，隨著碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，相的相對量增多，相的相對量卻減少。

3、珠光體是一種復(fù)相組織，它由和按一定比例組成。珠光體用符號表示。

4、鐵碳合金中，共析鋼的wc=

%,室溫平衡組織為；亞共析鋼的wc=

%，室溫平衡組織為；過共析鋼的wc=

%,室溫平衡組織為。

5、鐵碳合金結(jié)晶過程中，從液體中析出的滲碳體稱為滲碳體；從奧氏體中析出的滲碳體稱為滲碳體；從鐵素體中析出的滲碳體稱為滲碳體。

二、選擇題

1、下面所的列組織中，脆性最大的是（d）；塑性最好的是（a）。(a)F

(b)P

(c)A

(d)Fe3C

2、在平衡狀態(tài)下，下列鋼的牌號中強(qiáng)度最高的是（c）,塑性最好的是（c）。(a)45 鋼

(b)65鋼

(c)08F鋼

(d)T10鋼。

3、鋼牌號Q235A中的235表示的是（b）

（a）抗拉強(qiáng)度值

(b)屈服點(diǎn)最低值

(c)疲勞強(qiáng)度值

(d)布氏硬度值。

4、下列敘述錯(cuò)誤的是（b）。

（a）碳在γ-Fe中的間隙式固溶體稱為奧氏體

(b)鐵素體在室溫下的最大溶解度是0.0218%

(c)奧氏體在727℃以上具有良好的塑性

(d)奧氏體的溶碳能力比鐵素體強(qiáng)

5、將下列組織按其所能達(dá)到的最高碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)從大到小排列，正確的順序是（c）（1）P（2）F（3）Fe3C（4）Ld'

(5)A（a）1、2、3、4、5（b)3、4、1、5、2（c）3、4、5、1、2(d)2、3、4、5、1

三、簡答題

1、何謂純鐵的同素異晶轉(zhuǎn)變，它有什么重要意義？ 答：同一種金屬在固態(tài)下隨溫度的變化由一種晶格類型轉(zhuǎn)變?yōu)榱硗庖环N晶格類型的轉(zhuǎn)變過程稱為金屬的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變。它是鋼和鑄鐵進(jìn)行熱處理，從而改變其組織和性能的依據(jù)，也是鋼鐵材料性能多樣、用途廣泛的主要原因之一。

3、試畫出簡化的Fe-Fe3C相圖，并說明圖中點(diǎn)，線的意義，并填出各相區(qū)的相和組織組成物。

4、簡述非合金鋼含碳量、顯微組織與力學(xué)性能的關(guān)系。

5、何謂共析反應(yīng)和共晶反應(yīng)？分別寫出轉(zhuǎn)變表達(dá)式。

答：由特定成分的單相固態(tài)合金，在恒定溫度下，分解成兩個(gè)新的，具有一定晶體結(jié)構(gòu)的固相反應(yīng)。共晶反應(yīng)是指在一定的溫度下，一定成分的液體同時(shí)結(jié)晶出兩種一定成分的固相的反應(yīng)。6習(xí)題三

一、填空題

1、鋼的整體熱處理主要有、、和。

2、馬氏體的硬度主要取決于。

3、常用的退火工藝方法有、和。

4、常用的淬火冷卻介質(zhì)有、、。

5、常用的淬火方法有、、和。

6、常見的熱處理缺陷有、、和。

7、常用回火方法有、和；其回火溫度范圍分別是、和。

8、化學(xué)熱處理通常都由、和三個(gè)基本過程組成。

9、常用的熱噴涂方法有、、和等。

10、工業(yè)上常采用的加工硬化方法有、、和 等。

二、選擇填空：

1、在實(shí)際加熱時(shí)，45鋼完全奧氏體化的溫度在 B

以上。A、Ac1

B、Ac3

C、AcCm

2、在實(shí)際加熱時(shí)，T12鋼中珠光體向奧氏體轉(zhuǎn)變的開始溫度是

A

。A、Ac1

B、Ac3

C、AcCm

4、奧氏體形成以后，隨著加熱溫度的升高，則其晶粒

A

。A、自發(fā)長大

B、基本保持不變

C、越來越細(xì)小

5、我們把在A1溫度以下暫時(shí)存在的奧氏體稱為

B

奧氏體。A、殘余

B、過冷

C、過熱

10、為了改善T12鋼的切削加工性能，一般應(yīng)采用

B

。A、完全退火

B、球化退火

C、正火

11、亞共析鋼的淬火加熱溫度一般確定為

B

以上30℃~50℃。

A、Ac1

B、Ac3

C、AcCm

13、淬火鋼回火時(shí)，溫度越高，則其硬度

B

。A、越高

B、越低

C、保持不變

14、感應(yīng)淬火時(shí)，電流頻率越高，則獲得的硬化層深度

B

。A、越深

B、越淺

C、基本相同

三、問答題

1、何謂熱處理？熱處理加熱保溫的主要目的是什么？

答：就是采用適當(dāng)?shù)姆绞綄饘俨牧匣蚬ぜ匆欢üに囘M(jìn)行加熱、保溫盒冷卻，以獲得預(yù)期的組織結(jié)構(gòu)和性能的工藝。熱處理的種類很多，根據(jù)目的、加熱和冷卻方法的不同，可以分為整體熱處理、表面熱處理、化學(xué)熱處理以及其他熱處理方法。何為退火，退火的目的？常用的退火工藝方法有哪些、2、何謂退火？退火的目的是什么？常用退火工藝方法有哪些？

答：退火是將工件加熱到某一適當(dāng)溫度，保溫一定時(shí)間后再緩慢冷卻的工藝過程，稱退火。退火的目的是：降低硬度，改善鋼的成形和切削加工的性能，均勻鋼的化學(xué)成分和組織，消除內(nèi)應(yīng)力。方法：完全退火、球化退火、去應(yīng)力退火、不完全退火、擴(kuò)散退火。

5、何謂正火？正火與退火如何選用? 答：正火是將工件加熱奧氏體化后在空氣中冷卻的熱處理工藝。見p52.6、何謂淬火？淬火的主要目的是什么? 答：是將工件加熱答A3或A1點(diǎn)以上某一溫度保持一定時(shí)間，然后以適當(dāng)速度冷卻獲得馬氏體或（和）貝氏體組織的熱處理工藝。淬火目的就是為了獲得馬氏體或下貝氏體組織，以便在隨后不同溫度回火獲得我們所需要的性能。

7、何謂鋼的淬透性？影響淬透性的主要因素是什么？

答：淬透性是規(guī)定條件下，鋼試樣淬硬深度和硬度分布表征的材料特性。.因素：1鋼的含碳量;

2.鋼中Cr,Si,B等能提高淬透性的合金元素的含量.9、何謂回火？回火的主要目的是什么？

答:回火是將淬火后的工件加熱到Ac1以下的某一溫度，保溫后冷卻到室溫的熱處理工藝。目的：減少或消除淬火應(yīng)力，穩(wěn)定組織，穩(wěn)定尺寸，降低淬火鋼的脆性，獲得所需要的力學(xué)性能。

10、簡述感應(yīng)淬火的目的、特點(diǎn)及其應(yīng)用范圍。習(xí)題四

1．什么叫合金鋼？常加入的合金元素有哪些？ 答：合金鋼指合金元素的種類和含量高于國標(biāo)規(guī)定范圍的鋼。合金鋼里經(jīng)常加入的合金元素有 Mo、Si、Ni、Cr、Mn、W、V、Ti、Al 等 2．說明合金鋼的牌號表示的基本方法。習(xí)題五

什么叫鑄鐵的石墨化?影響鑄鐵石墨化的因素有那些，如何影響？ 答：鑄鐵中碳以石墨形態(tài)析出的過程叫做鑄鐵的石墨化；化學(xué)成分的影響、冷卻速度的影響；C和Si對鑄鐵的石墨化起決定性作用，C是形成石墨化的基礎(chǔ)，增大鑄鐵的C的濃度有利于形成石墨；Si含量越高，石墨化進(jìn)行的越充分；S是強(qiáng)烈阻礙石墨化的元素；Mn也是阻礙石墨化的元素；P是微弱促進(jìn)石墨化的元素；（2）冷卻速度越慢，越有利于石墨化，冷速越大，則容易形成白口。

12.球墨鑄鐵是如何獲得的？常用的球化劑有哪些？與灰鑄鐵及鋼相比，球墨鑄鐵在 性能上有哪些特點(diǎn)？

答：球墨鑄鐵是通過鐵液的球化獲得的；常用的球化劑有鎂、稀土元素和稀土鎂合金三種；球墨鑄鐵的強(qiáng)度、塑性與韌性大大優(yōu)于灰鑄鐵，具有良好的減震性、減摩性、切屑加工性及低的缺口敏感性等。習(xí)題九 填空題

1．鑄造可分為和兩大類；鑄造具有和成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，但鑄件的組織，性能；因此，鑄造常用于制造形狀或在應(yīng)力下工作的零件或毛坯。

2．金屬液的流動性，收縮率，則鑄造性能好，若金屬的流動性差，鑄件易出現(xiàn)等的鑄造缺陷，若收縮率大，則易出現(xiàn)的鑄造缺陷。常用鑄造合金中，灰鑄鐵的鑄造性能，而鑄鋼的鑄造性能。

3．鑄型的型腔用于形成鑄件的外形，而主要形成鑄件的內(nèi)腔和孔，4．一般鑄件澆注時(shí)，其上部質(zhì)量較，而下部的質(zhì)量較，因此在確定澆注位置時(shí)，應(yīng)盡量將鑄件的朝下、朝上。

5．冒口的主要作用是，一般冒口應(yīng)設(shè)置在鑄件的部位。

6．設(shè)計(jì)鑄件時(shí)，鑄件的壁厚應(yīng)盡量，并且壁厚不宜太厚或太薄，若壁厚太小，則鑄件易出現(xiàn)的缺陷，若壁厚太大，則鑄件的。選擇題

1．在型腔的表面涮一層石墨涂料可提高其耐火性，從而防止鑄件產(chǎn)生（c）。(a)氣孔

(b)縮孔

(c)粘砂（d）裂紋

2．單件或小批生產(chǎn)的灰鑄鐵件直徑小于（c）mm的孔通常不必鑄出。(a)10

(b20

(c)30

（d）50 3．制造雙金屬滑動軸承時(shí)，內(nèi)襯軸承合金通常是采用（c）鑄造方法鑲鑄在鋼制軸瓦上的。

(a)壓力鑄造

(b)熔模鑄造

(c)離心鑄造（d）砂型鑄造 4．在工藝參數(shù)相同的情況下，（b）的鑄件，內(nèi)部晶粒細(xì)小，力學(xué)性能好。(a)陶瓷型鑄造

(b)金屬型鑄造

(c)砂型鑄造（d）實(shí)型鑄造 5．鑄造中的CAE指的是（c）。

(a)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)

(b)計(jì)算機(jī)輔助制造

(c)計(jì)算機(jī)輔助工程（數(shù)值模擬）型砂的種類有哪些？目前鑄造生產(chǎn)線上造型主要采用哪些型砂？ 按題圖9-39中所標(biāo)的次序填出各部分的名稱。名詞解釋

①強(qiáng)度：材料在力的作用下抵抗永久變形和斷裂的能力稱為強(qiáng)度。

②硬度：硬度是材料抵抗局部變型，特別是塑性變形、壓痕或劃痕的能力，是衡量金屬軟硬的依據(jù)。

③組元：組成合金最基本的、獨(dú)立的單元稱為組元。④相：合金中成分、結(jié)構(gòu)、性能相同的區(qū)域稱為合金的一種“相”。

⑤共晶轉(zhuǎn)變：在一定的溫度下,一定成分的液體同時(shí)結(jié)晶出兩種一定成分的固相的反應(yīng) ⑥奧氏體：奧氏體是碳溶于γ-Fe中的間隙固溶體，用符號“A”表示，呈面心立方晶格。⑦鐵素體：鐵素體是碳溶于α-Fe中的間隙固溶體，用符號“F”表示，呈體心立方晶格。⑧珠光體：珠光體是由鐵素體和滲碳體組成的機(jī)械混合物，“P”.⑨萊氏體：萊氏體是由奧氏體和滲碳體組成的機(jī)械混合物，“Ld”。⑩同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變：金屬在固態(tài)下晶格隨溫度發(fā)生改變的現(xiàn)象。

⑾貝氏體：在含碳量過飽和α的基體上彌散分布著細(xì)小的碳化物亞穩(wěn)組織。

⑿馬氏體：馬氏體（M）是碳溶于α-Fe的過飽和的固溶體，是奧氏體通過無擴(kuò)散型相變轉(zhuǎn)變成的亞穩(wěn)定相。

⒀過冷奧氏體：在A1溫度一下暫時(shí)存在的奧氏體稱為過冷奧氏體。

⒁殘余奧氏體：奧氏體在冷卻過程中發(fā)生相變后在環(huán)境溫度下殘存的奧氏體。⒂VC（馬氏體臨界轉(zhuǎn)變速率）：

⒃淬透性：在規(guī)定條件下，決定鋼材淬硬深度和硬度分布的特性。⒄碳化物形成原素：

⒅回火穩(wěn)定性：淬火鋼在回火時(shí)，抵抗強(qiáng)度、硬度下降的能力稱為回火穩(wěn)定性。⒆紅硬性：是指材料在經(jīng)過一定溫度下保持一定時(shí)間后所能保持其硬度的能力。⒇二次硬化：淬火鋼在回火的某個(gè)階段硬度不下降反而升高的現(xiàn)象。

21.第一類回火脆性：淬火鋼在250度到350度回火是，沖擊韌度明顯下降，出現(xiàn)脆性。22.石墨化：鑄鐵中碳以石墨形態(tài)析出的過程叫做鑄鐵的石墨化。

23.變質(zhì)處理：在澆注前向鐵液中加入少量孕育劑，形成大量高度彌散的難溶質(zhì)點(diǎn)，成為石墨的結(jié)晶核心，以促進(jìn)石墨的形核從而得到細(xì)珠光體基體和細(xì)小均勻分布的片狀石墨。24.流動性：是指金屬液本身的流動能力。

25.收縮性：收縮是鑄造合金從液態(tài)凝固和冷卻至室溫過程中產(chǎn)生的體積和尺寸的縮減，包括液態(tài)收縮、凝固收縮和固態(tài)收縮三個(gè)階段。26.造型：制造砂型的過程稱為造型。27.造芯：

28.特種鑄造：特種鑄造師與砂型鑄造不同的其他鑄造方法的總稱。

29.冷變形強(qiáng)化：在冷變形時(shí)，隨著變形程度的增加，金屬材料的強(qiáng)度和硬度都有所提高，但塑性有所下降，這個(gè)現(xiàn)象稱為冷變形強(qiáng)化。

30.再結(jié)晶：當(dāng)加熱溫度進(jìn)一步提高時(shí)，塑性變形后的金屬將以某些質(zhì)點(diǎn)為核心，變形前的晶格結(jié)構(gòu)，重新生核長大，變?yōu)榧?xì)小、均勻的等軸晶粒。

31.可段性：材料在鍛造過程中經(jīng)受塑性變形而不開裂的能力叫金屬的可段性。

32.鍛造流線：鍛造流線也稱流紋，在鍛造時(shí),金屬的脆性雜質(zhì)被打碎 ,順著金屬主要伸長方向呈碎粒狀或鏈狀分布；塑性雜質(zhì)隨著金屬變形沿主要伸長方向呈帶狀分布 , 這樣熱鍛后的金屬組織就具有一定的方向性。

33.鍛造比：造時(shí)變形程度的一種表示方法。通常用變形前后的截面比、長度比或高度比來表示。

34.合金：合金，是由兩種或兩種以上的金屬與非金屬經(jīng)一定方法所合成的具有金屬特性的物質(zhì)

35.塑性：塑性是材料斷裂前發(fā)生不可逆永久變形的能力。36.韌性：韌性是指金屬在斷裂前吸收變形能量的能力。制作人：過兒

考試期間請不要直呼我的名字——潮潮，請叫我過兒

第五篇：工程材料及成形工藝基礎(chǔ)教學(xué)大綱

第1章 材料的種類與性能 1.材料的種類 2.材料的性能

本章重點(diǎn)：金屬材料的力學(xué)性能 本章難點(diǎn)：應(yīng)力應(yīng)變曲線 第2章 材料的組織與結(jié)構(gòu) 1.金屬的晶體結(jié)構(gòu)與結(jié)晶 2.實(shí)際金屬組織及其缺陷 3.勻晶 共晶及其它相圖 4.鐵碳合金相圖 5.相圖與性能的關(guān)系 本章重點(diǎn)：鐵碳合金相圖；

本章難點(diǎn)：鐵碳合金結(jié)晶過程；鐵碳合金相圖的應(yīng)用； 第3章 鐵合金材料的金屬熱處理及材料改性 1.鋼的熱處理原理 2.鋼在加熱時(shí)組織的變化 3.鋼在冷卻時(shí)組織的變化 4.鋼的普通熱處理 5.鋼的表面熱處理 6.鑄鐵的熱處理

本章重點(diǎn)：鋼的熱處理原理及普通熱處理工藝 本章難點(diǎn)：鋼在加熱、冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變與規(guī)律 第4章 鐵合金材料 1.碳鋼 2.合金鋼 3.鑄鐵

本章重點(diǎn)：常用鋼鐵材料的牌號、化學(xué)成分及合金元素的作用、性能及應(yīng)用 本章難點(diǎn)：合金元素在鋼中的作用及各類鋼鐵材料的熱處理特點(diǎn)及應(yīng)用范圍。第5章 非鐵合金材料

1.鋁及鋁合金 2.鈦及鈦合金 3.鎂及其合金 4.銅及鋁合金 3.鎳及其合金

本章重點(diǎn)：常用有色金屬及其合金牌號、性能及應(yīng)用 本章難點(diǎn)：合金元素對非鐵合金材料的影響 第6章 非金屬材料及其改進(jìn) 1.非金屬材料分類和特點(diǎn) 2.非金屬材料改性及其強(qiáng)化 3.非金屬材料在航空航天上應(yīng)用 本章重點(diǎn)：常用非金屬材料

本章重點(diǎn)：常用非金屬材料及復(fù)合材料性能 第7章 復(fù)合材料 1.常用復(fù)合材料 2.復(fù)合材料的特點(diǎn)和性能 3.復(fù)合材料在航空航天上應(yīng)用 本章重點(diǎn)：常用復(fù)合材料性能 本章難點(diǎn)：復(fù)合材料性能 第8章 功能材料 1.功能材料分類和特點(diǎn) 2.常用功能材料 本章重點(diǎn)：常用功能材料 本章難點(diǎn)：功能材料的應(yīng)用 第9章 機(jī)械零件失效及選材原則 1.機(jī)械零件失效及分析 2.選材的一般原則 3.選材的實(shí)際過程

本章重點(diǎn)：機(jī)械零件選材一般原則 本章難點(diǎn)：選材的實(shí)際過程

第10章 鑄造工藝基礎(chǔ) 1． 鑄造生理論基礎(chǔ)

鑄造的工藝原理、特點(diǎn)、分類和應(yīng)用等。2． 鑄造成形工藝

砂型鑄造（手工造型，機(jī)器造型）；

特種鑄造（熔模鑄造，金屬型鑄造，壓力鑄造，離心鑄造，其他特種鑄造方法）；鑄鐵件的生產(chǎn)，鑄鋼件與非鐵合金鑄件的生產(chǎn)； 3． 現(xiàn)代鑄造技術(shù)簡介

本章重點(diǎn)：砂型鑄造和特種鑄造，鑄件的結(jié)構(gòu)工藝性

本章難點(diǎn)：分型面與澆注位置選擇及相互關(guān)系，合金性能對鑄件結(jié)構(gòu)工藝性的影響 第11章 鍛壓工藝基礎(chǔ) 1． 壓力加工理論基礎(chǔ)

塑性成形加工的原理、特點(diǎn)、分類和應(yīng)用等； 2．鍛造及其工藝基礎(chǔ)

自由鍛（自由鍛的特點(diǎn)及應(yīng)用，自由鍛工序等）；

模鍛與胎模鍛（模鍛的特點(diǎn)及應(yīng)用，錘上模鍛，壓力機(jī)上模鍛簡述，胎模鍛）； 自由鍛工藝設(shè)計(jì)，模鍛工藝設(shè)計(jì)； 3.沖壓及其工藝基礎(chǔ)

板料沖壓（沖裁，彎曲，拉深，其他板料成形工藝）； 4． 現(xiàn)代壓力加工技術(shù)的發(fā)展動向

本章重點(diǎn)：鍛造方法與工藝，鍛壓件的結(jié)構(gòu)工藝性 本章難點(diǎn)：自由鍛和模鍛工藝設(shè)計(jì) 第12章 焊接工藝基礎(chǔ) 1． 焊接生產(chǎn)概論

2． 焊接的工藝原理、特點(diǎn)、分類和應(yīng)用等

熔焊（焊條電弧焊，埋弧焊，氣體保護(hù)電弧焊，電渣焊等）；壓焊（電阻焊，摩擦焊，擴(kuò)散焊等）；釬焊（軟釬焊，硬釬焊）； 3.常用金屬的焊接

金屬的焊接性（金屬焊接性的概念，金屬焊接性的評定）； 鋼的焊接（碳素鋼的焊接，低合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接，不銹鋼的焊接）；

鑄鐵及非鐵金屬的焊接； 4.現(xiàn)代焊接技術(shù)與發(fā)展趨勢 焊接結(jié)構(gòu)與工藝設(shè)計(jì)實(shí)例；

本章重點(diǎn)：熔焊方法，焊接結(jié)構(gòu)工藝設(shè)計(jì) 本章難點(diǎn)：焊接應(yīng)力與變形

第13章 非金屬材料及復(fù)合材料成形方法簡介 1． 高分子材料的成形

高分子材料成形工藝原理與特點(diǎn)；

塑料制品成形工藝（注射成形，擠出成形，壓制成形等）； 2． 陶瓷材料的成形

陶瓷材料成形工藝原理與特點(diǎn)； 陶瓷材料成形方法； 陶瓷制品的燒結(jié)； 3．復(fù)合材料的成形

復(fù)合材料成形工藝原理與特點(diǎn)； 復(fù)合材料成形工藝

本章重點(diǎn)：塑料成形,陶瓷成形，復(fù)合材料成形基本原理 本章難點(diǎn)：復(fù)合材料成形工藝

三、實(shí)踐環(huán)節(jié)

實(shí)驗(yàn)一 鋼的熱處理及硬度測定

1、碳鋼的熱處理操作；

2、碳鋼熱處理后的組織觀察、熱處理前、后硬度對照測試 實(shí)驗(yàn)二 金屬材料的硬度測定