热加工工艺基础习题答案

第八章锻造1什么叫自由锻?有哪几种基本工序？答：1自由锻是利用冲击力或压力使上下砧快之间的金属材料产生塑性变形得到所需锻件的一种锻造加工方法。2基本工序：镦粗，拔长拔长：普通拔长：毛坯横截面积减小，长度增加。芯轴拔长：空心毛坯外径和壁厚减小，长度增加。芯轴扩孔：空心毛坯壁厚减小，内径和外径增加。冲孔:在坯料上冲出通孔或不通孔，并且需要多次冲击。2如何确定分模面的位置?答：1保证模锻件能顺利地从模膛中取出2应尽量使上下模膛在分模面出的轮廓一致，避免错模现象3分模面应选在能使模膛深度最浅的位置上4分模面应使锻件的余料最小，这样可以节省金属材料5应尽量选用平面作分模面，便于模具制造5模锻工艺规程的制订包括哪些内容?答：1绘制锻件图2计算所需坯料的尺寸和质量3选择锻造工序4选择锻造设备5加热炉，热处理6工艺卡片6飞边槽的作用？答：仓部可容纳多余金属；桥部起缓冲作用，可限制金属的流出；造成较大的水平方向阻力，迫使金属向模膛流动，充满模腔。7，模锻锻件图工艺规程包括哪些内容？答：1：选择合理的分模面；2余量何公差，余量取1~4mm，公差取±（0.3~3）mm；3确定连皮，孔径d≥25mm，且h/d≤2.若孔径过大，采用斜底形状连皮，孔径过小。则模锻只压出凹坑；4模锻斜度何圆角半径。内壁半径一般取值比外壁半径大2~25°，外圆角r取值2~12mm，内圆半径R只比外圆角半径大3~4倍。8模锻时，金属未充满模腔，是何原因?答：1设备吨位不够；2下料下小了；3加热过程中氧化烧损过多；4件比较复杂，要制坯。5预锻模膛设计不够合理。9自由锻工艺中圆形截面坯料为什么不能由大圆直接拔成小圆，采用哪种方法来进行拔长?答：原因：1工具与金属接触时，首先是一条线，逐渐扩大，接触面增加，由于摩擦增大，温度逐渐降低，变形抗力增加，变成难变形区ABC像一个刚性楔子，继续压缩时，通过AB面，BC面将力传给坯料的其他部位，在中心部分受到合力σR的作用。2作用力在坯料中沿高度方向分散分布，上,下端的应力大，变形主要集中在上下部分，轴心部分金属变形小，是轴心部分产生附加拉应力。附加拉应力和合力σR方向一致，当拉应力的数值大于金属的强度极限时，产生纵向裂纹。措施：采用一系列圆形，如图所示（图形面积逐渐变小）第九章板料冲压1板料的冲压工序中的剪切和冲裁，冲孔和落料有什么影响？答;①剪切时将板料按要求切成一定宽度的条料；冲裁则是利用冲模将板料以封闭的轮廓与坯料分离的冲压工序②冲孔和落料都是利用冲模沿封闭轮廓曲线或直线将板料分离，只是落料时，冲下的下的是废料，冲部分为工件成品，余孔则相反2凸凹模间隙对冲裁件质量和尺寸精度有何影响？答：间隙合适，上下裂纹重合，冲裁件断口表面平整，毛刺小，且冲裁力小；间隙过小，上下裂纹不重合，上下裂纹中间将产生二次剪切在断口中部留下撕裂面，出现第二个光亮带，端面出现被挤长的毛刺，而且模具刃口很快磨损钝化，降低模具寿命；间隙过大，材料的弯曲拉伸变形增大，裂纹在距刃口稍远的侧面上产生，上下部重合，致使断口光亮带窄，毛刺大而厚，难以去除。3某冲压件在弯曲部位发现裂纹，而且变形角度与图样不符，是分析可能的原因？答：弯曲结束后，出现回弹现象，弯曲角度过大5圆筒件拉伸时，为什么会起皱？生产中常用的放皱措施有哪些？答：当毛坯中多余三角形在拉伸过程中，不能顺利变厚及沿高度方向伸长时，拉伸件未拉入凹模中的凸缘部位就会起皱。措施：凹凸模必须有合理的圆角；合理的凹凸模间隙Z；合理的拉伸模数m；为减小摩擦拉伸时加润滑剂。6板料冲压，分离工序包括哪些内容及各自的定义？答：剪裁：利用剪床或冲模，沿不封闭的曲线或直线剪断。落料：利用冲模沿封闭轮廓曲线或直线将板料分离，冲下部分是成品，余下部分是废料。冲孔：利用冲模沿封闭的曲线或直线将板料分离，冲下部分是废品，余下部分是成品。7弯曲角度过大会造成哪些质量问题?答：内测受压，折叠；外侧受拉，面积减少，长形成裂纹；横截度增加。第十章1自由锻结构设计的原则①锻件形状应简单对称。②锻件应避免锥面和斜面，曲面。③锻件应避免加强筋或凸台等结构。④锻件应避免空间曲线。⑤锻件截面应力求简单。2模锻件结构设计的原则①合理设计锻件分模面②正确设计锻件形状③避免设计沟槽及深孔结构④组合锻件设计3冲压件的形状与尺寸㈠对落料和冲孔件的要求①落料件的外形和冲孔件的孔型应力求简单，对称，尽可能采用圆形，矩形等，规则形状。同时应避免长槽与细长悬臂结构；否则制造模具困难，模具寿命短。②孔及其有关尺寸。冲孔时。孔径不得小于材料厚度S，方孔的每边不得小于0.9S。孔与孔之间，孔与工件边缘之间的距离不得小于S。外缘凸出或凹进的尺寸不得小于1.5S.③冲孔件或落料件上直线与直线，曲线与曲线的交接处，均应用圆弧连接，以避免尖角处，因应力集中而被冲模冲裂。㈡对弯曲件的要求①弯曲件形状尽量对称，弯曲半径不能小于材料允许的最小弯曲半径，并应考虑材料纤维方向，以免成型过程中断裂。②弯曲边过短时不易弯曲成形，故应使弯曲边的平均值部分H2S。如果要求H很短，则需先留出适当的余量以增大H，弯好后在切去多余的材料③弯曲孔件时，为避免孔的变形，孔距离弯曲部分边沿的距离L应大于（1.5~2）S㈢对拉深件的要求①拉深件外形应简单，对称，且不宜太高，以便使拉深次数尽量少，并容易形成②拉深件的圆角半径在不增加工艺程序的情况下最小许可半径如152页图10-12所示否则必增加拉深次数和整形工作，增多模具数量，容易产生废品和提高成本4锻件的缺陷分析与质量对策㈠加热缺陷为防止裂纹的产生，在坯料加热时，特别是断面尺寸大的钢锭和导温差的高合金钢的加热，其低温阶段要缓慢加热，并制定和遵守正确的加热规范㈡模锻产生的缺陷①折迭折迭是金属在变形过程中已氧化的表层金属汇合在一起形成的，模锻件上的折迭主要是模锻时金属发生对流或回流造成的，预锻模膛和制坯模膛设计不合理可能引起这种缺陷②局部填充不足这是一种锻件凸起部的顶端或棱角充填不足的现象，局部填充不足产生的原因是毛坯加热温度低或金属流动性差或者预锻模膛和制坯模膛设计不合理，或者设备吨位不足5冲压件质量分析与对策①起皱起皱是毛坯在较大的压应力作用下失稳的现象防止措施：采用压边圈，调整拉深筋的分布，增加压边力，改变零件的局部形状等②弹复:弹复是指冲压件离开模具后产生的弹性变形回复现象。弹复使冲压件的形状精度降低，相关尺寸也随之发生变化，由于在塑性加工中弹性变形是不可避免的，因而只能通过修正模具参数（如采用过量分析法）增加塑性变形量所占比例，增加局部筋条以增加冲压的抗弹复能力等措施来控制弹复的影响第11章1挤压成形挤压是将金属毛坯放入挤压模具模腔内，是金属在较大的压力和一定的速度下，从模腔中挤出，而获得所需形状，尺寸和一定力学性能的挤压件的一种成形方法2楔模轧：利用两个外表面镶有楔形凸块并作同向旋转的平行轧辊对沿轧辊轴向送进的坯料进行轧制的方法3精密模锻：在普通的模锻设备上，装置高精度模锻，采用合理成形工艺，直接锻出所需要的产品零件的一种少无切削加工新工艺精密模锻有如下特点:①选择合理的成形工艺，精确计算原始坯料尺寸，严格按坯料质量下料，否则会增大锻件尺寸的偏差，降低精度②采用无氧化或少氧化加热法，减少氧化皮，提高锻件尺寸精度和表面质量③制造高精度的锻模，一般精锻模膛的精度要比锻件精度高两级，锻模要有导向结构来保证合模准确，模膛中应开设排气孔，减少金属流动阻力，使金属更好地充满模膛，以保证锻件获得清晰的轮廓④模锻时要有较好的润滑和冷却锻模的条件⑤精密模锻，一般都在刚度大，精度较高的模锻设备上进行，且应有顶件装置，如摩擦压力机，热模锻压力机和高速锤等4超塑性是指金属或合金在特定的条件下，在极低的形变速率，一定的变形温度和均匀的细晶粒度条件下其相对延伸率δ超过100%的特性5塑料成形方式①注塑成形受热融化的材料由高压射入模腔，经冷却固化后，得到成形品的方法，该方法适用于形状复杂部件的批量生产②挤塑成形又称挤出成形，在挤塑机中对材料进行加热，加压，使之成为熔融流动状态，然后从口模将其连续挤出而成形