材料成型工藝重要考點總結

2021-12-23 14:40:07 字數 5250 閱讀 4333

1.鑄造工藝設計的概念:

鑄造工藝設計就是根據鑄造零件的結構特點,技術要求,生產批量,生產條件等,確定鑄造方案和工藝引數,繪製鑄造工藝圖,編制工藝卡等技術檔案的過程。鑄造工藝設計的有關檔案既是生產準備、管理和鑄件驗收的依據,又可直接用於指導生產操作。因此,鑄造工藝設計對鑄件質量,生產率和成本起關鍵作用。

2.零件結構的液態成形工藝性是指的什麼?

零件結構的業態成型工藝性是指零件的結構應符合砂型鑄造生產的要求,易於保證鑄件質量,以便簡化工藝,降低成本。為此,首先應對產品零件圖進行審查和分析,並著重注意以下兩方面的問題。

第一:審查零件結構是否符合鑄造工藝的要求。第二:在既定的零件結構條件下,考慮鑄造過程中可能出現的主要缺陷,在工藝設計中採取措施予以制止。

3.從避免缺陷方面審查鑄件結構:

(1)鑄件應有合適的壁厚(2)鑄件內壁應薄於外壁(3)壁厚力求均勻,減少「肥厚」部分,防止形成熱節點。(4)逐漸結構不應造成嚴重的收縮障礙,注意壁厚過度和圓角。(5)利於補縮和實現順序凝固(6)防止鑄件翹曲變形

4.從簡化鑄造工藝方面改進零件結構:

(1)改進妨礙起模的凸台,凸緣,筋板。(2)取消鑄件外表側凹(3)改進鑄件內腔結構以減少砂芯(4)減少和簡化分型面(5)有利於砂芯的固定和排氣(6)減少清理鑄件的工作量

5.澆築位置指的是什麼?具體確定原則?

(1)鑄件的重要部分應盡量置於下部,鑄件的大平面和重要加工面應朝下或呈直立狀態,避免夾砂類缺陷。(2)應保證鑄件能充滿(3)應有利於順序凝固(4)避免使用吊砂,吊芯或懸臂式砂芯,使下芯,合箱及檢驗方便。(5)應使合箱位置,澆築位置,和鑄件冷卻位置一致

6.分型面的選擇:

(1)便於起模,使造型工藝簡化。(2)儘量減少分型面的數目。(3)應使鑄件全部或大部分置於同一平面內。(4)便於下芯,合箱和檢查形箱尺寸(5)不使砂箱過高

7.確定砂芯形狀及分盒面的選擇的基本原則:

(1)保證鑄件內腔尺寸精度(2)使砂芯的起模斜度和模樣的起模斜度大小、方向一致,保證鑄件的壁厚均勻。(3)儘量減少砂芯數目。

8.芯頭設計:

(1)芯頭的組成:包括芯頭長度,斜度,間隙,壓環,防壓環,和集沙槽

(2)芯頭長度:芯頭長度是指砂芯深入鑄型部分的長度,一般需要根據砂芯的長度來確定。

(3)芯頭間隙:芯頭間隙的設計根據芯頭尺寸及造型方法選擇,在相同條件下乾型比濕型稍大些。

(4)壓環:壓環在上模樣芯頭上車削一道半圓凹溝,造型後在上芯座上突起一道環形沙,合箱後它能把砂芯壓緊,避免液體金屬沿間隙進入芯頭。此法只用於機器造型的濕型。

防壓環:在水平芯頭靠近模樣的根部設定凸起圓環,高度為0.5到2mm,寬5到12mm,此環稱為防壓環。

造型後,相應部分形成下凹的一環形縫隙,下芯、合箱時它可以防止此處砂型被壓塌,因而可防止掉沙缺陷。

(5)垂直芯頭:垂直芯頭在設計時,根據砂芯的高度需要設計的引數有芯頭高度,斜度,間隙。

9.鑄造收縮率:

10.起模斜度:為了方便起模,在模樣,芯盒的出模方向留有一定的斜度,以免損壞砂型或型芯,這個斜度成為起模斜度。

起模斜度應在鑄件上沒有結構斜度的、垂直於分型面(分盒面)的表面上應用,其大小應以摸樣的高度、表面粗糙度以及造型方法而定。其三種形式為:增加鑄件厚度,加減鑄件厚度,減少鑄件厚度。

11.澆築系統設計:

(1)何為澆注系統:澆注系統是鑄型中液態金屬流入型腔的通道之總稱。

(2)澆注系統作用:控制金屬液填充鑄型的速度及充滿鑄型所需的時間。使金屬液平穩的進入鑄型,避免湍流和對鑄型的沖刷。

提供必要的充型壓力頭,保證鑄件輪廓,稜角清晰。阻止熔渣和其它夾雜物進入型腔,澆築時不捲入氣體,並盡可能使鑄件冷卻時符合順序凝固原則。

(3)澆注系統的組成:澆道杯,直澆道,橫澆道,內澆道,

(4)澆注系統的分類:

根據內澆道、橫澆道、直澆道的各自總截面積進行分類:封閉式澆注系統,開放式澆注系統

按內澆道在鑄件上的位置進行分類:頂注式澆注系統,中間注入式澆注系統,底注式澆注系統,階梯式澆注系統。

(5)開放式澆注系統特點:該澆注系統的優缺點與封閉式澆注系統正好相反,主要用於鑄鋼,球墨鑄鐵,及有色金屬輕合金鑄件

封閉式澆注系統特點:封閉式澆注系統有較好的阻渣能力,可防止金屬液捲入氣體,消耗金屬少,清理方便。缺點是進入型腔的金屬液速度高,易產生噴濺和衝沙,使金屬氧化,使型內金屬液發生擾動,渦流和不平靜。

主要用於不易氧化的各種鑄鐵件。

12.冒口的主要作用:

(1)對於凝固過程中體積收縮不大的合金,主要作用是排放型腔中的氣體和收集液流前沿混有夾雜物或氧化膜的金屬液,以減少鑄件上的缺陷。

(2)對於要求控制顯微組織的鑄件,冒口可以收集液流前沿已冷卻的金屬液,避免鑄件上出現過冷組織。

(3)對於凝固期間體積收縮量大且區域形成集中縮孔的合金,冒口的主要作用是補償金屬液在型腔中的液態收縮和鑄件凝固過程中的收縮,以獲得沒有縮孔的緻密鑄件。

13.冒口模數:

14.冒口有效補縮距離的因素:鑄件的材質,逐漸的結構,鑄件中的溫度梯度,外冷鐵的影響,補貼的應用

15.冒口發揮補縮作用的基本條件:冒口凝固時間大於或等於鑄件的凝固時間,有足夠的金屬液補充鑄件的液態收縮和凝固收縮,補償澆築後型腔擴大的體積,在凝固期間冒口和補縮部位之間存在補縮通道,擴張角向著冒口。

16.冷鐵作用:

(1)在冒口難於補縮的部位防止縮孔,縮松。

(2)防止壁厚交叉部位及急劇變化部分產生裂紋。

(3)與冒口配合使用能加強鑄件的順序凝固條件,擴大冒口補縮距離或範圍,減少冒口數或體積。

(4)改善鑄件區域性的金相組織和力學效能,

(5)減輕或防止壁厚鑄件中的偏折。

17.冷鐵放置的位置:

18.主筋的分類和作用:

割筋:防止熱裂,加強冷卻

拉筋:可防止u型,v型鑄件開口尺寸過大的變形現象。

19.模樣本體結構特點:

(1)平放式:模樣平裝在模底板上

(2)嵌入式:模樣潛入模底板表面

20.模樣尺寸標註:

模樣的尺寸有兩類,一類是與鑄件有關的尺寸,稱為關聯尺寸,另一類為非關聯尺寸,如芯頭長度等。凡與鑄件有關的尺寸,都應把鑄件尺寸按收縮率加以放大,非關聯尺寸按鑄造工藝圖上的尺寸標註,不加放收縮率。

21.鋼錠組織結構:冒口部分,錠身部分,底部

22.加熱的目的和方法:

目的:提高金屬的塑性,降低變形能力,使金屬容易變形流動,不容易產生破壞,並且在熱態下鍛造變形可以使金屬中的各種缺陷在高溫高壓下得到壓實焊合,改善組織效能,因此加熱時鍛造過程中的重要方法。

方法:火焰加熱,電加熱

23.冷卻裂紋是由於冷卻過程中產生的應力所引起。其中包括:熱應力,相變應力,

頁鐓粗變形程度和變形分布。

25.自由鍛造工藝過程制定:繪製自由鍛件圖,選擇自由鍛造裝置,變形工藝確定,

26.模鍛特點和方式:

特點:方式:(1)終鍛膛有飛邊槽和無飛邊槽的閉式鍛模。

(2)一副鍛模上一次操作中只有乙個模膛的單膛鍛模和有多個模膛的多膛鍛模。

(3)在一副鍛模上一次操作中只出乙個鍛件的單件鍛模和同時出兩個以上鍛件的多件模鍛。

使用這種帶有飛邊槽的模膛進行鍛造,叫做開始模鍛,飛邊槽分為成橋部和倉部兩個部分。

27.繪製模鍛件圖:確定分模面,確定加工餘量和鍛造公差,確定斜模度,確定圓角半徑,沖孔連皮,

28.衝裁件質量主要包括斷面質量,表面質量,形狀誤差和尺寸精度。

29.衝裁間隙是範圍值(p131)

30.衝裁模刃口尺寸確定原則:(p133頁繼續理解)

(1)設計落料模時以凹模為基準,按落料件,先確定凹模刃口尺寸,然後根據選取的間隙值再確定凸模刃口尺寸。設計沖孔模時以凸模為基準,按沖孔件先確定凸模刃口尺寸,然後根據選取的間隙在確定凹模刃口尺寸。

(2)為了保證模具的使用壽命,設計落料時應在靠近落料件公差範圍內的最小極限尺寸附近取落料凹模刃口尺寸;設計沖孔模時應在靠近孔的公差範圍內的最小極限尺寸附近取落料凹模刃口尺寸,設計沖孔模時應在靠近孔的公差範圍內最大極限尺寸附近確定沖孔凸模刃口尺寸。無論是落料模還是沖孔模,凸凹模間隙均應採用最小合理間隙。

(3)在確定衝裁模刃口製造公差時,應考慮製件的公差要求,從衝模製造成本,製造難易程度,製造週期等方面綜合分析。衝模的加工方式有凸凹模分別加工和配作加工兩種,其刃口尺寸計算和模具製造公差的標註也不相同。

31.圓筒形件拉深質量:

其主要質量問題為起皺和拉裂。(p136頁,不全)

防起皺:採用壓邊圈,

32.盒型件的拉深:特點是變小。(p138頁)

33.金屬焊接的概念和影響因素:

(1)將金屬焊接定義為:金屬材料在限定的施工條件下焊接成按規定設計要求的構件並滿足服役要求的能力,即材料對焊接加工的適應性和使用的可靠性。

(2)影響因素:材料,設計,工藝,服役條件

34.金屬焊接化學成分分析:

(1)碳當量法:碳的相當含量,被國際焊接協會採用。

(2)碳當量法:

35.冷裂紋敏感性試驗方法:

(1)斜y型坡口焊接裂紋試驗:主要用於評價碳鋼和低合金高強鋼焊接影響區內的冷裂紋敏感性

(2)插銷試驗:插銷試驗是國內外廣泛應用於測定碳鋼和低合金高強鋼焊接熱影響區對冷裂紋敏感性的一種定量試驗方法。

36.熱裂紋敏感性試驗方法:

(1)壓板對焊接裂紋實驗法。(2)可拘束裂紋實驗法。

37.層狀撕裂敏感性試驗方法:z向拉深試驗方法:實驗的判據為:當認為接頭具有一定的抗層狀撕裂能力。當時,層狀撕裂的傾向較大。因此,應保證

38.母材的理化性質:易氧化的活潑金屬不宜使用氣體保護焊等對母材具有氧化作用的焊接方法,而導熱係數較大的金屬則更適合能量密度較高且集中地焊接方法。

39.焊接材料的選擇:

(1)母材的化學成分及力學效能:焊接材料應主要保證接頭的強度,而對於有耐熱,耐腐蝕等特殊材料要求的母材,焊接材料的化學成分組成也應與之相符,以保證焊縫具有相同的效能。

(2)焊件的拘束條件:要求選用抗裂性較好的焊接材料,以提高接頭的抗裂能力。

(3)焊接作業條件:在密閉環境下,應儘量減少焊接材料的塵毒性。

(4)焊接效率和成本:

40.確定焊接引數的原則是:在保證焊接接頭不出現焊接缺陷的同時,保證焊接接頭的使用效能。

41.焊接工藝措施的確定:焊前預熱,焊後緩冷,焊後後熱,等工藝措施,可以在不提高線能量的前提下降低冷卻速度,對防止冷裂紋有重要的作用。

42.低合金強度用鋼一般可根據其屈服點級別與熱處理狀態分成三種型別:熱軋及正火鋼,低碳調質鋼和中碳調質鋼。

43.焊接材料應滿足接頭的等強度要求。

45.低碳調製剛的冷裂傾向比中碳調質鋼要小得多。

46.中碳調質鋼的焊接可能會出現哪些問題?

焊接性分析:焊接裂紋,其中包括熱裂紋和冷裂紋。焊接熱影響區的脆化和軟化。

47.中碳調質鋼焊接工藝:中碳調質鋼在焊接中有兩種工藝方案可供選擇:一種是在退火狀態下焊接,一種是調質狀態下進行焊接,其中退火狀態比較好。

材料成型技術基礎考點總結

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