塑性成型工艺及模具设计锻造部分答案全

1、锻造部分复习提纲正确的表述l 锻造生产的特点是在变形的同时改变金属组织提高机械性能。l 钢锭的缺陷有偏析、夹杂、气体、缩孔和疏松。l 加热时生产的缺陷有氧化、脱碳、过热、过烧、开裂。l 方截面坯料拔长，相对送进量较小时，变形呈双鼓形心部为拉应力。l 毛边槽桥部起阻流的作用，其宽高比b/h增大，可以增加金属流出的阻力。l 闭式模锻与开式模锻相比，最大优点是节约金属材料。l 闭式滚挤与开式滚挤相比，金属横向流动少，头部聚料作用大。l 锤上模锻圆饼类锻件时，模块纤维方向应与键槽中心线方向一致；模锻长轴类锻件时，模块纤维方向应与燕尾中心线方向一致。l 切边时，锻件尺寸决定于凹模，凸、凹模间隙靠缩小凸模

2、得到。l 平面精压的主要质量问题是精压表面中心凸起。l 抛丸不但能消除氧化皮，还使锻件表面得到强化，而酸洗常用于不适合抛丸清理的模锻件，如易变形件、带孔槽件、需逐个检查淬火裂纹的锻件等。l 在热模锻压机上模锻时，金属填充型槽能力弱，常采用多型槽单击模锻；而摩擦压力机抗偏载能力差，常采用单型槽多击模锻。l 平锻机上常锻的两类典型锻件是长杆大头件和带孔环形件。l 锤锻模常用材料有5CrMnMo和5CrNiMo, 机锻模常用材料有3Cr2W8等。名词解释u 偏析：合金中各组成元素在结晶时分布不均匀的现象称为偏析。u 温度头炉温与坯料表面的温度差u 组织应力钢加热到相变温度，相变前后组织比容发生变化，

3、表部与心部不同时相变而引起内应力，即组织应力。u 锻造、自由锻、模锻锻造：利用锻压设备，通过工具或模具使金属毛坯产生塑性变形，从而获得具有一定形状、尺寸和内部组织的工件的一种压力加工方法自由锻：在锻锤或水压机上，利用简单的工具将金属锭或块料锻成所需形状和尺寸的加工方法模锻：在模锻锤或热模锻压力机上利用模具成形的加工方法u 挤压、反挤压挤压：金属在三向不等压应力作用下，通过模具内一定形状和尺寸的孔，发生塑性变形，以获得所需制件的塑性成型工序称挤压。反挤压：金属被挤出的方向与加压方向相反。u 锻造比锻造比是变形程度的表示方法，是衡量锻件质量的一个重要的指标。u 计算毛坯用带毛边的锻件，按平面变形假

4、设，通过计算的得出的圆截面回转体毛坯称为计算毛坯。u 模膛（型槽）中心型槽承受锻件反作用力的合力中心u 锻模中心燕尾中心线与锻槽中心线的交点。u 模块中心锻模分型面上对角线的交点。论述、简答题7.锻造对金属组织和机械性能产生什么影响？通过锻造能使铸造组织中的气孔及疏松压实,把粗大的晶粒击碎成细小的晶粒,并形成纤维组织。当纤维组织沿着零件轮廓合理地分布时可以提高零件的塑性和冲击韧性。8.开式模锻时，金属流动成形分为哪几个阶段？改善流动成形的原则是什么？为什么？第一阶段：（自由变形阶段）从开始变形到坯料与型槽侧壁接触。第二阶段：（形成毛边和充满型槽阶段）：从第一阶段结束到型槽充满。第三阶段（锻足阶

5、段）从第二阶段结束开始到上下模闭合（打靠）。原则：扩大H1，缩补H，保证必要较小的H原因：第一阶段当压下量达到H1即在金属与模壁接触之前，镦粗所需的变形力不大。 第二阶段当压下量达到H时，出现少许飞边，此时所需变形力显著增大。 第三阶段飞边厚度减少，宽度下降，温度下降，变形抗力明显上升，造成径向阻力增大，促使整个型腔得以充满。（压下量达到H=的过程中，金属在向飞边的同时，逐渐充满型腔各处。）9.影响开式模锻金属流动成形的主要因素有哪些？（1）型槽的形状和尺寸（2）毛边槽的结构和位置（3）设备的的工作速度（4）终锻前坯料的大小和形状（5）定位操作等问题（6）坯料性质不均10.预锻型槽有什么作用？

6、锤上模锻时哪几类锻件经常采用预锻型槽？作用：1）在制坯的基础上，进一步合理分配金属，使之容易充满终端型槽，避免产生折叠，充不满等缺陷。2）减轻终端型槽磨损，提高锻模寿命。工字型截面锻件、叉形锻件、带枝芽锻件、高肋锻件、深孔锻件。11.在锤上模锻头杆分明的弯曲轴类锻件，说明选择制坯工步的依据和主要步骤。1）比值=dma/d平均越大，挤到头部去的金属就越多，应采用聚料效果较高的制坯工步。2）比值=L计/d平均越大，金属沿轴向移动的距离越大，应采用拔长效率较高的制坯工步；3）锥度K=（dk-dmin）/L杆值越大，金属在制坯型腔中变形时作用在金属上的水平分力亦越大；4）锻件的质量G锻越大，标志着流动

7、金属的体积越大。根据这四个因素（、K、G锻）查图即可确定制坯工步中的哪一种。主要步骤：压扁、拔长、滚挤、卡压、成型、弯曲。12.锁扣在锤锻模中起什么作用？分哪些类型？各用于什么场合？当某些锻件时由于分模面不在一个平面上，锻模的反作用力将产生一个水平分力，这个分力会使上下模相互之间发生错移，为了平衡这个水平分力，就需要设置平衡锁扣。类型：平衡块式锁扣，混合式平衡锁扣，圆形锁扣，对称式平衡锁扣，倾斜式平衡锁扣，纵向锁扣，平面导向锁扣，对角锁扣。场合：如锻件较大时，可将锻件倾斜一定角度，选用倾斜式平衡锁扣， 如锻件落差较大（1550mm），增加倾角不易解决时，可采用平衡锁扣。综合能力(绘图并说明)1

8、.画出合金钢大钢锭五段加热曲线，钢锭表面温度、中心温度和断面温差的变化规律，说明各段的含义及作用。第一段：装料炉温下保温作用：为避免温度应力过大引起开裂，应确定装料炉温和保温时间。第二段：保温作用：a.减少第一期加热造成的断面温差，从而减少温度应力。 b.与最终加热温度下的保温时间不至过长，减少过热过烧趋势。 c对有相变的钢，当尺寸大时，不致因相变吸热，使断面温差过大。第三锻 最终温度下保温作用：a）减小断面温差，使温度均匀。 b 增加高温扩散作用，使钢料组织均匀化，提高塑性，利于锻造变形均匀。2.在Fe-C平衡图（绘简图）上注明，45钢和T10钢的锻造温度范围，并说明确定的理由。1）45钢是

9、亚共析钢，终锻温度终锻温度在A3线以上15-50 锻造温度在奥氏体区。塑性较好。2）T10钢是过共析钢，终锻温度在Acm以下，A1线以上50100，若选在Acm以上，则锻后冷却过程中沿晶界析出二次网状渗碳体，使锻件性能降低，在Acm与A1之间，由于塑变的机械作用，使析出的二次渗碳体呈弥散状。3.画出平面镦粗不均匀变形曲线，指出何处变形最大，何处变形最小？为什么？1点变形最小，因为在接触面中心，摩擦力影响最大，所以降温最快变形最小2点变形最大，因为在坯料中心，摩擦影响最小，三向压应力最有利，变形最大。4.画出图示零件在锤上竖直模锻和躺倒模锻时的锻件图。标明分模位置，指出哪种锻法好，为什么？坯料要尽量以镦粗成型不要挤入变形。5.定性（非定量）绘出图示锻件的计算毛坯图，对头部进行修正（简化），并说明如何修正。修正：先在截面图上按体积不变原则修正为圆滑过渡，然后对应到直径圆上得到圆滑的坯料6.模膛安排的原则是什么?锤上模锻时,某锻件工步为:拔长、滚压、弯曲、预锻和终锻，在模块上安排各个工步的位置。原则：1.第一制坯工艺与机组布置有关，应布置在加热炉一边，压缩空气吹管对面。2.其他型槽按操作方便顺序安排3.拔长在右侧直排，左侧斜