先进材料成形技术与理论部分试题总结

1、- 1-先进材料成形技术与理论局部试题总结简答题1简述金属塑性成形的原理。1简述金属塑性成形的原理。属工件。通常也称为金属压力加工或金属塑性加工。2简述金属塑性成形的种类及特点。2简述金属塑性成形的种类及特点。改善组织、提高性能。材料利用率高。可以到达较高的成形精度。具有很高的生产率。体积成形体积成形所用的坯料一般为棒材或扁坯。化。根本上不发生弹性恢复现象。典型的工艺有挤压、轧制、拉拔、锻造等。板料成形板料成形所用坯料是各种板材或用板材预先加工成的中间坯料。板坯的外形发生显著变化，但其横截面外形根本上不变。典型工艺有拉延、冲裁、弯曲。金属塑性成形技术的现状：塑性成形的根底理论已根本形成。弹塑性

2、和刚塑性有限元理论等。计算机关心技术(CADCAECAM)在塑性成形领域的应用不断深入，使制件质量提高，制造周期下降。的成形方法不断消灭并得到成功应用，如超塑性成形、爆炸成形等。金属塑性成形技术的最进展：金属塑性成形技术的最进展：微成形100 m医疗器械、传感器、电子器件等内高压成形可变轮廓模具柔性模具成形粘性介质压力成形 Viscous Pressure Forming ，VPF压力介质不再是液体或固体，而是如熔融的玻璃等物质金属塑性成形技术的进展方向：金属塑性成形技术的进展方向：数字化技术贯穿塑性成形全过程产品设计、分析和制造过程技术体系，实现优质、高效、低耗、清洁生产。设计数字化技术：5

3、%15%70%75%左右的产品质量和性能。上游设计失误将以 110 的比例向下游逐级放大。可见设计、尤其是早期概念设计是产品开发过程中最为重要的一环。基于学问的工程设计，KBE法。处理多领域学问和多种描述形式的学问，是集成化的大规模学问处理环境。构造。涉及多领域、多学科学问范畴，模拟和帮助专家群体的推理决策活动，具有分布、分层、并行特点。KBE(1)基于学问的产品建模:智能化、自动化供给有力的信息。(2)工程学问的融合和繁衍技术:用数据库治理系统存储数据用机器学习的方法来分析数据，挖掘大量数据背后的学问反求工程的先进技术，提高我国的模具设计水平具有重要的意义。分析数字化技术数字化模拟开发周期长

4、，本钱高。为了满足快速的市场响应，实施塑性成形过程数值模拟行之有效。 5.分析数字化技术虚拟现实实际制造过程在计算机上的本质实现。从根本上转变了设计、试制、修改设计和规模生产的传统制造模式。制造数字化技术高速加工和高质量。制造数字化技术快速原型无需任何工装夹具和模具，快速制造任意简单构造制件。4.4.消逝模周密铸造技术；半固态铸造；铝镁合金材料及周密成形技术；计算机模拟仿真技术；大型装备及零部件制造技术；超塑性成形；严密模锻技术与装备；周密冲裁；板料成形；快 铸焊锻一体化、快速凝固成形喷射沉积、电渣熔铸、粉末注射成形5.5.密度的增加，金属蒸气量增多，液态金属被压凹的程度也增加，并形成一个通道

5、。在稳定的电子束焊接过程输人参数和焊接条件不变中，一般认为小孔根本上保持稳定，处于一个近似准稳态状态。这种状态是小孔内的几种力作用平衡的结果。当电子束加热时作用于液态金属的力为：电子束的压力和金属蒸气反作用压力，这些力使液态金属下凹；熔化金属外表张力和凹陷底部的流体静压力力图拉平液体外表，其中电子束的压力值很小，因而可无视不计。依据力的平衡条件最终推导出力学平衡方程式为：6.6. 列举 8逆向思维：有模无模形自由成形软模硬模生长去除高效/短流程成型渐进成型多孔材单晶体细晶非晶组合制造：有模与无模 软模与硬模去除造型与空间运动 能量复合材料功能复合发散思维：轧制板型把握中轧辊的配置类比：仿生制造

6、移植：组织工程主体附加：非匀质材料添加成型变形/演绎：快速原型技术的派生、零件/型材轧制模拟：智能制造、仿生气械精简：铸轧、半固态成形回归原点法：快速原型、无模板金、微生物制造生产的连续化，产品多样化，材料制备与成形的一体化，成形与周密加工复合化，资源合理1.请分析如下三种构造特点，并设计合理的金属零件塑性成形工艺。-3-利用没有找到相关答案1.请分析如下三种构造特点，并设计合理的金属零件塑性成形工艺。-3- 5-关于中心轴对称的空心零件，承受正挤压，正挤压时，金属的流淌方向与凸模的运动方向全都。正挤压可以制造各种外形的实心件和空心件。大型阀体，承受多向模锻，多向模锻是在几个方面同时对坯料进展

7、锻造的一种工艺，主要用于生产外形简单的中空锻件。IIIIII2-3III此时坯料已极少变形，只是在极大的模压力作用下，冲头四周的金属有少量变形，并逆面处形成横向飞边。此阶段的变形力急剧增大。变化圆截面实心轴，承受径向锻造，径向锻造是在自由锻拔长的根底上进展起来的，用于长轴类件锻造。利用分布于坯料横截面四周的两个或两个以上的锤头，对坯料进展高频率同步锻打。在锻造圆截面工件时，坯料与锤头既有相对的轴向运动，又有相对的旋转运动。2.航空发动机叶片，要求叶片单向力学性能好，外表与尺寸精度高，通常利用哪些铸造方法2.航空发动机叶片，要求叶片单向力学性能好，外表与尺寸精度高，通常利用哪些铸造方法 与工艺成

8、形？简述其原理与特点。定向凝固技术：在熔模铸造型壳中建立特定方向的温度梯度，使熔融合金沿着与热流相反的方向依据要求的结晶取向凝固的一种铸造工艺。铸件定向凝固需要两个条件：首先，热流向单一方向流淌并垂直于生长中的固-液界面；其次,晶体生长前方的熔液中没有稳定的结晶核心。传统定向凝固技术：功率降低法；高速凝固法；液态金属冷却法。型定向凝固技术： 区域熔化液态金属冷却法；深过冷定向凝固；电磁约束成形定向凝固技术；激光超高温温度梯度快速定向凝固。真空熔炼技术：金属在真空状态下的熔炼工艺叫真空熔炼，由真空炉、抽真空设备组质和气体含量，而且可以准确把握合金成分，使合金性能稳定。熔模铸造工艺：熔模铸造又称失

9、腊法。失腊法是用腊制作所要铸成器物的模子，然后在腊模上涂以泥浆，这就是泥模。泥模晾干后，在焙烧成陶模。一经焙烧，腊模全部熔化流失，只剩陶模。一般制泥模时就留下了浇注口，再从浇注口灌入铜液，冷却后，所需的器物就制成了。国内外熔模铸造技术的进展使铸造叶片不断进步，从最初的实心叶片到空心叶片，从有加工余量叶片到无余量叶片，再到定向(单晶)空心无余量叶片，叶片的外形和内腔也越来越简单；空心气冷叶片的消灭既减轻了叶片重量，又提高了叶片的承温力量。超塑性成形技术制造，并承受集中连接组装如晶粒外形及尺寸、相变等和外部条件如温度、应变速率等下，呈现出特别低的变形抗力、超常高的流变性能如大的延长率的现象。超塑性

10、成形的根本特点：超塑性合金的流淌性和填充性好，简洁成形。3.与熔化焊相比，分析铝合金的搅拌摩擦焊的优点。3.与熔化焊相比，分析铝合金的搅拌摩擦焊的优点。摩擦焊可以降低制造本钱-搅拌摩擦焊是一种简洁、高效、节能、没有焊接消耗的如铣床技术来实现焊接；搅拌摩置焊接。搅拌摩擦焊为产品、构造的设计供给了可能-对于铝合金材料，优良的搅拌摩擦焊固相接头和高牢靠性和重复性的焊接过程可以促进现有工业产品的改进以及铝合金热处理铝合金的接头强/锻压以及铸造/挤压等不同材料状态的焊的连接，可以用来制造大尺寸的船舶夹板、列车壁板、卡车箱体等。搅拌摩擦焊具有牢靠的质量保证-搅拌摩擦焊是一种完全机械化的连接技术，可以严密的

11、接触。的一般机床设备操作防护。与熔焊方法相比，搅拌摩擦焊过程没有飞溅、烟尘、以及弧光辐射等对人体的危害；焊接过程不需要电流、电压的参与，没有高的触电危急等。4.结合自己的争辩课题论述成形加工复合化方法的创治理，根本工艺要点，应用领域。4.结合自己的争辩课题论述成形加工复合化方法的创治理，根本工艺要点，应用领域。半固态铸造技术：半固态铸造技术是由传统的金属液态铸造技术及固态锻压技术融一体化技术。在液态金属的凝固过织形态，从而制得半固态金属液，然后将其压铸成坯料或铸件。与传统压力铸造成形相比，具有以下优点：成形温度低Al120，延长模具的寿命，节约能源，改善生产条件和环境，提高铸件质量削减气孔和凝

12、固收缩组织性能优越，等等存在的问题主要是：半固态金属坯料本钱高50%简单，固相率不易把握，性能优越不明显，等等 。应用：航空航天、汽车、计算机及通讯设备由于未能根本解决流变铸造中的关键技术问题半固态浆料的保存、输送问题用较少。在国外，目前普遍应用的是触变铸造5.请论述管材液压成形及板材液压成形的工艺过程、特点及适用范围。5.请论述管材液压成形及板材液压成形的工艺过程、特点及适用范围。管材液压成形工艺过程：向内推动管件,管壁渐渐贴近模具变形,最终得到所需外形的产品。假设零件较为简单，还需在成形前进展预成形将管坯弯曲或冲压成与最终零件较需要进展一些后处理，如切除废料或外表处理等。板材液压成形工艺过程：在板材液压成形中，应用最为广泛、也最为成熟的是对向液压拉深技术。将板料放置于凹模受到压缩而产生高压，最终使毛坯紧紧贴向凸模而成形。特点：特点