机械制造基础复习

第一局部工程材料

材料的力学性能新标准(GB/T228—2002)旧标准(GB/T228—1987)性能名称符

号性能名称符

号弹性极限Re弹性极限σe—屈服点σs上屈服强度ReH上屈服点σsU下屈服强度ReL下屈服点σsL抗拉强度Rm抗拉强度σb断后伸长率A，A11.2，Axmax断后伸长率δ5，δ10，δxmax断面收缩率Z断面收缩率Ψ一、静态力学性能力学性能：σ-ε曲线硬度：HB、HRC、HV二、动态力学性能аK、σ-1第一局部工程材料–结构外来晶核〔变质处理〕提高冷却速度振荡结晶过程：形核、长大→晶粒大小控制→细晶强化结晶理想晶体→晶胞、晶面、晶向→三种晶格〔纯〕金属→晶体→组元+实际晶体→区别：缺陷→塑变根底其它元素→合金→固溶体〔间隙固溶、置换固溶〕晶格畸变碳弥散强化〔第二相强化〕→固溶强化铁碳合金钢铸铁铁素体〔F〕奥氏体〔A〕珠光体〔P〕相图：结晶、溶解度、表象点信息〔相、成分、相对量-杠杆定律〕、三相反响不同晶格类型中的滑移面体心立方晶格

：六个滑移面、每滑移面上有两个滑移方向共有十二个滑移系面心立方晶格：四个滑移面、每个滑移面上有三个滑移方向共十二个滑移系密排六方晶格：只有一个滑移面，此面上有三个滑移方向

晶体通过位错移动产生滑移细晶强化

多晶体滑移阻力大，故强度较单晶体高，且晶粒愈细，强度愈高，硬度愈大。另一方面，因晶粒愈细，变形被分散到更多的晶粒内进行，每晶粒变形也较均匀，所以塑性、韧性也愈好。

塑性变形对金属组织性能的影响1.冷变形强化 冷变形强化属位错强化2.产生各向异性:纤维组织3.产生织构4.剩余应力

回复与再结晶2.

再结晶再结晶通常是指经冷变形的金属在足够高的温度下加热时，通过新晶核的形成及长大，以无畸变的新晶粒逐渐取代变形晶粒的过程。过程：形核及长大条件：冷变形+足够高的温度特征：晶体缺陷根本消失，形成无畸变的新等轴晶粒；冷变形强化现象完全消除与重结晶区别：无晶体结构转变〔不是重结晶〕晶粒长大热加工与冷加工的区别热加工与冷加工的区别是以金属材料的再结晶温度为分界。再结晶温度以下进行的塑性变形称为冷加工。再结晶温度以上进行的塑性变形加工称为热加工，热加工的下限温度一般应在再结晶温度以上一定范围。金属材料热加工时，在塑性变形的同时再结晶也随之发生，冷变形强化现象随即消除。热加工对材料的组织和性能的影响

改善铸锭和坯料的组织和性能;产生流线组织根本相：F、A、Fe3C〔室温相？〕根本组织：F、A、Fe3C、P、Ld钢的热处理钢在加热时的转变非平衡冷却奥氏体化：A形核-A长大、剩余Fe3C溶解-A均匀化俗称C曲线横向：A过冷区〔反响物区〕过渡区〔转变区〕产物区〔P？、B？〕纵向：高温区〔扩散转变P 〕中温区〔半扩散B〕低温区〔非扩散M？〕影响C曲线的因素：含碳量的影响、合金元素的影响〔合金元素只有固溶于奥氏体中时才能起上述作用〕原始组织的影响、加热温度和保温时间的影响总之，A越稳定，C曲线越右珠光体、贝氏体、马氏体转变的异同点

相变类型主要异同珠光体转变贝氏体转变马氏体转变转变温度范围A1~550℃550℃~MsMs~Mf扩散性具有铁原子和碳原子的扩散碳原子扩散铁原子不扩散无扩散组成相两相组织A→F+Fe3C两相组织A→α-Fe（C）+Fe3C（约350℃以上）A→α-Fe（C）+FexC（约350℃以下）单相组织

A→α-Fe(C)合金元素的分布合金元素扩散重新分布合金元素不扩散合金元素不扩散相变的完全性相变可在恒温下进行到底相变温度可在恒温下充分进行，相变的完全程度与转变温度有关，温度越低，转变越不充分，有残余奥氏体存在。主要在连续冷却过程中进行，相变具有不完全性。S与S回?T与T回?B上与B下?M高与M低?钢的淬硬性：主要取决于钢的含碳量钢的淬透性：主要取决于合金元素含量第一局部工程材料–常用工程材料钢→结构钢→普通结构钢渗碳钢优质结构钢→调质钢弹簧钢

碳素工具钢滚动轴承钢工具钢→普通低合金工具钢→刃具钢高速钢冷作模具钢

模具钢

热作模具钢2.铸铁铸铁→灰口铸铁〔C→G、G+Fe3C〕C存在形式白口铸铁〔C→Fe3C〕→G的形貌灰铸铁〔片状G〕蠕墨铸铁〔虫状G〕球墨铸铁〔球状G〕可锻铸铁〔团状G〕孕育铸铁〔细片状G〕普通灰铸铁〔厚片状G〕影响铸铁组织和性能的因素化学成分、冷却速度、提高灰铸铁强度有两个根本途径： 1.改变石墨的数量、形状、大小和分布； 2.改善基体组织，在石墨的影响减少之后，以期充分发挥金属基体的作用。钢种成分热处理组织性能应用举例常用钢号C%Me%渗碳钢1.0~0.25↗淬透性：Mn、Ni、Cr、B（Si→脱碳）细晶：V、Ti、Mo渗碳钢+淬火+低温回火表：M回高心：S/M回低外强内韧冲击+耐磨件；汽车、拖拉机调速齿轮20Cr、20Mn2B、20CrMnTi调质钢0.25~0.55↗淬透性（强F）：Mn、Ni、Cr、Si、B防二回脆：Mo、W；细晶：V、Ti调质/正火（+表淬+低回/+氮化）S回/S(表：M回;心：S回/S)综合（表硬+综合）重要零件；机床主轴、变速齿轮45、40Cr42CrMo弹簧钢0.60~0.900.45~0.70↗淬透性：Mn、Cr、Si(↗σb)防Mn过热、Si脱碳：Mo、W、V热成型：淬火+中回冷成型：去应力/淬火+中回T回冷硬/T回/B下高弹性（韧、疲劳）弹性元件、热锻模65、T8、65Mn、60Si2Mn轴承钢0.95~1.10（淬硬性）Cr：0.50~1.65（淬透性）淬火+低温回火M回+K高硬、耐磨滚动轴承元件GCr9GCr15钢种成分热处理组织性能应用举例常用钢号C%Me%工艺热处理最终热处理刃具钢碳素工具钢≥0.7球化退火（先正后退）淬火+低温回火M回+Fe3CⅡ粒+A残高硬低红硬手动工具<200℃T7、T8、T10、T12低合金工具钢0.75~1.5Mn、Cr、Si、Mo、W、V球化退火（先正后退）淬火+低温回火M回+K粒+A残高硬较高红硬250~300℃低速工具较复杂工具9CrSi、9Mn2V、CrWMn高速钢0.70~1.25Cr（↗淬）；Mo、W、V（二次硬化+细晶）球化退火（先正后退）锻透1200~1300淬火+3×560℃回火M回+K粒+A残高硬、高红硬（600℃）高速、大载复杂刀具W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2冷模Cr12系列1.0~2.0（→↗K+M）高达12%Cr：↗淬+难溶KMo、W、V（Cr）：二次硬化球化退火（先正后退）锻透980℃淬+180℃回1100℃淬+2×520℃回M回+K粒+A残高硬重载、复杂冷冲模Cr12Cr12MoV热模热锻模0.3~0.6↗淬：Mn、Ni、Cr二硬（回脆）：Mo、W、V完全退火淬火+中、高回火M回+K粒较高硬较高红硬热锻模5CrMnMo5CrNiMo热压模1050~1150℃淬+2~3×560~600℃回火（二硬）M回+K粒较高硬高红硬压铸模3Cr2W8V第二局部铸造-工艺根底流动性→三种凝固：逐层凝固、糊状凝固、中间凝固充型能力浇注条件〔浇注温度和充型压力〕铸型条件〔简化浇注系统、铸型蓄热能力、铸型温度、铸型中的气体〕铸件结构工艺根底：三个阶段：液态收缩〔体收缩〕、凝固收缩、固态收缩第一、二阶段是产生缩孔和缩松的主要原因第三阶段是产生铸造应力和变形开裂的主要原因收缩影响因素：过热度、凝固收缩和凝固温度范围收缩缺陷：缩孔和缩松〔热节〕、变形和裂纹〔应力的形成、分布、变形及其防止〕

相关缺陷：浇缺乏、冷隔；补缩不良→缩孔、缩松；粘度增加→气孔、渣孔。缩孔、缩松的措施：定向〔顺序〕凝固、减小热节防止铸造应力和变形的措施：壁厚均匀、结构对称、同时凝固、反变形、时效处理比较项目砂型铸造金属型铸造熔模铸造压力铸造低压铸造离心铸造适合金属任意不限,以有色为主不限,多为铸钢有色合金有色合金铸钢、铸铁、铜合金铸件大小不限中、小铸件<25kg,小铸件<10kg，可用于中型铸件中、小铸件不限尺寸精度IT14-16IT12-14IT11-14IT11-13IT12-14决定于铸型材料Ra/μm50-12.512.5-6.312.5-3.23.2-1.612.5-3.2同上投产的最小批量（件）单件700-1000100010001000100-1000铸件内部质量结晶粗结晶细结晶粗表层细,内部有孔洞结晶细结晶细铸件加工余量大小小或不加工小或不加工较小较大生产率低中中高低中最高中中高应用举例机床床身、箱体、支座轴承盖铝活塞、轴套、气缸盖、水暖器材等叶片、仪器元件、切削刀具仪器仪表零件、缸套等气缸体、缸盖、曲轴箱、纺织机零件等各种铸铁管、套筒、滑动轴承铸造工艺设计浇注位置：三下一上分型面：便于起模、大局部一箱、一型内不过高、少用砂芯且便于安放和检验工艺参数确实定绘制铸造工艺图首先从保证铸件质量出发确定浇注位置，再从简化工艺出发确定分型面。铸件结构工艺性铸造工艺对铸件结构的要求合金铸造性能对铸件结构的要求铸造方法对铸件结构的要求外形简单少用活块和芯壁厚合理、均匀壁与壁的连接防止收缩受阻防止大平面第三局部压力加工-工艺根底工艺根底塑性变形单晶体的弹性变形单晶体的塑性变形→滑移，滑移系、滑移面、滑移方向塑性变形的本质→滑移的机理：位错实际金属的塑性变形关键：晶界的存在及各晶粒位向不同细晶强化对金属组织性能的影响各向异性冷变形强化纤维组织织构剩余应力〔宏观内应力、微观内应力和点阵畸变〕回复与再结晶驱动力:点阵畸变能冷塑性变形量过程:形核及长大与重结晶区别：无晶体结构转变影响因素：温度、冷变形量热加工与冷加工的区别：再结晶温度为分界→冷变形强化消除与否T再〔K〕≈〔0.35~0.4〕T熔〔K〕锻造性锻造流线与纤维组织锻造性锻造流线与纤维组织指标：σs和δ→金属的塑性高、变形抗力小，其锻造性就好影响因素区别：冷变形强化消除与否利用：合理布置锻件与铸件相比的特点：晶粒细化、组织致密→力学性能提高锻造比：拔长锻造比：拔长前后截面积比镦粗锻造比：镦粗前后高度积比锻造比>1化学成分组织和性能变形温度变形速度应力状态常用模锻方法工艺设计自由锻工序盘类〔如齿轮坯〕:镦粗→冲孔→扩孔→滚圆。轴类〔如传动轴〕:坯料→〔镦粗〕→拔长→滚压→〔弯曲〕→预锻→终锻模锻锻件图：余块〔敷料〕、余量、公差锻件图分模面的选择分模面最好是一个平面应选在模锻件的最大截面处使上下两模沿分模面的模膛轮廓一致使模腔浅而宽、使零件上所加的敷料最少工艺参数:锻公差、模锻斜度、模锻圆角、连皮厚度工序盘类〔如如齿轮、法兰盘等〕:镦粗→冲孔→预锻→终锻轴类〔如传动轴〕:坯料→拔成圆棒→压肩→拔出一端→再调头拔出另一端→修正板料冲压别离工序冲孔：冲下的是废料落料：冲下的是零件落料模：按落料件确定凹模刃口尺寸，根据间隙确定凸模尺寸，即用缩小凸模刃口尺寸来保证间隙值。→→冲孔模：按冲孔件确定凸模刃口尺寸，根据间隙确定凹模尺寸，即用扩大凹模刃口尺寸来保证间隙值。变形工序受力特点：内层的金属受压、外层受拉最小内弯半径:板料厚度的1/4；回弹坯料尺寸受力特点：周向受压、径向受拉；防止起皱：采用压边圈；防止拉裂：合理选择凸、凹模间隙、工作圆角半径及拉深系m=d/D〔〕弯曲拉深翻边：翻边系数=翻边前的直径/翻边后的直径，一般要大于结构工艺性自由锻锻件尽量防止锥体和斜面尽量防止空间曲线尽量防止椭圆形、工字形等复杂外表尽量防止凸台、筋等凸起结构尽量防止横截面突变模锻件模锻件必须具有一个合理的分模面，余块最少，锻模容易制造模锻件外形应力求简单、平直和对称，尽量防止模锻件截面间差异过大，或具有薄壁、高筋、高台等结构锻件上与分模面垂直的非加工外表，应设计出模锻斜度两个非加工外表形成的角都应按模锻圆角设计模锻件的结构中应防止深孔或多孔结构冲压件落料和冲孔件孔及有关尺寸外形要求直线与直线、曲线与直线的交接弯曲件弯曲边的高度要大于2倍的板厚孔的位置如图以免弯曲变形引起孔的变形弯曲半径应大于材料的最小内弯半径拉深件合理的拉深圆角，要大于2倍的板厚组合结构第四局部焊接-工艺根底焊接熔焊：焊接过程中，将焊件接头加热至熔化状态，不加压完成焊接的方法。如电弧焊、气焊等。压焊：焊接过程中，必须对焊件施加压力〔加热或不加热〕，以完成焊接的方法。如电阻焊、摩擦焊等。钎焊：采用比母材〔被焊接的材料的总称〕熔点低的金属材料作钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点，低于母材熔点的温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接焊件的方法。软钎焊、硬钎焊都属于这种方法。分类焊接电弧构造：焊接电弧可划分为阴极区、阳极区和弧柱区。本质：气体介质中产生的强烈而持久的放电现象2600K2400K8000K极性：正接或反接。正接是工件接正极焊条(或电极)接负极，对工件加热较多；反接是工件接负极焊条(或电极)接正极酸性焊条：可用交流也可采用直流，厚板一般采用直流正接；焊接薄板时，采用直流反接，以防焊穿； 堆焊：采用反接，其目的是增加焊条的熔化速度，减少母材的熔深，有利于降低母材对堆焊层的稀释。 碱性焊条(低氢焊条)：直流反接，电弧燃烧稳定，飞溅少，而且焊接时声音较平静均匀。钨极氩弧焊 一般都采用直流正接，电弧比较稳定，钨极寿命长；采用反接时，钨极因过热而损失严重，使用寿命短，但可产生“阴极破碎〞。熔化极气体保护焊 均采用直流反接，电弧稳定，焊丝熔化速度快，熔敷效率高。埋弧焊：当焊剂中含氟化物时，采用直流反接，以稳定电弧。熔焊冶金焊接性熔焊冶金焊接性冶金措施:机械保护，渗合金、脱氧、脱硫、脱磷、稳弧焊接接头的组织与性能〔再结晶区〕焊缝区熔合区热影响区过热区局部相变区焊接应力和变形原因焊接加热是局部进行的。焊缝被加热→焊缝区域应膨胀；焊缝周围金属未被加热和膨胀→制约焊缝自由膨胀→焊缝被塑性压缩→焊缝冷却后，焊缝比周围短，周围区域没缩短→阻碍焊缝自由收缩→剩余应力。应力分布：焊缝及附近区域受拉，周围区域受压。预防和消除焊接应力的措施焊接变形的根本形式收缩变形：由于焊接区沿纵向〔焊缝方向〕和横向〔垂直于焊缝方向〕收缩引起的，结果焊件长、宽尺寸减小弯曲变形：焊接区纵向收缩沿焊件高度方向分布不均匀而产生扭曲变形：焊接方向和焊接顺序不合理而引起角变形：焊缝横向收缩沿板厚度方向分布不均匀，波浪变形：由于焊接区的收缩产生的压应力使板件失去稳定性而形成。易发生在薄板焊件中。减少焊接变形的工艺措施反变形法合理焊接顺序：使焊件自由收缩刚性固定法选用合理的焊接标准矫正焊接变形的工艺措施定义工艺焊接性：是指在某一焊接工艺条件下，能得到优质焊接接头的能力。影响因素材料因素：包括母材的化学成分、组织状态以及焊接材料的成分等工艺因素：包括所用的焊接方法、焊接标准以及工艺措施等结构因素：包括焊接接头或结构的刚度大小与应力状态等使用条件：包括焊接接头的工作温度(如高温或低温)，承受载荷

情况(如冲击或疲劳)，接触的介质腐蚀性等碳当量Ceq当Ceq<0.4%时，钢的塑性好，焊接性良好，一般不需要采取特殊工艺措施就能获得优质焊接接头。当Ceq＝0.4%～0.6%时，钢的塑性较差，易出现淬硬组织，产生裂纹，焊接性较差。常要采用预热、缓冷等工艺措施。当Ceq>0.6%时，钢的塑性较差，淬硬和冷裂倾向严重，焊接性很差。焊接时需要采取严格的工艺措施。第四局部焊接-焊接方法在手弧焊中，应注意焊条的分类和选择。 分类：酸性，碱性？ 选择：原那么！等强度；抗气孔；防裂纹；同成分；经济性等铸铁应选用碱性焊条，焊接前应预热。焊接不锈钢或耐热钢等有特殊性能要求的钢材，应选用相应的专用焊条，以保证焊缝的主要化学成分与性能和母材相同常用焊接方法的特点焊接结构焊接结构焊接结构件材料的选择首选Ceq≤0.4的碳钢和低合金结构钢对体积和重量有所要求的焊接结构，应选择强度与重量之比较高的材料，强度等级较低的钢材，其价格较低，焊接性较好，但在重载情况下会导致产品尺寸和重量增大。强度等级较高的钢材，虽然价格较高，但却可以节省用料，减小产品尺寸和重量。优先选用型材和管材、采用铸—焊、锻—焊或冲—焊结构。用两种或两种以上异质钢材或异种金属构成，以满足不同部位的性能要求。焊接方法的选择在保证产品质量的前提下，优先选用常用的焊接方法焊件厚度是重要因素，过薄易焊穿，过厚明显降低生产率，易造成焊不透、晶粒粗大等缺陷。对于具有良好焊接性的低碳钢：薄板结构，可采用气焊、二氧化碳气保护焊、缝焊，无密封要求时可采用点焊；中厚板结构〔壁厚10～20mm〕的短焊缝或单件小批量生产，可采用手弧焊；长焊缝或大批量生产，可采用埋弧焊、二氧化碳气体保护焊；厚板重型结构，主要采用电渣焊。致于氩弧焊等，因本钱高，一般不用于焊接低碳钢，主要用于焊接不锈钢、耐热钢和有色金属等。(1)热影响区冷裂倾向大(2〕焊缝中容易产生焊接缺陷高碳钢的焊接多为补焊和堆焊，工艺方法常用手弧焊和气焊。其它易淬硬钢的焊接或补焊，常用手弧焊、埋弧自动焊、CO2焊、电阻焊、摩擦焊等，当焊接质量难以保证时，还可以采用氩弧焊、等离子弧焊等方法。焊接易淬便钢一般都用抗裂性能好的低氢型焊条，必要时也可采用奥氏体不锈钢焊条。焊接接头形式焊件坡口型式焊缝布置焊缝应防止密集交叉焊缝应对称分布结构的工作应力较大处应该防止设计焊缝焊缝应避开焊后要进行机械加工的部位焊缝应该考虑到焊接操作空间第五局部金属切削加工工艺根底切削运动及切削要素：主运动、进给运动、v、f、ａp车刀切削局部的组成车刀角度坐标平面与测量剖面正交平面Po切削平面Ps基面Pr车刀角度λs

γ0、α0κr、κr′刀具主要角度的选择粗加工时，可增大γ0，减少α0，以减少刀具负荷；精加工时〔ap也很小〕可减少γ0，增大α0，以减少后刀面与已加工外表的摩擦。切硬材料或有冲击时，用小的κr和-λs，；而精度高Ra低的细长轴，为减少振动，可用大的κr，为防止擦伤已加工外表，选正的λs，这样，γ0相应要减小。金属切削过程金属切削过程：弹性变形→塑性变形→挤裂切屑的种类：带状切屑、挤裂切屑、单元切屑、崩碎切屑切削变形积屑瘤〔1〕带状切屑通常在加工塑性金属材料、切削厚度较小、切削速度较高、刀具前角较大的情况下获得。〔2〕节状切屑在加工较硬的塑性金属材料且所用的切削速度较低、切削厚度较大、刀具前角较大的情况下产生〔3〕崩碎切屑在加工铸铁等脆性材料时，易形成崩碎切屑。工件材料愈硬脆，刀具前角愈小，切削厚度愈大，愈易形成这类切屑。保护刀具增大了实际前角易引起振动增大已加工外表粗糙度和刀具磨损因此在粗加工时可利用积屑瘤，以保护刀具。而精加工时应防止积屑瘤以提高加工质量切削力：Fc消耗动力最多

、Ff进给系统

功率设计依据、Fp容易引起振动

切削功率：切削用量中影响切削功率大小的顺序依次为切削速度、背吃刀量和进给量。切削用量选择生产效率：尽量优先增大ａp机床功率：在粗加工时，应尽量增大进给量ｆ是合理的。刀具寿命：对刀具寿命影响最大的是切削速度ｖ，其次是进给量ｆ，影响最小是背吃刀量ａp。加工外表粗糙度：加工外表粗糙度主要受进给量ｆ的影响。合理选择切削用量一般原那么是：首先选择一个尽量大的背吃刀量ａp、其次选择一个大的进给量ｆ，最后根据已确定的ａp和ｆ，并在刀具耐用度和机床功率允许条件下选择一个合理的切削速度ｖ。粗加工的切削用量，一般以提高生产率为主，但也应考虑经济性和加工本钱；半精加工和精加工的切削用量，应以保证加工质量为前提，并兼顾切削效率、经济性和加工本钱。切削加工性加工某一种材料时，假设刀具使用寿命较高，加工外表质量易于保证，切削力较小，断屑问题易于解决，那么说明这种材料的切削加工性好，反之那么差。相同切削条件下，刀具寿命长那么加工性能好，反之那么差。相对加工性Ｋr大，表示切削该材料时刀具磨损慢、寿命高。材料切削性能的好坏与材料的物理、力学性能有较大的关系，如材料的强度和硬度越高，切削力越大，切削温度越高，刀具也越易磨损，刀具使用寿命低，故切削加工性差。切削平面Ps基面Pr正交平面Po底平面工件车刀已加工表面待加工表面过渡表面切削加工方法车削：IT8～IT7，Ra1.6～0.8μm；车外圆、端面、车孔、切槽和切断、车圆锥面、车成形面钻削：引偏，IT13～IT11、Ra50～12.5μm；扩孔：IT10～IT9、Ra6.3－3.2μm，能修正孔轴线的歪斜铰孔：IT9～IT7、Ra0.4～1.6μm，不能校正原孔轴线的偏斜镗削:单刃镗刀镗孔、浮动镗刀镗孔，IT8～IT7、Ra0.8～0.6μm，

精细镗时IT7～IT6、Ra0.2～0.8μm。镗铣床上镗孔主要适用于箱体，支架和机座等大型孔系的加工铣削:铣床上可加工平面、沟槽、齿型、螺旋槽、花键等外表周铣：逆铣和顺铣

端铣：刨削:刨平面、沟槽插削:加工方孔、多边形孔、齿轮内键槽、内花键槽等非回转体内外表拉削:IT8I～IT6、Ra0.8～0.1m，拉圆孔、拉平面

机械加工工艺外圆面的加工方案：外圆面是轴、盘、套类零件的主要外表。常用的加工方法有车削和磨削，对于尺寸公差等级高，粗糙度值小的外表还要进行研磨，超级光磨等的加工。外圆外表常用加工方案如以下图，尽管图中列有多种加工方案，但仔细分析后按其主干大致可归纳为车削类、车磨类方案。孔的加工方案：常见的孔的加工方法有钻、扩、铰及车削、镗削、磨削、拉削等、它的加工方案也很多最常用的如以下图。图中所列的多种加工方案，按其主干可归纳成五类，即车〔镗〕类、车〔镗〕磨类、钻扩铰类、拉削类和特种加工类。选用时要特别注意其适用的批量、孔径尺寸以及零件的材质等因素。平面加工方案：平面是指箱体、支架、床身等零件的重要外表。一般平面本身的尺寸精度要求并不高，而平面的外表质量和形位公差要求那么显得更为重要。平面常用的加工方案如以下图。应当指出，图中的公差等级是指两平行平面之间距离尺寸的公差等级。按平面加工方案的主干可归纳成：铣〔刨〕类、铣〔刨〕磨类、车削类、拉削类、以及磨类五类。其中最常用的是前两类方案。工艺过程组成：工序、工步、安装生产类型：单件生产、成批生产〔小批、中批、大批〕大量生产工艺规程定位基准的选择粗基准：不加工的外表、重要外表、平整、光洁、有足够大的面积、防止重复使用精基准：基准重合、基准同一、简化夹具和操作、自身基准拟定工艺路线加工方法选择：依据零件加工的精度、粗糙度、结构形状、尺寸大小、材料、生产类型确定加工方法和加工方案经济精度工艺特点划分加工阶段：粗加工阶段主要的任务是切去大局部加工余量、半精加工的任务是完成一些次要外表的最终加工、精加工阶段的任务是完成各主要外表的最终加工加工工序顺序：先粗后精、先基准后其他、先面后孔、先主后次轴类零件加工典型工艺路线盘套类零件加工典型工艺路线箱体类零件加工典型工艺路线箱体零件在毛坯粗加工后，由于大量表皮余量的切除，箱体材料内部应力将重新分配，而将导致箱体在后续使用中逐步变形而丧失精度，因此对于要求比较高的箱体零件，往往需要考虑安排二次时效处理，一般在粗加工后安排低温人工时效处理工序，使其应力得于释放并充分变形后再进行后续加工。结构工艺性1、判断改错题〔对“×〞，错“√〞，并改正。每题2分，共20分〕：1〕机械零件正常服役时其材料处于塑性状态…〔×〕机械零件正常服役时，其材料处于塑性状态改为弹性2、单项选择题1〕低碳钢所受到的拉应力(D)时，出现明显的塑性变形；A．＞σb；B．＞σs；C．到达σb；D．到达σs2〕机械零件在正常工作条件下多数处于〔D〕。A弹性变形状态；B塑性变形状态；C弹塑性变形状态；D刚性状态；一、判断改错题1、随钢的C%增加，其抗拉强度增加……〔×〕随钢c％增加抗拉强度增加改为先增加后下降2、随钢的C%增加，其塑性增加。……〔×〕随钢的C%增加，其塑性增加，改为下降或塑性→硬度3、随钢的C%增加，其韧性增加。…………〔×〕增加改为降低4、随钢的C%增加，其硬度增加………………〔√〕5、结晶过程包括形核与长大两个过程。……〔√〕6、冷却速度越慢，金属晶粒越细……………〔×〕越慢改为越快或越细改为越粗7、晶粒愈小，金属材料常规力学性能愈差。…………〔×〕小改为大8、珠光体是单相固溶体……………〔×〕是改为不是9、纯铁在降温过程中，912℃时发生同素异构转变，由面心立方晶格的γ-Fe转变为体心立方晶格的α—Fe。……………〔√〕10、实际晶体的线缺陷表现为空位和间隙原子〔×)线改为点11、多晶体塑性变形的抗力随晶粒之变粗而增加。〔×〕粗改为细，或增加改为下降二、单项选择题1、实际晶体的线缺陷表现为〔B〕。A空位和间隙原子B位错C晶界D亚晶界2、过冷度是金属结晶的驱动力，它的大小主要取决于(D)A化学成分B加热温度C晶体结构D冷却速度三、填空题1、金属结晶包括形核与长大两个过程。2、奥氏体的晶格类型是面心立方。3、铁素体的晶格类型是体心立方。4、晶粒和晶粒之间的界面称为晶界。5、共析钢的室温组织是P。6、亚共析钢的室温组织是F+P。7、过共析钢的室温组织是P+Fe3C。8、共晶反响的产物是Ld。9、实际晶体的点缺陷表现为空位、间隙原子，线缺陷表现为位错，面缺陷表现为晶界。四、简答题1.金属晶体的常见晶格有哪几种？体心立方、面心立方、密排立方2.固溶体有几种类型?铁素体属何种固溶体？固溶体：有间隙固溶体和置换固溶体两类，铁素体属于间隙固溶体。3.什么是细晶形强化？给出两种细化晶粒的措施。通过细化晶粒来提高材料力学性能的方法称为细晶强化。细化措施：1〕变质处理；2〕提高冷却速度3〕振荡一、单项选择题1、机床床身一般采用的材料是〔D〕。A可锻铸铁B球墨铸铁C铸钢D灰铸铁2、减速器箱体一般采用的材料是：〔D〕A可锻铸铁；B球墨铸铁；C铸钢；D灰铸铁。3、发动机箱体一般采用的材料是〔D〕。A可锻铸铁B球墨铸铁C铸钢D灰铸铁4、汽车曲轴一般采用的材料是〔B〕A可锻铸铁；B球墨铸铁；C铸钢；D灰铸铁。5、管接头一般采用的材料是〔A〕。A可锻铸铁B球墨铸铁C铸钢D灰铸铁6、机床主轴一般采用的材料是〔D〕。A可锻铸铁B球墨铸铁C铸钢D45钢二、简答题1、试述灰铸铁、可锻铸铁及球墨铸铁主要区别。主要区别在石墨形貌，灰铸铁中石墨为片状、可锻铸铁中石墨为团絮状及球墨铸铁中石墨为球状。一、判断改错题1、合金的浇注温度越高越好。……〔×〕合金的浇注温度越高越好，改为并非越高越好2、铸造合金的流动性与成分有关，共晶成分的合金流动性最正确。〔√〕3、铸造合金的流动性与成分有关，共析成分的合金流动性最正确。…〔×〕共析改为共晶4、防止或减少铸件变形的方法之一是提高流动性。………………〔×〕防止或减少铸件变形的方法之一是提高流动性，改为使壁厚均匀或变形→冷隔浇缺乏5、当过热度相同时，亚共晶铸铁的流动性随着含碳量的增加而提高。(√)6、铸造时，在保证金属液具有足够充型能力的前提下，浇注温度应尽量降低。〔√〕7、采用同时凝固法可以防止铸件内产生缩孔。…………(×)同时凝固法改为定向(或顺序〕凝固法8、为防止缩孔，可采用同时凝固工艺。……………〔×〕同时凝固工艺改为定向(或顺序〕凝固工艺9、为减少铸造应力，常采用顺序凝固。………………〔×〕顺序凝固改为同时凝固10、铸件上的重要加工外表，浇铸时应朝上放置。……………〔×〕朝上改为朝下11、同时凝固的铸造热应力大于顺序凝固。…………(×)大于改为小于12、用于铸造的合金称为铸造合金。………………〔√〕13、铸造的实质是金属的液态成形。…(√)14、普通灰铸铁与铸钢相比具有良好的力学性能和铸造性能。(×)删除“力学性能和〞15、凝固温度范围大的合金，铸件中易产生缩松。…〔√〕16、合金的固态收缩率对铸造应力影响不大而对缩孔影响很大(×)合金的固态收缩率对铸造应力影响大而对缩孔影响不大17、缩孔、缩松的产生原因是固态收缩得不到补缩。…〔×〕缩孔、缩松的产生原因是液态收缩得不到补缩。18、铸件的厚壁处产生压应力，薄壁处产生拉应力。〔×〕铸件的厚壁处产生拉应力，薄壁处产生压应力19.铸铁的含碳量比碳钢高，所以其流动性和收缩均比碳钢大(×)铸铁结晶温度范围小、熔点低，所以其流动性比碳钢大；而结晶时有石墨析出，故收缩比碳钢小。二、单项选择题1、冲天炉熔炼时常用的熔剂是：〔D〕A石腊；B原砂；C焦碳；D石灰石。2、生产中提高合金流动性常采用的方法是(A)。A提高浇铸温度B降低出铁温度C加大出气口D延长浇铸时间冷铁配3、冷铁配合冒口实现定向凝固能防止铸件产生：〔A〕A缩孔B应力C变形D裂纹4、同时凝固可以不加冒口，这种方法主要用于〔D〕A有色金属铸件B厚壁铸件C大型铸件D次要铸件5、铸件壁越厚其强度越低，这主要是由于壁越厚：(A)A组织越疏松B易浇缺乏C冷隔严重D易产生缩孔6、铸件壁越厚其强度越低，这主要是由于壁越厚(C)。A气孔越多B易浇缺乏C晶粒粗大D易产生缩孔7、为防止铸件上产生缩孔，常采用的方法是〔A〕。A顺序凝固B同时凝固C提高浇铸温度D降低浇铸温度8、灰铸铁的体收缩率比铸钢小，主要是〔C〕。A含碳量低 B结晶温度范围大C结晶时析出石墨D结晶温度范围小9、铸造性能最好的铸铁是〔B〕铸铁。A白口铸铁B普通灰铸铁C可锻铸铁D球墨铸铁10、缩孔最可能出现的部位是：〔C〕A铸件最上部B铸件中部C在铸件最上部及热节处D热节部位11、铸钢件常采用顺序凝固法浇铸是因为〔D〕。A固态收缩大B熔点低C凝固温度范围大D体积收缩12、限制铸件的最小壁厚，主要由于薄壁件中金属流动性低，易产生(D)A应力变形B夹砂及砂眼C缩孔及缩松D冷隔及浇缺乏13、砂型铸造时，铸件壁厚假设小于规定的最小壁厚时，铸件易出现：〔D〕A缩孔B缩松C夹渣D浇缺乏与冷隔14、为保证补缩，常采用下面工艺(C)A同时凝固B糊状凝固C定向〔或顺序〕凝固D逐层凝固15、采用同时凝固原那么时，冷铁应放在铸件的(D)A上部B薄部C下部D厚部16.HT150中的TH表示A灰铸铁B黑心可锻铸铁C白心可锻铸铁D球墨铸铁17.制造球墨铸铁时，常用的球化剂是：(C)A冰晶石B硅铁合金C镁稀土合金D氯化钾等盐类18.机床床身一般采用的材料是：〔D〕A可锻铸铁；B球墨铸铁；C铸钢；D灰铸铁19.铸钢的充型能力比铸铁〔A〕。A低B高C相近D浇铸温度相同那么充型性相同20.灰铸铁适合制造床身、机架、底座、导轨等结构，除铸造和切削性能优良外，还因为〔C〕A可以锻造B可焊性优良C耐压消振D冲击韧性高21.铸铁的铸造工艺性能比铸钢的要好，其原因是铸铁的〔B〕A浇铸温度高，结晶温度区间小，收缩率大B浇铸温度低，结晶温度区间小，收缩率小C浇铸温度低，结晶温度区间大，收缩率小D浇铸温度高，结晶温度区间大，收缩率大22.易产生缩松的铸造合金是〔B〕A低碳钢 B青铜C灰铸铁D铸造铝硅合金23.流动性差会引起：(B)A冷裂B冷隔浇缺乏C变形D气阻24.冷铁的作用是：(D)A防止变形B提供补缩金属C减少铸造应力D增加局部冷却速度25.用慢速浇铸时可以减少铸件内缩孔体积是因为〔A〕A液态收缩减少B凝固收缩减少C固态收缩减少D线收缩减少三、填空题1、一个钢制零件，带有复杂形状的内腔，该零件毛坯常用铸造方法生产。2、金属的流动性主要决定于合金的成分3、流动性不好的铸件可能产生冷隔和浇缺乏缺陷。4、铸造合金充型能力不良易造成冷隔和浇缺乏等缺陷，5、缩松主要出现在最后凝固部位。6、一般灰铸铁的碳当量处在共晶点附近，究其原因是流动性好，收缩小。7、影响合金充型性的因素是成分和浇注条件。8、定向凝固原那么主要适用于液态收缩大的合金，其目的是防止缩孔。9、同时凝固原那么主要适用于固态收缩大的合金，其目的是减少剩余应力。10、铸铁中缩孔和缩松是在液态收缩和凝固收缩两个阶段形成。11、防止铸件变形的方法有：设计时应使壁厚均匀，工艺上采用同时凝固原那么。12、粗大厚实的铸件冷却到室温时，铸件的表层呈压应力，心部呈拉应力。四、简答题1、限制铸件最小壁厚的原因是什么？主要是由于薄壁件中金属充型性低，易产生冷隔和浇缺乏。2、灰铸铁的体收缩率比钢小的主要原因是什么？因为灰铸铁凝固时的石墨析出膨胀3.铸件为实现顺序凝固，应如何设置冒口和冷铁，冒口和冷铁各有什么作用？为实现顺序凝固，冒口和冷铁的设置应保证远离冒口局部至冒口形成正的温度梯度。冒口作用：提供补缩金属液；冷铁作用：增加冷却速度，配合冒口实现顺序凝固一、判断改错题1、金属型能一型多铸，使用寿命长，故常称之为永久型铸型〔√〕2、压铸件内部存在有针孔，故不宜进行热处理。〔√〕3、大量生产灰铸铁管最适合的制造方法是离心铸造〔√〕4、金属型铸造主要适合于有色金属铸件的大批量生产〔√〕二、单项选择题1、大型铸钢件在批量生产时应采用〔B〕。A金属型铸造B砂型铸造C压力铸造D熔模铸造2、机床床身在批量生产中应采用〔B〕。A压力铸造B砂型铸造C熔模铸造D金属型铸造3、最适合用离心浇铸生产的铸件是〔D〕。A减速箱盖B金属切削机床尾架C机床底座D中空的铸铁管4、离心铸造适宜于：〔D〕A形状复杂的铸件B型芯较多的铸件C平板型铸件D空心回转体型铸件5、金属型铸造和砂型铸造来生产同一个零件毛坯，那么〔A〕。A金属型铸造时，铸造应力较大，组织致密，力学性能好B金属型铸造时，铸造应力较大，力学性能差C金属型铸造时，铸造应力较小，力学性能差D金属型铸造时，铸造应力较小，力学性能好6、铜车马驭手须按普通人尺寸的1/10大小进行仿形铸造，应采用〔C〕。A金属型铸造B压力铸造C熔模铸造D离心铸造7、铝硅合金常采用金属型铸造的原因〔C〕A不能用砂型铸造B生产数量多C铝硅合金熔点低D铝易氧化三、填充题1、熔模铸造的铸件质量一般不超过＜25kg千克，主要适用于制造高熔点合金中小型零件。2、高熔点的高合金钢刀具常用熔模铸造方法，大量生产铝合金活塞常用挤压铸造方法。三、简答题1、试简述熔模铸造工艺过程。制蜡模→造壳型→浇铸2、金属型铸造为何能改善铸件的力学性能？灰铸铁用金属型铸造时，可能会遇到什么问题？①因为冷却速度快，晶粒细小、组织致密②白口3、金属型铸造为何能改善铸件的力学性能？因为金属型冷却速度快，晶粒细小、组织致密4.简述金属型铸造与砂型铸造的区别。从以下三方面答复：铸型不同；工艺区别；适应性不同一、判断改错题1、生产中分型面与分模面一定是一致的。……………(×)2.铸件上的重要加工外表，浇铸时应朝上放置。〔〕一定改为不一定二、单项选择题1、选择浇铸位置时，应尽量使铸件的重要加工外表〔A〕。A朝下B朝上C垂直D侧立2、车床床身浇注时，导轨面应(C)A朝左侧；B朝右侧；C朝下；D朝上。3、选择浇铸位置时，应尽量使铸件的薄壁大平面〔A〕。A朝下B朝上C垂直D侧立4、选择分型面应尽量做到〔B〕。A尽量使用活块B有两个或两个以上的分型面C使分型面平直且能使型腔全部或大部位于下箱中D使分型面平直且能使型腔全部或大部位于上箱5.选择分型面应尽量做到：〔D〕A尽量使用活块B有两个或两个以上的分型面C采用曲线分型D使分型面为平直的且能使型腔全部或大部位于一个砂箱中6.铸件上最易产生气孔、夹渣、砂眼等缺陷的部位是：(C)A铸件的下面B铸件的侧面C铸件的上面D铸件型芯处三、填空题1、浇铸位置的选择，主要保证铸件的质量；2、浇注位置的选择，主要保证铸件的质量；而分型面的选择主要考虑简化操作。3、铸件上质量要求高的面，在浇铸时应该尽量使其处于铸型的下面或侧_面4、制定铸造工艺时，一般从保证质量发，确定浇铸位置；从简化操作出发确定分型面。〔1〕便于起模，简化造型工艺托架分型方案〔2〕尽量使铸件大局部或全部位于同一砂箱，以保证铸件各局部之间的位置精度床身铸件的分型方案

〔3〕为起模方便，也不要使模样在一型内过高。托架分型方案〔4〕尽量使铸件少用砂芯，且要有利于砂芯的安放、内尺寸的检验等。框形零件的分型

三.综合分析举例

图示是普通支承件支座。质量要求一般，材料为HT150，铸造性能较好，故可不考虑浇注位置的选择，也不需要考虑补缩问题，所以其工艺设计主要集中在简化工艺。根据分型面选择原那么：便于起模选最大截面、尽量使铸件置于同一砂箱和减少型芯，如以下图可选的分型面有三种。

可以看出方案II、III的优点多于方案I。但在不同生产批量下，具体方案可选择如下： (1)单件、小批生产由于轴孔直径较小、不需铸出，而手工造型便于进行挖砂和活块造型，此时依靠方案II分型较为经济合理。 (2)大批量生产由于机器造型难以使用活块，故应采用型芯制出轴孔内凸台。同时，应采用方案III从110mm凹槽底面分型，以降低模板制造费用。

分型面选定之后，根据零件的尺寸、精度等因素选择相应的工艺参数，最后绘制出铸件图就完成了铸件的工艺设计。

图为大批量生产时的铸造工艺图减速器箱座

该箱座是装配减速器的基准件，箱体上加工面有：剖分面、底面、轴承孔及端面、放油孔螺纹及其端面、油标孔及其端面、各螺柱孔、定位销孔等。其中以剖分面的质量要求最高，加工后不允许有缩松、气孔等缺陷。箱座壁厚根本上均匀，大局部为8mm，所用材料是铸造性能良好的HT150。(1)工艺方案选择

方案I：沿箱座高度方向分型，因箱座的截面两端大、中间小，故应有两个分型面，采用三箱造型。 优点：型腔全部位于中型内，易保证箱座的精度(尤其是剖分面与底面的相对位置)要求，质量要求高的剖分面朝下，容易保证铸件质量；砂芯支撑牢固，下芯操作方便。缺点：油标孔凸台和放油孔凸台阻碍起模，需做成活块，底板下面的铸槽局部需采用挖砂造型。故此方案是三箱、分模、活块、挖砂等四种造型方法的联合应用，无法进行机器造型，仅适用于单件小批生产。方案II：沿箱座宽度方向在中心线分型。 优点：此方案是两箱分模造型，假设将底板下面四块加工面联成左右两决，那么可消除其对起模的阻碍，铸件外部无需砂芯和活块，操作简单，容易采用机器造型，利于大批量生产。 缺点：砂芯呈悬臂状，支撑不够牢固；上型有吊砂，易产生塌型、冲砂等缺陷；错型会影响铸件外形尺寸。 综合分析可知，单件小批量生产，宜选用方案I；大批量生产可选方案II，此时箱座结构应作相应的改进，并借助大芯头来增加砂芯的支撑稳定性。(2)铸造工艺简图绘制

分型方案确定之后，便可根据有关资料选定铸件的加工余量、收缩率、起模斜度、芯头尺寸等，并设计出浇注系统。图为按照方案I绘出的铸造工艺简图。车床进给箱体，材料为灰铸铁(HT150)，重约35公斤，仅要求尽量保证基准面D的质量，以便进行定位。因此，浇注位置的选择，可不作专题来讨论。分型面的选择 进给箱体的分型面有图示三个方案： 方案I分型面在轴孔中心线上。此队凸台A因距分型面铰近，又处于上箱，假设采用活块型砂易脱落，故只能用型芯来形成，但槽C可用型芯或活块制出。本方案的主要优点是适于铸出轴孔，铸后轴孔的飞边少，便于清理。同时，下芯头尺寸较大，型芯稳定件性好，不容易产生偏芯缺陷。其主要缺点是基推面D朝上使该面较易产生缺陷，且型芯的数量较多 方案II从基准面D分型，铸件绝大局部位于下箱。此时，凸台A不阻碍起模，但凸台E和槽C。阻碍起模，也需采用活块或型芯来克服。它的缺点除基准面朝上外，其轴孔难以直接铸出。轴孔假设拟铸出，因无法制出型芯头必须加大型芯与型壁的间隙，致使飞边清理困难。 方案III从B面分型铸件，全部置于下箱。其优点是铸件不会错箱的缺陷；基准面朝下、其质量容易保证；同时，铸件最薄处在铸型下部，金属液易于填充。缺点是凸台E、A和槽C都需采用活块或型芯，而内腔型芯上大下小，稳定性差；轴孔假设拟铸出，其缺点与方案II同。 上述各方案虽各有其优缺点，但结合具体生产条件、深入分所，仍可找出最正确方案。 〔1〕大批量生产在此条件下，为减少切削加工工作量，九个轴孔需要铸出。此时，为了使下芯、合箱及铸件的清理简便，只能按照方案I从轴孔中心线处分型。为了便于采用机器造型，尽量避兔活块，故凸台和凹槽均应用型芯来形成。为了克服基准面朝上的缺点、必须加大D面的加工余量。(2)单件、小批生产因采用手工造型，故活块较型芯更为经济；同时，因铸件的尺小偏差较大，九个轴孔不必铸出，留待直接切削加工而成。此外，应尽量降低上箱高度，以便利利用现有砂箱。显然，在单件生产条件下，宜采用方案II或方案III；小批生产时，三个方案均可考虑、视具体条件而定。2．铸造工艺图

分型两确定之后，便可依据有关资料绘制出铸造工艺图。图为采用分型方案I时的铸造工艺图，由于本书省略了其它视图，故组装而成的型腔大型芯的细节图中未能示出。工艺分析题1、试拟定图示三点支架〔单件〕的铸造工艺方案〔包括造型方法、分型面、浇铸位置，4分〕⒈造型方法：活块造型或手工造型1.5＇分型面：见图1.5＇浇铸位置：见图1＇2、试拟定图示铸件〔单件〕的铸造工艺方案〔包括造型方法、分型面、浇铸位置等〕。答：造型方法：手工造型或二箱造型或活块造型分型面：见图浇铸位置：见图型芯：见图

3、在以以下图中标出铸件的最正确分型面和浇铸位置，并简述理由〔4分〕。下理由：铸件在一箱，且在下箱，便于保证其质量4、在以以下图中标出铸件的最正确分型面和浇铸位置，并简述理由〔4分〕。理由：加工基准面与主要加工面在一箱，以减少错箱，保证加工面和基准面直接的相互位置精度，满足铸件质量要求。〔给出分型面给2＇，理由只要答加工基准面与主要加工面在一箱即给2＇〕上下5、在以以下图中标出铸件的最正确分型面和浇铸位置，并简述理由〔3分〕。理由：1〕内孔可铸出；2〕便于起模，无线外部型芯。〔分型面正确给2＇，理由1＇〕6、在以以下图中标出铸件的最正确分型面和浇铸位置，并简述理由〔4分〕。分型面如图。理由：1〕孔可铸出，余量少；2〕大局部在下箱3〕无需外部型芯7、在以以下图中标出大批量生产轴承盖的最正确分型面和浇铸位置，并简述理由。理由：沿轴承盖最大截面的下面分型，顶端朝下，有利于保证顶端质量下上8、在以以下图中标出铸件的最正确分型面和浇铸位置，并简述理由。〔3分〕

分型面如图。理由：1〕孔可铸出，余量少；2〕大局部在下箱3〕无需外部型芯上下结构改错一、判断改错题1、多晶体塑性变形的抗力随晶粒之变粗而增加。…〔×〕增加改为降低或变粗改为变细2、锻造流线是可以用热处理消除。……〔×〕锻造流线是可以用热处理消除,改为不可用3、金属在常温下进行塑性变形总会产生冷变形强化。〔×〕金属在常温下进行塑性变形总会产生冷变形强化，改为不一定产生或常温下改为T再下4、冷热变形的区别是视金属变形后是否产生塑变强化。〔√〕5、通常，纯金属的锻造性比合金差，而且合金元素的种类、含量越多,锻造性越好.…………〔×〕纯金属的锻造性比合金好，而且合金元素的种类、含量越多,锻造性越不好6、锻件的力学性能一般比铸件好，这是因为锻造使材料组织致密且晶粒粗化………〔×〕粗化改为细化三、填空题1、钢锭经适当锻造后，力学性能大为改善，这是由于锻造后使晶粒

细化

，且使组织

致密

。2、实际晶体的点缺陷表现为

空位和间隙原子

。3、金属塑性变形后强度

增加，塑性

下降的现象称为冷变形强化。4、锻造前金属加热的目的是提高塑性、降低变形抗力。5、锻造流线的存在，使得材料的力学性能具有方向性，因此设计和制造零件时，应使零件工作时最大的正应力方向与流线方向一致，最大剪应力方向与流线方向垂直。6、合金材料的锻造性常采用材料的

变形抗力(σs)

和

塑性两个指标来衡量。7.锻造流线的明显程度与变形量有关，锻造流线使锻件的力学性能出现各向异性。四、简答题1、什么是冷变形强化？说明其对金属组织及性能的影响。随着冷变形的增加，其强度、硬度增加，塑性下降的现象称为冷变形强化。导致材料的强度、硬度增加，但进一步变形困难。2、简述冷变形和热变形的区别？冷热变形的主要区别是视金属变形后是否产生塑变强化。3、吊车大钩，可用铸造、锻造、板料切割制造，问用何种方法制得的大钩拖重能力大？为什么？锻造，因为流线分布合理且组织致密、晶粒细小。4、与相同材料的铸件相比，锻件的显著特点是什么？试举出两个采用锻压件作毛坯的例子。锻件显著优点：强韧好、可靠性好5、试举出几种齿轮毛坯的制造方法？汽车变速齿轮应选哪一种毛坯？锻造、铸造，受重载的重要齿轮采用锻造毛坯。

一、判断改错题1、自由锻造适合大型零件的大批量生产。…………〔√〕2、锻件图时，添加余块是为了便于切削加工。……〔×〕为了便于切削加工改为简化锻件形状3、为了简化锻件轮廓，便于锻造而多留的一局部金属称为加工余量。……………(×)加工余量改为余块4、锤上模锻时，锻件的最终形状、精度取决于终锻模。〔√〕5、与自由锻相比胎模锻提高了锻件质量和生产率，故适宜大批量生产。(×)大批量生产改为中小批量生产6、平锻机上适宜锻造连杆类零件。………(×)平锻机改为曲柄压力机或连杆改为带头长杠带侧凹的锻件7.锻模分模面应取为平面，主要为了简化模具制作，方便切除飞边(√)8.考虑到锻件内流线分布的合理性，对盘类零件采用延伸工序锻造(×)延伸改为镦粗二、填空题1、锻造高度小、截面积大的工件一般采用镦粗工序，而锻造长而截面积小的工件如轴时常采用拔长工序。2.模膛根据其功能不同可分为制坯模膛和模锻模膛。3.在绘制工件锻件图时，除了考虑锻件的余量以外，还要考虑锻件的公差及余块。三、简答题1、自由锻锻件图应考虑哪些问题？①余块②加工余量③公差2.简述预锻模膛与终锻模膛的主要区别。模锻圆角和斜度大，可以没有飞边槽3.选择锤上模锻分型面的原那么有那些？1)应保证模锻件能从模膛中取出来。分模面应选在模锻件的最大截面处；2)使上下两模沿分模面的模膛轮廓一致;3)使模腔的深度最小，而宽度最大;4〕使零件上所加的余块最少；5)分模面最好是一个平面4.简述模锻与自由锻的区别。模锻时，金属在锻模模膛内变形，金属流动受到模膛壁的限制；而自由锻时，金属水平流动不受限制。四、单项选择题1、曲柄压力机不适宜进行滚压、拔长等制坯工序，是因为(B)A工作时无振动B滑块行程不变C滑块导向精确D滑块和工作台装有顶杆2、大批量生产形状复杂的小型锻件，通常采用〔C〕。A手工自由锻B机器自由锻C锤上模锻D胎模锻3、小批量生产齿轮锻件时应采用〔C〕。A锤上模锻B手工自由锻C胎模锻D机器自由锻4、大批量生产齿轮锻件时应采用〔A〕。A锤上模锻B手工自由锻C胎模锻D机器自由锻5、锤上模锻件生产的主要特点是〔C〕。A适合小批量生产B没有飞边C生产率高，锻件精度高D适合大型锻件生产6.截面相差较大的轴、杆类模锻件，制坯常需：(C)A镦粗B拔长C滚压D错移7.大批量生产大型锻件，通常采用〔B〕。A手工自由锻B机器自由锻C锤上模锻D胎模锻8、模锻件所有两平面相交处均需做成圆角，这是因为〔B〕A.美观B.提高锻件强度和锻模寿命C.便于锻模制造D.便于锻件加工9.模锻件上必须有模锻斜度，这是为了〔D〕。A节约金属材料B节约能量C减少工序D便于取出锻件10、终锻模膛的形状与锻件相近，但尺寸比锻件放大一个〔B〕 A加工余量B收缩率C氧化皮量 D飞边量11、锤上模锻决定锻件最后形状的是〔D〕。A制坯模膛B切断模膛C预锻模膛D终锻模膛12、带通孔的锻件，模锻时孔内留一层金属叫〔D〕。A毛刺B飞边C余块D连皮13、为简化锻件形状，将小孔、凹档、小台阶不予锻出而添加的那局部金属，称为〔A〕 A余块B余量C坯料D料头14.由于模锻件尺寸精度高、外表粗糙度低，因此，零件上不与其它零件配合的外表，一般〔A〕A不需进行机械加工B留加工余量C需机械加工D皆无模锻斜度15.锤上模锻锻件生产的主要特点是〔C〕A流线明显B没有飞边C生产率高，锻件精度高D适合大型锻件生产16.锤上模锻时决定锻件最后形状的是〔C〕A制坯模膛B切边模膛C终锻模膛D预锻模膛工艺设计传动轴锻造方案工序为： 坯料→拔成圆棒→压肩→拔出一端→再调头拔出另一端→修正齿轮坯的模锻锻件图 图为齿轮坯的模锻锻件图。分模面选在锻件高度方向的中部。零件的轮辐局部不加工，故不留加工余量。图中内孔中部的两条水平直线为冲孔连皮切除后的痕迹线。3.模锻工步的选择

模锻工步主要是根据锻件的形状和尺寸来确定的。模锻件按形状可分为两大类：一类是长轴类零件，如台阶轴、曲轴、连杆、弯曲摇臂等。另一类为盘类模段件，如齿轮、法兰盘等。

盘类模段件长轴类模段件〔1〕盘类锻件的工步选择 盘类锻件的特点是坯料沿轴线方向镦粗成形，锻件的水平投影多呈均匀对称分布。圆饼类锻件一般采用镦粗制坯，形状复杂的宜采用成形镦粗制坯，其目的是防止终时产生折叠，以及去除氧化皮，从而提高锻件外表质量和模具的使用寿命。普通盘类锻件〔轮、法兰、十字轴等〕长轴类模段件的模锻工步较短的锻件

直长轴锻件

工艺分析题

拟定图示自由锻件的根本锻造工序。〔3分〕拔长→压肩→锻方→摔圆先拔长后局部镦粗2.确定上图所示模锻件的分模面，简述理由〔3分〕。理由：1.在最大截面处；2.分模面处上下截面形状相同3.孔等可锻出，余块少。3.如图示零件，采用模锻，分模面应选在何处？拟订图所示齿轮的自由锻工艺过程。

一、判断改错题1、拉深系数越大，金属的变形程度越大。…〔×〕将其中的一个越大改为越小2、设计弯曲模时一般要比弯曲件大一个回弹角。(×)大改为小3.冲孔工序中的凹模刃口的公称尺寸等于孔的公称尺寸。(×)凹改为凸4.板料弯曲时，其弯曲半径越小，那么变形越小。(×)其中一个小改为大5.拉深模的凸凹模间隙比冲裁模大。〔√〕二、填空题1、拉深时，为防止起皱及拉穿应控制

压边力

及

拉深系数2、拉深时通常用

拉伸系数

控制变形程度，此值越小，变形程度越

大

。3.冲孔工序中，凸模刃口尺寸取决于孔的尺寸，落料模凹模刃口尺寸取决于落料件的尺寸。4.弯曲变形程度受最小内弯半径的限制，一般塑性好的材料最小内弯半径可以小些；变形方向与流线方向平行时，最小内弯半径可以小些。5.拉深时通常用拉深系数来控制变形程度，此值越小，变形程度越大。三、简答题落料模磨损后，能否作为同样直径工件的拉深模？为什么？可以，因为落料模的凹凸模间隙小于拉深模的凸凹模间隙。四、单项选择题1、弯制V型件时，模具角度比工件角度应该〔B〕A增加回弹角B减少回弹角C不考虑回弹角D无回弹现象2.弯曲工序中应考虑回弹问题，因此设计弯曲模时应使模具的弯曲角比工件要求的弯曲角〔B〕。A相等B小一个回弹角C大一个回弹角D不需考虑3、板料弯曲时，其弯曲半径越小，那么变形量〔B〕。A越小B越大C依零件形状而变D变形量与此无关4、冲孔时，凸模刃口的公称尺寸〔B〕A等于落料的公称尺寸B等于孔的公称尺寸C大于孔的公称尺寸D小于孔的公称尺寸5、设计冲孔模时，〔C〕。A凹模刃口公称尺寸等于成品尺寸B凹模刃口公称尺寸小于成品尺寸C凸模刃口公称尺寸等于成品尺寸D凸模刃口公称尺寸小于成品尺寸6、设计落料模时，〔A〕。A凹模刃口公称尺寸等于成品尺寸B凹模刃口公称尺寸小于成品尺寸C凸模刃口公称尺寸等于成品尺寸D凸模刃口公称尺寸小于成品尺寸7.板料冲压时落下局部是废料的工序为〔A〕。A冲孔B落料C成形D弯曲8、板料冲压时落下局部是零件的工序为〔B〕。A冲孔B落料C成形D弯曲结构改错改出外部斜度，6mm壁厚改为>10mm一、判断改错题1、直流反接时焊件的温度高，适合焊接厚板。…………〔×〕反接改为正接2、直流反接适合焊接薄板。………………〔√〕3、直流正接时焊件接正极，适合焊接薄板。…………〔×〕薄板改为厚板4、直流反接时焊件接正极，适合焊接厚板。……………〔×〕反接改为正接5、直流反接适合焊接厚板。………………〔×〕厚板改为薄板6、用交流焊机手工电弧焊，焊件的温度总比焊条端部的温度高〔×〕温度高改为温度一致7.因熔合区狭窄，故对焊接接头力学性能影响不大〔×〕熔合区虽窄，但对焊接接头力学性能影响却很大8.焊接薄板构件时，为了防止焊穿，一般采用直流正接法焊接。〔×)正接改为反接一、判断改错题1、酸性焊条对油、水和铁锈产生气孔的敏感性较小。……………〔√〕2、酸性焊条适合于一般低碳钢和强度较低的低合金钢焊接。………(√)3、碱性焊条的特点是工艺性能好，电弧稳定。……………〔×〕工艺性能好，电弧稳定改为焊缝金属含氢量低，抗裂性及强度好或碱性焊条改为酸性焊条4、碱性焊条和酸性焊条相比其工艺性能好、价格廉价。……〔×〕工艺性能好、价格廉价改为含氢量低，抗裂性及强度好5、碱性焊条焊接时，对油污、水分、铁锈不敏感。…………〔×〕碱性改为酸性6、焊接结构钢时焊条选用原那么是焊缝成分与焊件成分一致。……〔×〕焊缝成分与焊件成分一致改为焊缝强度与焊件强度一致7、埋弧自动焊焊剂的作用与焊条药皮作用根本一样。………………〔√〕8、点焊、缝焊时，焊件的厚度根本不受限制。…………〔×〕点焊、缝焊时，焊件的厚度根本不受限制，改为不能太厚9.焊条药皮的作用是防锈。……………〔×〕是防锈改为是稳弧、保护、渗合金、脱O、S、P10.二氧化碳气体保护焊本钱低、质量好，适合各种板材焊接〔×〕适合各种板材焊接改为适合结构钢等不易氧化材料11.由于铝合金易氧化，故应采用埋弧焊焊接。〔×〕埋弧焊改为氩弧焊二、单项选择题1、酸性焊条应用比较广泛的原因之一是〔A〕A焊接工艺性好B焊接接头抗裂性好C焊缝含H量低D脱氧效果好2、焊接时最可能产生气孔的原因是：(A) A焊条潮湿B电流太