材料与成形技术a(2)、b(2)总复习。
一、复习要点。
1.铸造工艺图:
单件小批→手工造型,整模、分模、活块、三箱、挖砂。
大批量→机器造型,不能三箱、挖砂、活块(用外型芯)
② 浇注位置的选择:重要的平面朝下、回转面侧立,大平面朝下,薄壁朝下,厚壁(热节)在上或靠近分型面。
防平面上粘砂防浇不足便于放置冒口进行补缩。
分型面、分模面的选择:最大截面,铸件大部分在下箱,平直,少用活块和型芯。
④ 工艺参数:加工余量(加工面上添画,写文字:上面》侧面》底面),拨模斜度(加工面)、结构斜度(非加。
工面,须注明:征得设计者同意),收缩率,铸孔要有芯头芯座、不铸孔涂黑或打叉(单件小批。
25以下不铸、大批15以下不铸),浇注系统(外浇口朝着上箱、内浇口放在分型面,能浇进型腔)
2.定向凝固(顺序凝固)和同时凝固。
定向凝固原则→防止缩孔,适用于收缩大的合金(如铝青铜、铸钢、铝硅合金等)或壁厚差别大的铸件。
同时凝固原则→防止应力和变形,适用于收缩小的合金或结晶间隔大的合金(如灰铸铁、锡青铜等)
重点关注书中或上课ppt中的阶梯形零件的两种方案(图):浇口、冒口、冷铁的不同摆放位置。
3.铸造应力和变形分析:
热应力(残余应力)→壁厚不均匀,造成冷却有先有后、收缩有先有后、有大有小,形成相互阻碍。
机械应力 →砂的阻碍,暂时的。
4.铸件的结构工艺性(不合理结构的修改)
从铸造工艺(简化造型过程)和合金铸造性能(防止铸件缺陷)两方面考虑。
1. 塑性变形后的组织性能变化。
加工硬化:塑变后,强度、硬度上升,塑性、韧性下降。
回复:t回 = 0.25t熔,部分消除加工硬化(请注意公式中的t为绝对温度)
再结晶:t再 = 0.4t熔,完全消除加工硬化。
2.自由锻工艺规程(自由锻件图、变形工步、坯料尺寸)
坯料质量 m坯=m锻件+m烧损+m料损。
镦粗=(0.8~1.0)
拔长=3. 模锻分模面及模锻件图(最大截面,上下形状一致、深浅基本平分,平直面,冲孔连皮,不锻孔:<25mm)
胎模、平锻模结构图(有侧凹的锻件)
4. 简单模、连续模、复合模结构简图及刃口尺寸计算(冲孔+落料;落料+拉深)
拉深模(不考虑磨损、回弹,只考虑工件尺寸):工件标注内径尺寸时:=d工件; =2t)
工件标注外径尺寸时:=d工件; =2t)
5. 自由锻件、模锻件、冲压件的结构工艺性(修改不合理的结构)
ht200,50件 → 手工砂型铸造
ht200,50万件 → 机器砂型铸造。
zl102,镶嵌铜轴孔,10万件 → 压力铸造。
45钢,200件 → 胎模锻。
45钢,200万件 → 平锻机上模锻。
qt600-2,100万件 → 机器砂型铸造。
40cr,100万件 → 曲柄压力机上模锻。
w18cr4v,10万件 → 斜轧(回转成形)
zgw18cr4v,10万件 → 熔模铸造。
汽轮机叶片、大模数齿轮滚刀 → 熔模铸造。
污水管、气缸套 → 离心铸造。
铝合金台扇底座、马达罩 → 压力铸造。
铝制牙膏壳→复合挤压。
螺栓、螺母→冷镦+搓丝。
钢球→回转成形(斜轧)
钛合金球罐 → 超塑成形(超塑胀形)
纪念币 → 超塑成形(超塑压印)
细钢丝对接 → 闪光对焊。
厚钢板叠焊 → **焊接。
普通家用轿车的车身拼焊 → co2焊,高级轿车的车身拼焊 → 激光焊。
自行车钢圈的生产过程:轧制 → 缝焊 → 闪光对焊;自行车三角架的焊接 → 盐浴钎焊。
二、基本概念。
1.合金的充型能力不足将产生浇不足和冷隔缺陷,通过控制合金成分(共晶点附近),提高浇注温度及浇注压力……
2.合金的凝固方式:纯金属或共晶合金→逐层凝固,结晶间隔特宽的合金→糊状凝固。
注意区分: 定向凝固 = 顺序凝固 ≠ 逐层凝固。
体积凝固 = 糊状凝固 ≠ 同时凝固。
3.合金的收缩:液态收缩、凝固收缩是形成缩孔、缩松的基本原因;固态收缩是形成应力、变形、裂纹的原因。
4.铸造中使用的模样尺寸应比铸件放大一个线收缩率(液态收缩、凝固收缩由冒口补缩)
5.常用合金中,铸钢收缩最大,灰口铸铁收缩最小(石墨的膨胀抵消了部分收缩)
6.铸造应力:热应力→壁厚不均匀,收缩受阻造成;残余热应力规律→厚拉薄压;圆柱体车外圆、钻孔后的变形。
机械应力→受型、芯阻碍形成的,是暂时的。
7.机器造型是指由机器完成紧砂和起模。常用机器造型方法:气动微振压实造型、高压造型、垂直无箱挤压造型。
注意:机器造型不能三箱、不能挖砂,对妨碍起模的地方经常使用外型芯块。
8.特种铸造方法的特点及选用:
熔模铸造→用于形状复杂、难切削的高熔点合金的精密铸件,如叶片、滚刀、工艺品等。
压力铸造→用于形状复杂的或带嵌件的有色金属薄壁件,如铝合金台扇底座、马达罩、摩托车轮毂等。
但内部有大量气孔,不宜机加工、热处理,不宜作气密件。
压力铸造的压力比低压铸造大,但其铸件的致密度不如低压铸件。
低压铸造→用于致密度要求较高的薄壁件,材料不限,如高速内燃机铝活塞、摩托车气缸体。
离心铸造→无型芯、无浇注系统,致密度高,用于空心回转件生产,如中等直径的污水管、气缸套等。
陶瓷型铸造→生产精密铸件,如塑料注塑模、橡胶鞋底成形模具等。
1. 塑性变形的实质:单晶体→滑移、孪晶;多晶体→晶内滑移和孪晶,晶间滑动和转动。
2. 冷变形和热变形的划分:以t再为分界线。
3. 锻造流线(又称纤维组织)造成力学性能的各向异性(纵向好于横向),用热处理无法消除;只有重新锻造才能改变流线。工作时,零件最大正应力方向与流线一致,最大切应力与流线垂直。
4. 金属的锻造性能取决于金属的本质和工艺条件,即化学成分、金属组织、变形温度、速度和应力状态。
5. 锻比:y镦粗=h0/h,y拔长=f0/f 盘类锻件以镦为主,有时中间插入拔长是为增大锻比改善性能。
6. 锤上锻模模膛:制坯模膛(拔长、滚挤、弯曲、切断等);模锻模膛(预锻、终锻);
拔长→减小某部分截面积增加其长度;滚挤→减小某部分截面积增加另一部分的截面积。
只有终锻模膛设置飞边槽,飞边槽作用→促使金属充满终锻模膛、容纳多余金属。
自由锻→单件小批及大型锻件;
7. 锻造方式胎模锻→成批生产(几百件)
锤、摩擦压力机→中等批量,材料塑性好的用模锻锤、塑性较差的如铜合金用摩擦压力机。
模锻曲柄压力机→大批量,塑性差的合金。不能拔长、滚挤,与辊锻机配合才能生产连杆、扳手。
平锻机→大批量,带通孔或凹槽的锻件(水平、垂直双向分模),如双联齿轮等。
8. 普通冲裁件的断面特征:圆角、光亮带、撕裂带、毛刺。
9. 弯曲件毛坯的下料应使板料流线方向垂直于弯曲线。
10. 拉深系数m=后道直径/前道直径,m越小变形越大,越易开裂和起皱。
11. 拉深模与冲裁模的区别:间隙大小、圆角与刃口。
12. 连续模(又称跳步模、级进模)、复合模的定义和应用。
13. 精密冲裁模具与普通冲裁模具的区别:v形齿圈压板、反力推板、极小间隙、滚珠导柱导套。
14. 轧锻的应用实例(大批量生产): 轴承内外套圈→碾环;钢球、麻花钻→斜轧;汽车半轴→摆碾。
15. 超塑性定义,超塑成形的条件及设备:
超塑性材料的延伸率δ>100%,甚至高达成2000%
超塑成形条件→微细晶粒、特定温度下等温变形、极低的变形速度;
超塑成形设备→液压机。
1.常用焊接方法的归类、热源、保护措施、适用范围。
手弧焊→电弧,气-渣保护,适用于钢材焊接。
埋弧焊→电弧,渣保护,适用于中厚板、长直焊缝、大环缝的平焊。
平板的长直焊缝:焊接小车匀速移动;大型筒形件的环缝:筒形件匀速转动)
熔化焊电渣焊→液态熔渣的电阻热,熔渣保护,适用于厚板、长直焊缝、大环缝的立焊。
点焊→薄板,不密封(硬规范指大电流、短时间;软规范指小电流、长时间,用于厚度大、变形难材料)
缝焊→薄板,密封,如汽车油箱、水箱等。
压力焊电阻对焊→20毫米以下、强度不高的杆、管对接。
闪光对焊→不同材料、等截面,细丝、薄壁管等对接。
摩擦焊→不同材料、不等截面,必须有一个圆截面。
2.电焊机:直流正接,直流反接→薄板、有色合金、碱性焊条。
3.手工电弧焊的焊条组成、作用、分类及选用原则:
焊芯→导电引弧、填充焊缝;
药皮→稳弧、造气、造渣、脱氧、渗合金;
酸性用于一般构件,碱性用于重要构件;
结构钢焊条选择与母材“等强度”的焊丝,其他材料选与母材“等成份”的焊丝。
工程材料成型复习
机械制造基础。一 工程材料及金属热处理。1.1金属材料的性能。强度 是指金属抵抗永久变形 塑性变形 和断裂的能力。屈服强度 拉伸试样在试验过程中力不增加仍能继续伸长的应力。符号 re 上屈服强度 reh 下 rel 单位 mpa 抗拉强度 拉伸试样拉短前所承受的最大拉应力。符号 rm 单位 mpa ...
材料成型技术基础复习
第1章金属的液态成型。绝对考点 一。金属的凝固。1.凝固的三个区域 固相区凝固区液相区。2.铸件的凝固方式 逐层凝固糊状凝固中间凝固 了解各种方式的图 3.影响凝固方式的因素 1 合金的温度范围合金的结晶温度范围愈小,凝固区愈窄,愈倾向于逐层凝固。合金的性质合金的凝固温度越低,热导率越高,接近潜热越...
材料成型及其成型技术作业
作业1班级姓名学号。一 思考题。1 什么是机械性能?它包含哪些指标?2 名词解释 过冷度,晶格,晶胞,晶粒与晶界,同素异晶转变,固溶体,金属化合物,机械混合物。3 过冷度与冷却速度有什么关系?对晶粒大小有什么影响?4.晶粒大小对金属机械性能有何影响?常见的细化晶粒的方法有哪些?5 含碳量对钢的机械性...