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1、材料成型工艺学锻造部分复习资料1、锻压加工主要有那些方法?热锻:自由锻、模锻;冷锻:冷挤、冷徽、冲裁、弯曲、拉深、胀形。2、锻压与其它加工方法(铸造、轧制、挤压、拉伸)相比有什么特点?A铸造是针对塑性较低的材料提供接近零件形状的毛坯。B锻造采用热加工,得到高强度质量的零件。C冲压是冷加工得到零件。D锻压与其它成形方法(轧制、挤压、拉伸等)对比锻压指向品种多而复杂的坯料或零件。轧制、挤压、拉伸等指向板、带、条、箔、管、棒、型、线的一次加工产品,该产品尚需二次加工(锻、冲、钾、焊)。3、试述锻造发展趋势。A做大,设备向巨型化发展。B做精,设备专门化、精密化和程控化。C近终形,锻件形状、尺寸精度和表
2、面质量最大限度地与产品零件接近,以达到少、无切削加工之目的。D为适应大批量生产的要求,发展专业化生产线,建立专门的锻造中心,实现整机制造中零件的系列化、通用化和标准化。E大力发展柔性制造和CAD/CAM技术。F模锻的比例加大,自由锻的比例减少。G发展锻造新工艺4、锻造在冶金厂和机械类厂有何应用?a冶金厂:高速钢、钛等高温合金的锻造开坯,之后才进行轧或挤成板棒材。b机械厂:主要为重要零件准备毛坯。5、模锻工艺一般由那些工序组成?下料一加热一模锻一(切边、冲孔)一酸洗与清理一热处理一去氧化皮(打磨或刮削)f涂漆一检验等。6、合金钢加热过程要注意那四个现象?锻造加热温度如何确定?a:钢加热过程中应注
3、意的四点现象:氧化、脱碳、过热、过烧氧化:氧化性气体(O2,CO2,H2O和S02)与钢发生反应。(2)脱碳:化学反应造成钢表层碳含量的减少叫脱碳。(3)过热:温度过高造成晶粒粗大。过烧:加热到接近熔化温度并在此温度下长期保留,不仅晶粒粗大,而且晶界熔化。锻造温度范围的确定:锻造温度范围指开始锻造温度(始锻温度)和终结锻造温度(终锻温度)之间的温度区间。(1)确定的原则或方法,三图定温:相图,塑性抗力图,再结晶图。具体的锻造温度数据,参见锻造工手册和锻压数据手册。7、锻件冷却有几种方法?各适用于什么情况?A空冷:出模后空气中冷却。适用于有色金属锻件和小锻件,适于无相变钢(如奥氏体钢、铁素体钢)
4、。B坑冷(箱冷)中碳钢、碳素工具钢、大多数低合金钢的中型锻件。C炉冷:冷却速度慢,生产率低。适用于大型锻件(中碳钢和低合金钢)和高合金钢的重要锻件。8、试述锻件表面清理各种方法?1)锻造前清理。a用钢丝刷子清除,b大坯料用高压水喷射冲刷/砂轮打磨/火焰清理。(2)锻后氧化皮清理。a酸洗反应去皮法。b喷砂/喷丸,在23个大气压(喷砂)、56个大气压(喷丸)大气压下,以压缩空气为动力使砂粒或钢丸产生高速运动,喷射到锻件表面以打掉氧化皮。C抛丸,利用以2000-3000RPM高速转动叶片的离心力,把钢球打到锻件上。d滚筒清理,摩擦去皮,使用于中小锻件。e振动清理9、自由锻包括那些基本工序?其锻件分几
5、类?a基本工序:墩粗、延伸、拔长、冲孔、弯曲、扭转、切割、锻造焊接。b锻件分类:1饼类:圆盘、叶轮、齿轮、模块、锤头;2空心类:圆环、齿圈、轴承环、缸体、空心轴;3轴杆类:传动轴、车轴、轧较;4弯曲类:吊钩、弯杆、曲柄、轴瓦盖;5曲轴:幺种曲灿.汽车曲抻10、为减少锻粗鼓形,提高均匀变形应当采取哪些措施?1使用润滑剂和预热工具,2采用凹形坯料,3采用软金属垫,4使用叠锁,套环内锁粗,5采用反复取粗拔长工艺。11、试述拔长操作技术要领或注意事项?1翻转以使变形均匀,2翻转前后送进位置要相互错开以使轴线方向变形均匀,3短料拔长从一端到另一端进行,长料钢锭拔长时,从坯料中间向两端拔长4台阶轴拔长时要
6、用压棍、压痕、压肩,便于锻出台阶和凹槽,5为防止端部产生凹心和夹层,端部最小切料长度要满足一定要求,6采用平砧拔长时,由大圆坯锻小圆坯应按圆、方、八角到圆的顺序进行,由大方环锻成小圆坯是按正方、八角到小圆的顺序锻造。塑性差的坯料可采用V形砧或圆形砧拔长,以减小中心开裂的危险。io4lg1.筋件图余皆余地4造锻左图:以零件图为基;出,加机械7口工余量和公差之后(当锻件形状复杂时,还必须加上余块以简化形状)绘制而成的图叫锻件图。余量:当锻造不能达到零件的尺寸精度和粗糙度要求时,零件表面需增加一层供切削加工用的金属叫机械加工余量,简称余量。余块:在锻造的某些地方加添一些大于余量的金属,以简化锻件的外
7、形。这种加添的金属部分叫做余块。公差:锻件的实际尺寸与基本尺寸之差允许有一定限度的误差范围,叫做锻造公差。13自由锻工艺规程包含那些内容?(1)根据零件图作出锻件图;(2)确定原坯料的重量和尺寸;(3)制定变形工艺和锻比;(4)选择锻压设备;(5)确定锻造温度范围,加热和冷却规范;(6)确定锻后热处理规范;(7)提出锻件的技术条件和检验要求;(8)填写工艺卡片。14、与自由锻相比,模锻有何特点?模锻如何分类?各生产何种形状的产品?特点:优点1生产效率高,比自由锻高3-4倍至几十倍;2尺寸精度高,表面光洁度高,锻造公差是自由锻的1/3-1/4;3锻件形状复杂,4锻件机加工余量小,材料的的利用率高
8、;5操作简单劳动强度比自由锻小,6锻件成本低,由于大批量生产造成。缺点:1模锻件重量受限,通常在15Okg以下,模锻大件有困难2模锻对设备精度要求高,给设备制造和加工带来困难,3模具加工成本高,不适合单件小批量,4工艺灵活性不如自由锻。分类:a按飞边分:开式模锻和闭式模锻,开式模锻带飞边,适合于锻造形状复杂的锻件。闭式模锻不带飞边,适合于锻造形状简单的锻件。B按设备分:锤上模锻、曲柄压力机上模锻、摩擦压力机上模锻、平锤机上模锻。15、模锻分模面的确定遵循什么原则?四个原则:A便于脱模,分模面选在锻件的最大尺寸的截面上。B便于错位检查,使分模面上下模的模膛外形一致。C便于模具制造,分模面尽量选平
9、面。D保证金属流线完整。16、模锻锻件图设计要考虑哪些内容?1模锻方案,2分模面的位置,3余量和公差,4模锻斜度,5确圆角半径,6孔的初形和冲孔连皮。7技术条件。17、模锻为什么留圆角?为了使金属在模膛内易于流动,保持金属流线的连续性,提高锻模使用寿命,便于金属充满模膛,增加锻模强度,减少锻模凸起和尖角处金属流动阻力。18、有孔件模锻为什么留冲孔连皮?有几种形式?留连皮的目的:减轻并缓冲锻模的刚性接触,避免其损坏。形式:平底连皮、斜底连皮、带仓连皮、拱底连皮。19、飞边槽有什么作用?有几种形式?作用A增加金属流出模膛的阻力,迫使金属充满模膛的各个部分;B容纳多余金属;C缓冲作用,减弱上下模具的
10、打击。形式:4种(最好画图)21、试述冲压的特点?分类及发展方向?特点:1生产率高,每分钟可生产几件到几十件2冲压操作简便,宜于实现机械化和自动化3产品尺寸精度高,互换性好,不需机加工即可直接使用4成本低。分类:据变形抗力。分类。分离工序:60b切断。落料、冲孔、切割。成形工序:ObOd屈服。弯曲、拉深、翻边、胀形等。发展方向:1)工艺分析计算方法的现代化2)模具设计制造技术现代化3)冲压生产的机械化和自动化4)为满足产品的更新换代和生产小批量的发展趋势,开发一些新的成形工艺5)不断改进板料性能,以提高成形性和使用效果22、冲压工艺性实验有几种方法?1)板料冲压工艺性:指板料冲压成为所设计零件
11、形状的能力。2)试验方法:弯曲、拉楔、杯突等。A弯曲:反复弯曲试验(t5mm)达到角。B拉楔:将楔形试样拉过模口,各部位变形量不同,叫拉楔。C杯突试验:用试样发生裂纹时用冲头(凸模)的压入板料深度来鉴定板料冲压工艺性的方法叫杯突试验。D拉深试验:取在侧壁不致破坏条件下可能拉深的最大毛坯直径Dmax与冲头直径dp之比来确定极限拉深比1.DR,以1.DR作为拉深性能指标。1.DR=Dmaxdp23、名词解释:冲压变形趋向性最小弯曲半径拉深系数弯曲中性层冲压变形趋向性:冲压坯料的各部分在同一模具的作用下,有可能发生不同形式的变形,叫冲压变形趋向性。最小弯曲半径:在保证坯料外表面纤维不发生破坏的条件下
12、,工件能够弯成的内表面的最小圆周半径叫最小弯曲半径min。拉深系数Do.变形前坯料的初始直径dp凸模直径,定义m=dpD。拉深系数。24、冲裁间隙对断面质量有何影响?A间隙对断面质量的影响:合理间隙时,裂纹相互重合,冲压件的断面平直、光洁、毛刺小。间隙C过小时,凹模刃口处的裂纹进入凸模下面的压应力区便停止发展了。凸模继续下压时,上下裂纹中间部分产生二次剪切,被凸模挤入凹模中,结果二头呈现光亮带,中部撕裂带。间隙C过大时,弯曲拉伸成分加大,压应力拉伸增加,撕裂区变大,光亮带变小,毛刺大而厚,难去掉。25、冲裁凸凹模刃口确定遵循什么原则?为什么?设计冲孔件时,以凸模作为设计基准,间隙取在凹模上。设
13、计落料件时,以凹模作为设计基准,间隙取在凸模上。冲孔dp=(d+)+0-p冲孔件尺寸在凸模尺寸上加上磨损量dd=(dp+Zmin)+d-0间隙取在凹模上落料Dd=(D-x)+bd-0落料件尺寸在凹模尺寸上减去磨损量Dp=(Dd-Zmin)+O-p间隙取在凹模上式中,dp,dd-冲孔凸凹模名义尺寸;Dd,Dp-落料凹凸模名义尺寸;XA-磨损量,p,d-f11,凹模的制造公差。26、影响回弹的因素有那些?减少弹复的措施有那些?由回弹角Xo=(180-0)可知,影响回弹的因素有(1)机械性能。S增加E减少A巾增大弹复大;(2)相对弯曲半径R/toR/t增加增大;(3)弯曲中心角%增加=a-aO增加;
14、(4)弯曲方式校正弯曲的回弹比自由弯曲的小;(5)零件形状形状复杂的弯曲件因各部分互相制约,回弹困难,弯后回弹角巾较小。减少弹复的措施(1)弯曲件加上加强筋。(2)选E大s小的材料,对硬材料要退火处理以减少回复。(3)工具尺寸补偿。单角弯时,凸模:顶角a减小,巾减小;圆角半径做小些。双角弯时,在凸模两侧分别做出弹复角或在模具底部做成圆弧形(4)校正法:弯曲终了,施加校正压力(5)拉弯法:给板料加拉力P,改变内外层应力,状态为拉应力,则减少弹复。27、从力学角度解释起皱现象的本质?若不用压边圈,O2=0,无压边圈的2=c。2=c(。m)=0-cOm;而有压边圈的2=c(o2-om)=cO2-c。
15、m。因为C2有压边圈2,则发生材料的拱起,叫起皱,这是起皱的力学本质。28、影响起皱的因素有那些?如何防止起皱?影响毛坯起皱的因素(1)板坯相对厚度tDO,tDO越小,抗失稳能力越差,越易起皱。(2)拉深系数m=dD0,m越小,变形程度越大,sm增加,。3增力口,所以起皱。(3)凹模工作部分的几何形状。平端面凹模与锥模相比易起皱。防止起皱方法(1)减小拉深变形程度。可采取多次拉深。(2)锥模拉深代替平拉。(3)加压边圈防皱29、推导拉深次数n=d+lgdn-lg(mlDO)/Igm式中m-平均拉深系数,n-拉深道次,ml-第一道次拉深系数,dn-工件直径,DO-拉深坯料直径。30、列出可能的冲压新工艺?答:冲压新工艺:软模成形、差温拉深法、爆炸成形、电水成形、电磁成形、旋压31、学完锻压课程之后,谈谈你对过去学过的有关课程之间的认识?32、有那些冲压方法?分离:剪切,冲裁(包括落料和冲孔)、整修成形“弯曲、拉深、成形(包括翻边、缩口、胀形、扩口、校形)及特种成形33、生产流程完整的机制类厂一般包括那几个部分:(机制类厂以产品来定厂名和安排生产)生产流程完整的机制类厂一般包括三部分:一、生产车间一一直接生产产品包括毛坯车间、加工车间、装配车间毛坯车间:主要为后续