材料成型实用工艺-作业.doc

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1、作业一1、试说明材料成形工艺的作用。答：在现代，人们利用各种材料成型工艺，制造各种工业生产用到的原材料、各种机器机械的零件毛坯，甚至直接成型各种产品的零件。因此，在汽车、拖拉机与农用机械、工程机械、动力机械、起重机械、石油化工机械、桥梁、冶金、机床、航空航天、兵器、仪器仪表、轻工和家用电器等制造业中，得到了广泛的应用。2、分析材料成形工艺特点，并分析不同材料成形工艺中的共性技术有哪些？答：材料成型工艺作为生产制造工艺，和机械切削工艺、热处理工艺及表面工艺一起，可以完成各类机械、机器的制造。与切削加工工艺相比，材料成形工艺的特点可归纳如下：（1）材料一般在热态成

2、形。铸造是金属的液态成形，钢的锻造是毛坯加热到800°C以上的成形，注塑是塑料加热到熔融状态（一般200°C~300°C）来成形。（2）材料利用率高。铸、锻、焊、注塑均属于等材制造，不像切削加工（属于减材制造）有大量切削，材料利用率高，如果采用精密成形工艺生产，材料利用率可达80%~90%以上。（3）产品性能好。材料一般在压力下成形（如压铸、锻造、冲压、注塑），有利于提高材料成形性能和材料的“结实”程度，其综合效果是有利于提高零件的在质量，主要是力学性能如强度、疲劳寿命等。（4）产品尺寸规格一致。因为采用模具成形，产品一模一样，产品一致性好，尺寸较准确。可以互

3、换。这点特别适合于大批量生产的汽车和家电、消费电子产品，能获得价廉物美的效果。（5）劳动生产率高。对于成形工艺，普遍可采用机械化、自动化流水作业来实现大批量生产。如汽车螺母采用镦锻成形，比切削加工提高生产率2-3倍。（6）一般材料成型加工件的尺寸精度比切削加工低，而表面粗糙度值比切削加工高。材料成型一般使用模具间接成形，模具有一个制造精度的问题，材料成型大多在热态下成形，有热变形的问题。另外，即使在室温下成形（如冲压），由于模具的磨损和弹性变形等因素，必将影响加工件的尺寸精度和表面粗糙度。3、论述材料成形工艺的发展趋势。答：材料成形工艺虽然历史悠久，但长期处于

4、手工和作坊的落后状态，随着科学技术的发展和人类的进步，特别是计算机和模拟技术的发展，材料成形技术焕发了新的青春，各种新材料、新工艺、新成形设备不断出现，传统的材料成形工艺也向精密化、自动化、智能化、绿色化、定制化、节能省材化、可持续化方向发展。作业二1.浇注系统的基本类型有哪些？各有何特点？答：封闭式浇注系统，开放式浇注系统封闭式浇注系统的特点：优点；较好的阻渣能力，防止金属卷入气体，消耗金属少清理方便。主要缺点：进入型腔的金属液高速，产生喷溅和冲砂使金属氧化，使型金属发生扰动涡流和不平静开放式浇注系统：优点：进入型腔流速小充型平稳，冲刷力小，金属氧化轻，主要

5、缺点：阻渣效果稍差浇道较大，金属消耗略多。按浇道在铸件上的位置分类，可分为四类：顶柱式浇注系统，底柱式浇注系统，中间式浇注系统，台阶式浇注系统顶柱式浇注系统特点优点：容易充满，可减少薄壁件浇不到，冷隔方面的缺陷，充型后上部温度高于底部，有利于铸件自下而上的顺序凝固和冒口补缩冒口尺寸小节约金属；浇道附近受热较轻；结构简单，易于清理缺点：易造成冲砂缺陷；金属液下落过程中接触空气，出现激溅，氧化，卷入空气等现象，使充型不平稳，易产生砂孔，铁豆，气孔和氧化夹杂物缺陷；大部分浇铸时间，浇道工作在非淹没状态，相对地说，横浇道阻渣条件较差底柱式浇注系统的特点：优点：浇道基本

6、上在淹没状态下工作，充型平稳；可避免金属液发生激溅氧化及由此而形成的铸件缺陷；无论浇口比是多大，横浇道基本工作在充满状态下，有利于阻渣；型腔的气体容易顺序排出。缺点是：充型后金属的温度分布不利于顺序凝固和冒口补缩；浇道附近容易过热，导致缩孔缩松和结晶粗大等缺陷；金属液面在上升中容易结皮，难于保证高大的薄壁铸件充满，易形成浇不到冷隔等缺陷；金属消耗较大。中间式浇注系统特点：兼有顶柱式和底柱式湿型浇铸系统的优缺点。阶梯式浇注系统特点：优点：金属液首先由最底层浇道充型，随着型液面上升，自下而上地顺序地流经各层浇道。因而充型平稳，型腔气体排出顺利。充型后上部金属液温度

7、高于下部，有利顺序凝固和冒口的补缩，铸件组织致密。易避免缩孔，缩松，冷隔，及浇不到等铸件缺陷缺点：造型复杂，有时要求几个水平分型面，要求正确的计算和结构设计，否则容易出现上下各层浇道同时进入金属液的“乱浇”现象，或底层进入金属液过多，形成下部湿度高的不理想的温度分布。2.什么是缩孔和缩松？形成条件有何异同？答：1、缩孔外部和铸件部两种，分别称为外缩孔和缩孔。外缩孔是指因金属液的凝固收缩而在铸件的外部或顶部形成的缩孔，一般在铸件上部呈漏斗状。当铸件壁厚很厚时，有时出现在侧面或凹角处。根据铸件的形状有所不同，漏斗状的下端有的较浅，有的一直深到铸件的部。一般来说，产

8、生外缩孔的铸件其部是致密的。缩孔是铸件