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“材料与成形A（2）、B（2）”作业一2015年11月1、试分析下图所示各种截面的铸钢梁，其凝固收缩是自由收缩还是受阻收缩？收缩时是形成热应力还是机械应力？并分析其应力性质（拉、压）和变形趋势。提示：如果壁厚均匀，冷却没有先后，就无热应力。通过模仿收缩过程来判断是否有机械应力。2、有一测试铸造应力用的应力框铸件，如图1所示，冷却凝固后，用钢锯沿A-A线锯断，此时断口间隙大小会发生什么变化?试分析其原因。如果是将两边细杆锯断，细杆断口间隙大小会发生什么变化?为什么?答：中间粗杆受拉，两侧细杆受压。沿A-A线锯断，粗杆给予细杆的压力被释放，细杆变长，框变长，断口间隙变大。将两边细杆锯断，则细杆给予粗杆的拉力被释放，粗杆变短，框变短，断口间隙变小。3、图2所示为一厚度较大的铸造平板，铸后立即进行机械加工，产生了如图2所示的弯曲变形，请回答下列问题：(1)试分析变形产生的主要原因。(2)为防止产生变形，可采取怎样的工艺措施?(3)为防止产生变形，平板结构设计上可作怎样的改进?画出改进后的平板结构示意图。图1应力框铸件自由收缩。无热应力，无机械应力，无变形趋势。受阻收缩。有机械应力，受拉应力（中部）。变矮。自由收缩。无热应力，无机械应力，无变形趋势。受阻收缩。有机械应力，受拉应力（中部）。变矮。受阻收缩。厚拉薄压，向下弯曲（下凹）。受阻收缩。厚拉薄压，向上弯曲（上凹）。4、图3所示为两个尺寸不全相同的轮类灰口铸铁件，试分析这两个铸件在浇注冷却收缩后，轮缘、轮辐和轮毂处的残余应力状态，并估计可能产生冷裂的部位。图2铸造厚平板轮缘轮辐轮毂轮缘轮辐轮毂（a）(b)图3轮形铸铁件（1）该铸造平板表面残余有压应力，心部残余有拉应力。当进行表面切削加工时，加工一侧给予心部的拉应力被释放，因而铸件会向加工的那一侧弯曲。（2）铸造时采用反变形法，铸后去应力退火或自然时效。（3）加筋（增加厚度，延缓外侧表面冷却）+---++（a)轮缘可能产生冷裂。(b)轮辐可能产生冷裂冷裂产生在厚壁中间铸小孔（提高心部冷却速度）