材料成型工艺

第一次1、试说明材料成形工艺的作用。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？3、论述材料成形工艺的发展趋势。第二次1.浇注系统的基本类型有哪些？各有何特点？根据金属液注入型腔的不同方式，浇注系统可分为顶注式、底注式、侧注式和联合注入式4种类型。1)顶注式浇注系统，就是指金属液从型腔顶部注入，如图1-14所示。其优点是能使金属液由型腔下部向浇注系统部分顺序凝固，获得组织致密的铸件。缺点是浇注时金属液容易产生飞溅、涡流，易卷入气体和夹杂物，容易使铸件产生夹渣和气孔。2)底注式浇注系统，就是金属液平稳地从型壳的下部注入，型腔中的气体能自由地从上部逸出，有良好的出气排渣作用，浇出的铸件表面光洁，如图1-15所示。这种形式尤其适用于浇注铜、铝等非铁合金铸件。其缺点是底部与顶部的金属液温差大，不利于顺序凝固，需增设冒口。3)侧注式浇注系统，就是金属液由铸型型腔侧面水平或倾斜注入，如图1-16所示。这种方式对型壳的冲击以及排气性能都比顶注要好，整体型壳的温差比底注式小，铸件补缩效果好。而且一根直浇道可焊多个熔模，是一种应用广泛且工艺成品率较高的浇注方式。4)联合注入式浇注系统，就是指同时兼有上述方式中的几种，如图1-17所示。但其结构组成复杂，仅用于尺寸较大且热节分散的精铸件。2.什么是缩孔和缩松？形成条件有何异同？铸件在凝固过程中，由于合金的液态收缩和凝固收缩，往往在铸件最后凝固的部位出现孔洞。容积大而集中的孔洞称为缩孔，细小而分散的孔洞称为缩松。1、缩孔缩孔的孔洞大而集中，缩孔的形状不规则，孔壁粗糙。缩孔有出现在铸件外部和铸件内部两种，分别称为外缩孔和内缩孔。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内部。一般来说，产生外缩孔的铸件其内部是致密的。内缩孔是铸件凝固收缩时，在铸件内部产生的缩孔。内缩孔呈不规则的粗糙孔壁，并且有凝固时产生的树枝状晶，一般为暗黑色或褐色。内缩孔不限于铸件内部，有时在壁厚急变的拐弯处产生内缩孔，与表面相近，这时，内缩孔与外缩孔就难以区别了。2、缩松缩松是铸件断面上出现的分散而细小的缩孔，有时借助放大镜才能发现。铸件有缩松缺陷的部位，在气密性试验时，可能产生渗漏。缩松的孔洞多而小，似海绵状，常出现在铸件最后凝固的部位，如在缩孔的下方或铸件截面的中央（轴线缩松）。当铸件呈同时凝固时，特别是糊状凝固的金属（如球墨铸铁等），容易生成分散的孔洞，即缩松。3.冒口和冷铁的作用是什么？在铸件厚壁处和热节部位（即铸件上热量集中，内接圆直径较大的部位）设置冒口，是防止缩孔、缩松的有效措施。冒口的尺寸应保证冒口比它要补缩的部位凝固得晚，并有足够的金属液供给。采用“顺序凝固原则”，在铸件上建立一个从远离冒口的部分到冒口之间逐渐递增的温度梯度，从而实现由远离冒口处向冒口方向顺序地凝固，即远离冒口的部位先凝固，靠近冒口的部位后凝固，冒口本身最后凝固，冷铁是用以增加铸件某一局部的冷却速度而安放在铸型内的金属激冷物。冷铁可以帮助消除缩松，加冷铁是改变原有凝固顺序，先从冷铁处凝固，致使最后凝固处在内浇道处最好。第三次1.简单介绍常用的特种铸造常用的特种铸造方法有熔模精密铸造、石膏型精密铸造、陶瓷型精密铸造、消失模铸造、金属型铸造、压力铸造、低压铸造、差压铸造、真空吸铸、挤压铸造、离心铸造、连续铸造、半连续铸造、壳型铸造、石墨型铸造、电渣熔铸等。2.铸造工艺设计有哪些内容？铸造工艺设计涉及零件本身工艺设计，浇注系统的设计，补缩系统的设计，出气孔的设计，激冷系统的设计，特种铸造工艺设计等内容。3为什么要设分型面？基本原则是什么？模具分型面的设计是一个重要的设计内容，分型面选择合理，模具结构简单，塑件容易成型，并且塑件质量高。如果分型面选择不合理，模具结构变得复杂，塑件成型困难，并且塑件质量差基本原则：。1、为了便于塑件起模，分型面一般使塑件在开模时留在下模或动模上，且分型面应选在塑件外形的最大轮廓处。2、选择分型面时，应尽量只采用一个与开模方向垂直的分型面，并尽量避免侧向抽芯与侧向分型。3、对于有同轴度要求的塑件，模具设计时应将有同轴度要求的部分设计在同一模板内。4、分型面的选择应有利于防止溢料。当塑件在分型面上的投影面积接近于注射机的最大面积时，就有可能产生溢料。5、分型面的选择应有利于排气。为此，一般分型面应与熔体流动的末端重合。第四次1.冷、热锻件图的作用及两者的关系？为使零件适应锻造工艺要求而设计的图。它是在零件图的基础上加上机械加工余量和锻造公差绘制的。锻件图分为冷锻件图和热锻件图。通常所说的锻件图是指冷锻件图。冷锻件图是编制锻造工艺规程、验收锻件、设计检验夹具及机械加工卡具的依据。热锻件图是在冷锻件图的基础上加上热胀量而设计的，它是设计、制造锻造模具及切边模的依据。锻件图设计要考虑锻件加工余量及锻造公差、确定分模位置即分模面、模锻斜度、锻件圆角半径以及冲孔连皮等问题。相同点：都是锻造工艺成型，产品又可以找在分模线，分模线上下有拔模角度，都有制造公差标示，产品名称。材料，重量，要求热处理硬度等。不同点：冷锻大部分属于精密锻造，制造公差小，拔模度角小，表面质量好，有些会有表面粗糙度要求，最好的效果是做到锻件零切削，直接使用，同样成品热锻和冷锻制造，冷锻用料最省以上。2开式模锻的飞边槽的作用？1.阻流作用即封闭住模膛，锻造时阻止金属外流，以保证充满模膛。2.容纳多余金属。由于毛坯尺寸和模膛尺寸的偏差及使用过程中的磨损，很难使金属毛坯的体积与模膛容积恰好相等；为了充满模膛，实践中必须使毛坯尺寸具有比模膛容积大的体积。模锻时，多余的金属排向飞边槽形成飞边，这就可以防止由于充不满而产生废品。3.飞边槽具有缓冲器作用，可减弱上模的打击，以防止模具的压塌和崩坯。飞边槽的基本结构形式，飞边槽的结构分为桥部和仓部两部分。桥部较为扁平，它的主要作用是阻流，同时有利于模锻后对飞边的切除。3分流降压腔的作用及设计原则？第五次1.板料冲压性能指标有哪些？试述冲压过程中搭边的作用？冲压性能指标1）压碎值指按规定的方法测得石料抵抗压碎的能力，也是集料强度的相对指标，用以鉴定集料品质。压碎值是对石料的标准试样在标准条件下进行加荷，测试石料被压碎后，标准筛上筛余质量的百分率。2）磨光值(PSV)反映石料抵抗轮胎磨光作用能力的指标。该值越大，表明集料的抗磨光性能越好。采用加速磨光机磨光石料，并用摆式磨擦系数测定仪浊得的磨光后集料的磨擦系数。3）冲击值(LSV)反映石料抵抗冲击荷载的能力。该值越小，表明集料的抗冲击性能越好。由于路表集料直接承受车轮荷载的冲击作用，这一指标对道路表层用集料非常重要。4）磨耗值(AAV)确定石料抵抗表面磨损的能力，适用于对路面抗滑表层所用集料抵抗车轮磨耗值。该值越小，表明集料的抗磨耗能力越好。搭边的作用1)补偿定位误差，防止由于条料的宽度误差、送料步距误差、送料歪斜误差等原因而冲裁出残缺的废品。2)还应保持条料有一定的强度和刚度，保证送料的顺利进行，从而提高制件质量，沿整个封闭轮廓线冲裁，使受力平衡，提高模具寿命和工件断面质量。搭边是废料，从节省材料出发，搭边值应愈小愈好。但过小的搭边容易挤进凹模，增加刃口磨损，降低模具寿命，并且也影响冲裁件的剪切表面质量。一般来说，搭边值是由经验确定的。2.普通冲裁分哪几个阶段？冲裁断面分哪几个部分？影响断面质量的主要因素是什么？冲裁时板料的分离过程大致可分为三个阶段,分别是1:弹性变形,2:塑性变形,3:开裂分离。2.减少弯曲回弹的措施有哪些？第六次1.焊接电弧的主要物理过程是什么？有哪几个区？电弧是一种气体放电现象，它是带电粒子通过两电极之间气体空间的一种导电过程。电弧有三个部分构成：阴极区、阳极区、弧柱区。2电阻焊的本质是什么？最大特点是什么？电阻焊的本质：焊接电弧能有效而简便地把电能转换成焊接过程所需要的热能和机械能。最大特点：熔核形成时,始终被塑性环包围,熔化金属与空气隔绝,冶金过程简单。3钎焊接头形成的基本条件是什么？第七次1.简述埋弧焊焊缝形状参数的影响因素？影响埋弧焊焊缝形状和尺寸的焊接工艺参数有焊接电流、电弧电压、焊接速度和焊丝直径等。2试述金属焊接性，其影响因素有哪些？金属材料在一定的焊接条件下，形成符合使用要求的完整的焊接接头的能力。影响焊接性的主要因素是金属材料的化学成分和组织，但也与焊接工艺因素和使用条件密切相关。研究焊接性对改进金属材料的焊接性能、研制新型焊接材料和促进焊接技术进步有着重要的意义。3常用焊接方法有哪些？焊接方法的选择原则？氩弧焊-气焊-电焊-埋弧自动焊-气体保护焊-手工电弧焊第八次1.什么是塑料？其有何优点？写出五种热塑性塑料的名称及代号？塑料是以单体为原料，通过加聚或缩聚反应聚合而成的高分子化合物(macromolecules)，可以自由改变成分及形体样式，由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成。优点：1．大部分塑料的抗腐蚀能力强，不与酸、碱反应。2．塑料制造成本低。3．耐用、防水、质轻。4．容易被塑制成不同形状。5．是良好的绝缘体。6．塑料可以用于制备燃料油和燃料气，这样可以降低原油消耗。五种热塑性塑料的名称及代号：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲醛，聚碳酸酪，聚酰胺、丙烯酸类塑料、其它聚烯烃及其共聚物、聚讽、聚苯醚，氯化聚醚等都是热塑性塑料。2.塑料收缩性如何表示？影响因素有哪些？塑料自模具中取出冷却到室温后，发生尺寸收缩的特性称收缩性。由于这种收缩不仅是树脂本身的热胀冷缩造成的，而且还与各种成型因素有关，因此成型后塑件的收缩称为成型收缩。影响收缩率的主要因素包括：1.塑料品种2.塑件结构3.模具结构4.成型工艺3.简述热塑性塑料的注塑成型工艺过程？注射成型工艺：将干燥好的塑料颗粒或粉料从料斗加入到塑料注射成型机的料筒内，经加热熔融塑化，然后经柱塞（或螺杆）把熔融塑料在高压下注入温度较低的模具内，冷却定型后打开模具即得相应的制品。注射成型是一个连续的过程，这一过程实际上可分为原料干燥、加料、塑料熔融、注射、保压、制件冷却、制件脱模、制件修整等几个步骤。第九次1、什么是粉末冶金？粉末冶金是制取金属粉末或用金属粉末（或金属粉末与非金属粉末的混合物）作为原料，经过成形和烧结，制造金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺技术。粉末冶金法与生产陶瓷有相似的地方，均属于粉末烧结技术，因此，一系列粉末冶金新技术也可用于陶瓷材料的制备。由于粉末冶金技术的优点，它已成为解决新材料问题的钥匙，在新材料的发展中起着举足轻重的作用。2、粉末冶金成形技术中粉末的制备方法有哪几种？并对其中一种进行详细描述。从过程的实质来看，现有制粉方法大体上可归纳为两大类，即机械法和物理化学法。机械法是将原材料机械的粉碎，而化学成分基本上不发生变化的工艺过程；物理化学法是借助化学的或物理的作用，改变原料的化学成分或聚集状态而获得粉末的工艺过程，粉末的生产方法很多从工业规模而言，应用最广泛的汉斯还原法、雾化法和电解法有些方法如气相沉液态使金属与合金或者金属化合物转变成粉末方法包括：（1）从液态金属与合金制取与合金粉末的有雾化法（2）从金属盐溶液置换和还原制取金属合金以及包覆粉末的有置换法、溶液氢还原法；从金属熔盐中沉淀制取金属粉末的有熔盐陈定法；从辅助金属浴中析出制取金属化合物粉末的有金属浴法。（3）从金属盐溶液电解制取金属与合金粉末的有水溶液电解法；从金属熔盐电解制取金属和金属化合物粉末的有熔盐电解法。积法和液相沉积法在特殊应用时亦很重要。3、粉末冶金摩擦材料主要应用在哪些地方？它有那些优点？应用：飞机、载重汽车、重型工程机械的制动与传动优点：(1)摩擦系数μ大，且可在较宽的温度范围内保持稳定。(2)导热性好。(3)强度高，可提高使用的许用压力。(4)可在相当大的范围内调整材料的成分，如加人不同类型和不同含量的润滑剂和摩擦剂，以适应各种不同的要求。(5)使用寿命长。烧结摩擦材料磨合性好