材料成型復(fù)習(xí)提綱2016

1、1第一篇 鑄造成形技術(shù)2/25鑄造：將熔融金屬（合金）平穩(wěn)澆入鑄型，凝固后獲得一定形狀和性能鑄件的一種成形方法。特別適合制造形狀復(fù)雜，特別是具有復(fù)雜內(nèi)腔毛坯。1. 1. 掌握鑄造的概念、合金鑄造性能的概念掌握鑄造的概念、合金鑄造性能的概念合金的鑄造性能：是指合金在鑄造過程中獲得尺寸精確、結(jié)構(gòu)完整的鑄件的能力，流動(dòng)性和收縮性是合金的主要鑄造工藝特性。3/252 .2 .掌握合金的充型能力及影響合金充型能力的因素。掌握合金的充型能力及影響合金充型能力的因素。液態(tài)合金充滿鑄型，獲得輪廓清晰、形狀準(zhǔn)確的鑄件的能力。充型能力不充型能力不足的后果足的后果澆不足澆不足即是鑄件未能獲得完整的形狀；即是鑄件未能

2、獲得完整的形狀；冷隔冷隔即是鑄件雖可獲得完整的外形，但即是鑄件雖可獲得完整的外形，但存有未完全熔合的垂直接縫，鑄件的機(jī)械存有未完全熔合的垂直接縫，鑄件的機(jī)械性能嚴(yán)重受損。性能嚴(yán)重受損。4/251.2.1 1.2.1 合金的充型能力的合金的充型能力的影響因素影響因素。合金流動(dòng)性合金流動(dòng)性澆注條件澆注條件鑄型條件鑄型條件5/25流動(dòng)性測試：流動(dòng)性測試：螺旋形試樣螺旋形試樣灰鑄鐵灰鑄鐵流動(dòng)性流動(dòng)性最好；最好；硅黃銅、鋁硅合金次之。硅黃銅、鋁硅合金次之。鑄鋼鑄鋼熔點(diǎn)高，在鑄型中散熔點(diǎn)高，在鑄型中散熱快，流動(dòng)性熱快，流動(dòng)性差；差；鋁合金鋁合金導(dǎo)熱性好，流動(dòng)性導(dǎo)熱性好，流動(dòng)性較差較差。 6/25澆注溫度澆

3、注溫度 高高, , 流動(dòng)性好，充型能力強(qiáng)流動(dòng)性好，充型能力強(qiáng) 過高，液態(tài)合金的收縮增大，氧化、吸氣嚴(yán)重，過高，液態(tài)合金的收縮增大，氧化、吸氣嚴(yán)重，鑄件易產(chǎn)生縮孔、縮松、氣孔、粘砂、粗晶等缺陷鑄件易產(chǎn)生縮孔、縮松、氣孔、粘砂、粗晶等缺陷 。澆注澆注壓力壓力 大大, , 充型能力強(qiáng)。充型能力強(qiáng)。 過高，易產(chǎn)生砂眼、氣孔過高，易產(chǎn)生砂眼、氣孔返回7/25鑄型導(dǎo)熱能力鑄型導(dǎo)熱能力 強(qiáng)，流動(dòng)性降低強(qiáng)，流動(dòng)性降低鑄型阻力鑄型阻力大大, , 充型能力降低。充型能力降低。（鑄型中氣體越多，鑄件結(jié)構(gòu)鑄型中氣體越多，鑄件結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，則阻力越大。越復(fù)雜，則阻力越大。） 8/25收縮收縮的概念：的概念：合金在澆注、凝

4、固直至冷卻到室合金在澆注、凝固直至冷卻到室溫的過程中，體積和尺寸減溫的過程中，體積和尺寸減 小的現(xiàn)象。小的現(xiàn)象。 液態(tài)收縮液態(tài)收縮 凝固收縮凝固收縮 固態(tài)收縮固態(tài)收縮 鑄件產(chǎn)生鑄件產(chǎn)生縮縮孔和縮松孔和縮松的的根本原因。根本原因。鑄件產(chǎn)生鑄件產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)內(nèi)應(yīng)力、變形、裂力、變形、裂紋紋的主要原因。的主要原因。返回3. 3. 掌握鑄造合金收縮的概念、三個(gè)階段和相關(guān)缺陷產(chǎn)生掌握鑄造合金收縮的概念、三個(gè)階段和相關(guān)缺陷產(chǎn)生9/254. 4. 掌握縮孔和縮松的主要產(chǎn)生原因和防止措施。掌握縮孔和縮松的主要產(chǎn)生原因和防止措施。凝固過程中，又液態(tài)收縮和凝固收縮引起的體積縮減如得不到金屬液的補(bǔ)充，會(huì)在鑄件最后凝固部分

5、形成孔洞。集中孔洞成為縮孔，細(xì)小分散的孔洞稱為縮松。10/25縮孔縮孔的防止：（定向凝固）的防止：（定向凝固）冒口冒口11/25縮孔縮孔的防止：的防止：冷鐵冷鐵12/25冒口無效。冒口無效。 合理選擇鑄造合金合理選擇鑄造合金 在熱節(jié)安放冷鐵，或在砂型局部表面在熱節(jié)安放冷鐵，或在砂型局部表面涂覆激冷涂料，增大鑄件的冷卻速度涂覆激冷涂料，增大鑄件的冷卻速度 加壓補(bǔ)縮加壓補(bǔ)縮縮松縮松的防止：的防止：返回13/255. 5. 掌握鑄造內(nèi)應(yīng)力的概念和防止熱應(yīng)力的措施掌握鑄造內(nèi)應(yīng)力的概念和防止熱應(yīng)力的措施鑄件在鑄件在凝固以后凝固以后的繼續(xù)冷卻過程中，其的繼續(xù)冷卻過程中，其固態(tài)收縮受到固態(tài)收縮受到阻礙阻礙而

6、引起的而引起的內(nèi)應(yīng)力內(nèi)應(yīng)力。 熱應(yīng)力熱應(yīng)力 由于鑄件的各部分冷卻速度不同，以致在同一由于鑄件的各部分冷卻速度不同，以致在同一時(shí)期內(nèi)鑄件各部分收縮不一致而引起的應(yīng)力。時(shí)期內(nèi)鑄件各部分收縮不一致而引起的應(yīng)力。機(jī)械應(yīng)力機(jī)械應(yīng)力 鑄件的固態(tài)收縮受到鑄型、芯子及澆注系統(tǒng)鑄件的固態(tài)收縮受到鑄型、芯子及澆注系統(tǒng)的機(jī)械阻礙而產(chǎn)生的應(yīng)力。的機(jī)械阻礙而產(chǎn)生的應(yīng)力。14/25減小和消除減小和消除熱應(yīng)力的措施：熱應(yīng)力的措施： b. b.盡量選用盡量選用固態(tài)收縮率小、彈性模量小固態(tài)收縮率小、彈性模量小的合金的合金c. c.采用采用“同時(shí)凝固原則同時(shí)凝固原則”鑄造工藝鑄造工藝a. a.鑄件鑄件壁厚盡量均勻壁厚盡量均勻返回

7、15/255. 5. 了解灰鑄鐵按石墨形態(tài)分類情況、了解灰鑄鐵按石墨形態(tài)分類情況、灰口鑄鐵 呈片狀可鍛鑄鐵 團(tuán)絮狀球墨鑄鐵 球狀蠕墨鑄鐵 蠕蟲狀掌握影響石墨化因素：掌握影響石墨化因素：化學(xué)成分化學(xué)成分和冷卻速度。和冷卻速度。理解鑄鐵材料牌號(hào)意義。理解鑄鐵材料牌號(hào)意義。第第3章章 鑄造工藝設(shè)計(jì)鑄造工藝設(shè)計(jì)16/256. 掌握澆注位置和分型面的選擇原則澆注位置指澆注時(shí)鑄件所處的空間位置指澆注時(shí)鑄件所處的空間位置鑄型分型面指分開鑄型便于取模的鑄型接合面指分開鑄型便于取模的鑄型接合面3.1.1 3.1.1 澆注位置的選擇原則澆注位置的選擇原則- -保證鑄件質(zhì)量保證鑄件質(zhì)量1. 鑄件的重要加工面應(yīng)朝下或

8、側(cè)立金屬液中的雜質(zhì)、氣體上浮在金屬液的上面；底部金屬純凈，結(jié)構(gòu)致密，質(zhì)量好。第第3章章 鑄造工藝設(shè)計(jì)鑄造工藝設(shè)計(jì)17/252. 鑄件的大平面應(yīng)朝下（水平或傾斜）可保證鑄件大平面的質(zhì)量，避免產(chǎn)生可保證鑄件大平面的質(zhì)量，避免產(chǎn)生夾砂夾砂缺陷。缺陷。3. 面積較大的薄壁部位應(yīng)朝下（水平或傾斜）4.需安放冒口的部位放在分型面附近的上部或側(cè)面 第第3章章 鑄造工藝設(shè)計(jì)鑄造工藝設(shè)計(jì)18/25分型面的選擇原則分型面的選擇原則- -簡化造型工藝簡化造型工藝1. 分型面應(yīng)選在鑄件的最大截面處方便起模2. 分型面盡量采用直平面3.盡量減少分型面的數(shù)量4. 盡量使鑄件的全部或大部置于同一砂箱（下箱）中5. 盡量減少

9、芯子和活塊的數(shù)量第第3章章 鑄造工藝設(shè)計(jì)鑄造工藝設(shè)計(jì)19/257. 了解各個(gè)鑄造工藝參數(shù)的含義和意義3.2.1 3.2.1 機(jī)械加工余量機(jī)械加工余量指在鑄件表面留出的指在鑄件表面留出的準(zhǔn)備切削去的金屬層厚度。準(zhǔn)備切削去的金屬層厚度。過大則費(fèi)工，浪過大則費(fèi)工，浪費(fèi)金屬；過小則易造成報(bào)廢費(fèi)金屬；過小則易造成報(bào)廢。3.2.2 3.2.2 拔模斜度拔模斜度垂直于分型面的側(cè)壁均應(yīng)垂直于分型面的側(cè)壁均應(yīng)留一定斜度，以便于起模而不致于損壞砂型留一定斜度，以便于起模而不致于損壞砂型和砂芯。和砂芯。3.2.3 3.2.3 收縮率收縮率因收縮，鑄件冷卻后的尺寸因收縮，鑄件冷卻后的尺寸比模型尺寸略微縮小。（確定模樣

10、尺寸）比模型尺寸略微縮小。（確定模樣尺寸）第第3章章 鑄造工藝設(shè)計(jì)鑄造工藝設(shè)計(jì)20/253.2.4 3.2.4 最小鑄出孔最小鑄出孔鑄件上較小的孔和槽一鑄件上較小的孔和槽一般不鑄出。（省略小孔般不鑄出。（省略小孔孔徑孔徑25mm ）3.2.5 3.2.5 鑄造圓角鑄造圓角鑄造圓角的半徑值一般為兩鑄造圓角的半徑值一般為兩相交壁平均厚度的相交壁平均厚度的1/31/31/21/2。（防止裂紋）。（防止裂紋）3.2.6 3.2.6 芯頭及芯座芯頭及芯座定位及安放型芯。排氣通定位及安放型芯。排氣通暢。暢。第第3章章 鑄造工藝設(shè)計(jì)鑄造工藝設(shè)計(jì)21/258. 掌握澆注系統(tǒng)的概念、組成及其作用；了解其類型1）

11、確保金屬液平穩(wěn)、無沖擊地充滿型腔；2）除渣、調(diào)節(jié)凝固順序，避免產(chǎn)生鑄造缺陷。 為填充型腔和冒口而開設(shè)于鑄型中的一系列通道。第第3章章 鑄造工藝設(shè)計(jì)鑄造工藝設(shè)計(jì) 頂注式澆注系統(tǒng)頂注式澆注系統(tǒng) 底注式澆注系統(tǒng)底注式澆注系統(tǒng) 階梯式澆注系統(tǒng)階梯式澆注系統(tǒng) 中間式澆注系統(tǒng)中間式澆注系統(tǒng)23/259. 了解鑄件結(jié)構(gòu)工藝性：應(yīng)盡可能使鑄件結(jié)構(gòu)工藝性：應(yīng)盡可能使制模、制模、造型、造芯、合箱和清理造型、造芯、合箱和清理過程簡化。過程簡化。10. 了解常見特種鑄造的原理和應(yīng)用11. 掌握常見的造型方法，具備分析分型方案、澆注位置的能力。第二篇 金屬的塑性成形工藝1.了解一般金屬在鍛壓時(shí)經(jīng)歷的變形過程、變形特點(diǎn)及

12、變形對(duì)鍛壓件組織性能的影響。2.掌握鍛造比的概念、纖維組織的特性和利用原則。常用材料的鍛造性。3.理解金屬塑性變形的基本規(guī)律（體積不變條件，最小阻力定律）。4.掌握自由鍛工序組成；了解基本工序的制定方法。自由鍛的特點(diǎn)5.掌握自由鍛、模鍛、沖壓件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則。4.掌握自由鍛工序組成；了解基本工序的制定方法。自由鍛的特點(diǎn)鐓粗、拔長、沖孔、彎曲、扭轉(zhuǎn)、錯(cuò)移根據(jù)變形性質(zhì)和程度不同，自由鍛工序可分為：基本工序、輔助工序和精整工序壓鉗口，壓棱邊，壓肩等，是在基本工序之前的預(yù)變形工序。6.掌握錘上模鍛模膛的分類和功用。飛邊槽的作用。了解錘上模鍛的工藝設(shè)計(jì)。7.掌握沖裁變形過程的特點(diǎn)。掌握沖裁和拉深工藝中所使

13、用的凸、凹模在結(jié)構(gòu)上的區(qū)別。 彈性變形階段塑性變形階段斷裂分離階段圓角帶：刃口剛壓入材料時(shí)，刃口附近的材料產(chǎn)生彎曲和拉伸變形的結(jié)果。光亮帶：是在刃口側(cè)壓力作用下板料相對(duì)滑移的結(jié)果。撕裂帶：在斷裂階段形成，裂紋（一般從刃口側(cè)面產(chǎn)生）擴(kuò)展形成的撕裂面。8. 掌握沖裁、彎曲、拉深、翻邊等的工藝特點(diǎn)和影響質(zhì)量的因素。掌握沖壓工藝方案的制定方法。 分析沖壓件的結(jié)構(gòu)工藝性； 擬定沖壓工藝方案； 確定沖壓基本工序； 確定沖壓工序順序； 確定工序數(shù)目和工序組合。 確定模具類型和結(jié)構(gòu)形式； 選擇沖壓設(shè)備； 編寫沖壓工藝文件。 a. 一般情況下，可以從零件圖上直觀地確定基本工序 b. 需對(duì)零件圖進(jìn)行計(jì)算、分析比較

14、后，確定工序性質(zhì)32 確定沖壓工序順序的原則對(duì)于有孔（切口）的平板零件：簡單模具時(shí)，先落料后沖孔（切口）；連續(xù)模具時(shí)則反之。 對(duì)于多角彎曲：簡單模具多次彎曲時(shí)，先外角后內(nèi)角；孔位于或靠近變形區(qū)時(shí)，先彎曲后沖孔。否則，先沖孔后彎曲，以簡化模具。 對(duì)于旋轉(zhuǎn)體復(fù)雜拉深件，一般先拉深尺寸較大的外形，再拉深尺寸較小的內(nèi)形；非旋轉(zhuǎn)體復(fù)雜拉深件則反之。 對(duì)于有孔（缺口）的拉深件：先拉深，后沖孔（缺口）；對(duì)于有底孔的拉深件，當(dāng)孔精度要求不高時(shí)，可先沖孔后拉深。9.掌握擠壓的分類方式和類型。掌握軋制的類型、工藝特點(diǎn)和應(yīng)用范圍。根據(jù)金屬流動(dòng)方向與凸模運(yùn)動(dòng)方向的關(guān)系，擠壓成形又可分為正擠壓、反擠壓、復(fù)合擠壓和徑向擠

15、壓。 第三篇 焊接成形技術(shù)1.掌握焊接的概念和分類。了解各類焊接的基本原理和特點(diǎn)（應(yīng)用）。2.理解熔焊的原理和冶金過程。37焊接熔化焊壓力焊釬 焊母材局部熔化，填充金屬材料,不加壓加熱為輔（或不加熱），以加壓為主母材不熔化，填充釬料熔化電弧焊氣焊、電渣焊電子束、激光焊電阻焊摩擦焊超聲波焊軟釬焊（錫焊）硬釬焊（銅焊、銀焊）3.掌握焊接接頭的組成和各組成部分的性能。焊接接頭由焊縫金屬和熱影響區(qū)（熔合區(qū)）組成。4.掌握產(chǎn)生焊接應(yīng)力與變形的根本原因及其防止措施。 焊件局部進(jìn)行的不均勻加熱和冷卻是產(chǎn)生應(yīng)力和變形的根本原因。 5.掌握焊接電弧的組成與直流電弧焊的正接，反接。6. 掌握焊條藥皮（包括酸性藥皮、堿性藥皮的區(qū)別）、焊芯的主要作用。7.了解焊接成型的常見缺陷金屬材料的焊接性。8.掌握