材料成型复习题及答案

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1、2-1 判断题（正确的画O,错误的画X）1 .浇注温度是影响铸造合金充型能力和铸件质量的重要因素。提高浇注温度有利于获得形状完 整、轮廓清晰、薄而复杂的铸件。因此，浇注温度越高越好。（X）2 .合金收缩经历三个阶段。其中，液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩孔、缩松的基本原因，而 固态收缩是铸件产生内应力、变形和裂纹的主要原因。（O）3 .结晶温度范围的大小对合金结晶过程有重要影响。铸造生产都希望采用结晶温度范围小的合 金或共晶成分合金，原因是这些合金的流动性好，且易形成集中缩孔，从而可以通过设置冒口，将缩 孔转移到冒口中，得到合格的铸件。（Q4 .为了防止铸件产生裂纹，在零件设计时，力求壁厚均匀；

2、在合金成分上应严格限制钢和铸铁 中的硫、磷含量；在工艺上应提高型砂及型芯砂的退让性。（Q5 .铸造合金的充型能力主要取决于合金的流动性、浇注条件和铸型性质。所以当合金的成分和 铸件结构一定时；控制合金充型能力的唯一因素是浇注温度。（X ）6 .铸造合金在冷却过程中产生的收缩分为液态收缩、凝固收缩和固态收缩。共晶成分合金由于 在恒温下凝固，即开始凝固温度等于凝固终止温度，结晶温度范围为零。因此，共晶成分合金不产生 凝固收缩，只产生液态收缩和固态收缩，具有很好的铸造性能。（X）7 .气孔是气体在铸件内形成的孔洞。气孔不仅降低了铸件的力学性能，而且还降低了铸件的气 密性。（Q8 .采用顺序凝固原则，

3、可以防止铸件产生缩孔缺陷，但它也增加了造型的复杂程度，并耗费许 多合金液体，同时增大了铸件产生变形、裂纹的倾向。（Q2-2 选择题9 .为了防止铸件产生浇不足、冷隔等缺陷，可以采用的措施有（ D ）。A.减弱铸型的冷却能力；B.增加铸型的直浇口高度；C.提高合金的浇注温度；D. A、B和C; E. A和Co10 .顺序凝固和同时凝固均有各自的优缺点。为保证铸件质量，通常顺序凝固适合于（D ）,而同时凝固适合于（B ）。A.吸气倾向大的铸造合金；B.产生变形和裂纹倾向大的铸造合金；C.流动性差的铸造合金；D.产生缩孔倾向大的铸造合金。11 铸造应力过大将导致铸件产生变形或裂纹。消除铸件中残余应力

4、的方法是（D ）;消除铸件中机械应力白方法是（C ）。A.采用同时凝固原则；B.提高型、芯砂的退让性；C.及时落砂；D.去应力退火。12 合金的铸造性能主要是指合金的（ B ）、（ C ）和（G ）。A.充型能力；B.流动性；C.收缩；D.缩孔彳向；E.铸造应力；F.裂纹；G.偏析；H.气孔。5.如图2-1所示的A、B、C、D四种成分的铁碳合金中，流动性最好的合金是（ D ）；形成缩 孔倾向最大的合金是（D ）;形成缩松倾向最大的合金是（ B ）。图2-1图2-213 如图2-2所示应力框铸件。浇注并冷却到室温后，各杆的应力状态为（ H ）。若用钢锯沿A- A线将小30杆锯断，此时断口间隙将（

5、 A ）。断口间隙变化的原因是各杆的应力（ C ）,导致小30 杆（E ）,小10 杆（D ）。A.增大； B.减小； C.消失； D.伸长； E,缩短；F.不变；G.小30杆受压，小10杆受拉； H. （）30杆受拉，小10杆受压。14 常温下落砂之前，在图A.不存在铸造应力；15 .只存在拉应力；C.存在残余热应力；D .只存在压应力；E.存在机械应力；16 C 和 E。2-3所示的套筒铸件中（F ）。常温下落砂以后，在该铸件中（图2-3作业4砂型铸造工艺专业班级学号姓名4-1 判断题（正确的画 O,错误的画X）1 .芯头是砂芯的一个组成部分，它不仅能使砂芯定位、排气，还能形成铸件内腔。（

6、X ）2 .机器造型时，如零件图上的凸台或筋妨碍起模，则绘制铸造工艺图时应用活块或外砂芯予以 解决。（X ）3 .若砂芯安放不牢固或定位不准确，则产生偏芯；若砂芯排气不畅，则易产生气孔；若砂芯阻碍铸件收缩，则减少铸件的机械应力和热裂倾向。（X ）4 .制定铸造工艺图时，选择浇注位置的主要目的是保证铸件的质量，而选择分型面的主要目 的是在是保证铸件的质量的前提下简化造型工艺。（O）5 .浇注位置选择的原则之一是将铸件的大平面朝下，主要目的是防止产生缩孔缺陷。（X ）4-2 选择题1 .如图4-1所示的零件采用砂型铸造生产毛坯。与图中所示的I、n、出、W分型方案相适应 的造型方法分别为（C ）、（

7、 D ）、（B）、（B ）。其中较合理的分型方案是（IV ）。A.整模造型；B.分模造型；C.活块造型；D.挖砂造型；E.三箱造型。图4-12 .如图4-2所示的具有大平面铸件的几种分型面和浇注位置方案中，合理的是（A ）。4-3 填空题斜度）1 .零件与铸件在形状和尺寸上有很大区别，尺寸上铸件比零件多加工余量和（ 件上一些尺寸小的孔或槽，铸件上（ 可不铸出）。收缩率），形状上铸2 .造型用的模型与铸件在形状和尺寸上有很大区别，尺寸上模型比铸件多（ 件上有孔的地方，模型上（ 设有芯头）。4-4 应用题46。4 361.绳轮（图4-3）,材料为HT200,批量生产。绘制零件的铸造工艺图。t 28

8、02.衬套（图4-4）,材料为HT200,批量生产。绘制零件的铸造工艺图，并在用双点划线绘制的 零件轮廓图上定性画出模型图和铸件图。it. &/ 其亲 V铸件图作业5特种铸造与零件的 铸造结构工艺性专业班级学号姓名5-1 判断题（正确的画O,错误的画X）1 .分型面是为起模或取出铸件而设置的，砂型铸造、熔模铸造和金属型铸造所用的铸型都有分 型面。（X ）2 .铸造生产的显著优点是适合于制造形状复杂，特别是具有复杂内腔的铸件。为了获得铸件的内腔，不论是砂型铸造还是特种铸造均需使用型芯。（X ）3 .熔模铸造一般在铸型焙烧后冷却至600700c时进行浇注，从而提高液态合金的充型能力。因此，对相同成

9、分的铸造合金而言，熔模铸件的最小壁厚可小于金属型和砂型铸件的最小壁厚。（O ）4 .为避免缩孔、缩松或热应力、裂纹的产生，零件壁厚应尽可能均匀。所以设计零件外壁和内壁，外壁和筋，其厚度均应相等。（X ）5 .零件内腔设计尽量是开口式的，并且高度H与开口白直径 D之比（H/D）要小于1,这样造型时可以避免使用砂芯，内腔靠自带砂芯来形成。（O ）5-2 选择题1 .用化学成分相同的铸造合金浇注相同形状和尺寸的铸件。设砂型铸造得到的铸件强度为b砂;金属型铸造的铸件强度为b金；压力铸造的铸件强度为b压，则（C ）。A. b砂=金=（t压； B . b金b砂（T压；C. o压 金 o砂； D . o压

10、o砂 o金。2 .铸件上所有垂直于分型面的立壁均应有斜度。当立壁的表面为加工表面时，该斜度称为（A ）。A.起模斜度；B.结构斜度；C.起模斜度或结构斜度。3 .在铸造条件和铸件尺寸相同的条件下，铸钢件的最小壁厚要大于灰口铸铁件的最小壁厚，主 要原因是铸钢的（B ）。A.收缩大；B.流动性差；C.浇注温度高；D.铸造应力大。5-3 应用题下列零件采用砂型铸造生产毛坯，材料为HT200 o请标注分型面；在不改变标定尺寸的前提下,修改结构上不合理处，并简述理由。1 .托架（图5-1）图5-17-1 判断题（正确的画 O,错误的画X）1.自由锻是单件、小批量生产锻件最经济的方法，也是生产重型、大型锻

11、件的唯一方法。因此,自由锻在重型机械制造中具有特别重要的作用。（O ）2 .绘制自由锻件图时，应考虑填加敷料和加工余量，并标出锻件公差。也就是说，在零件的所 有表面上，都应给出加工余量。（X ）3 .自由锻冲孔前，通常先要锻粗，以使冲孔面平整和减少冲孔深度。（O ）7-2 选择题1 .锻粗、拔长、冲孔工序都属于（ C ）。A.精整工序；B.辅助工序；C.基本工序。2 .图7-1所示锻件，用自由锻锻造，坯料的 直径为 小140mm,长度为220mm,其基本工序 是（A ）。A.拔长 小100一局部徽粗一拔长小60一切断；B.整体锻粗一拔长小100一拔长 小60一切断；C.拔长 小100一拔长 小

12、60一局部徽粗一切断； D.局部徽粗一拔长 小100一拔长小60一切断。7-3 应用题1 .试分析如图7-2所示的几种锻粗缺陷产生的原因（设坯料加热均匀）。双腰鼓形锻 锤吨位小，（a）高径比过大（b）2.5),平行与轴线不垂直（c）图7-22 .如图7-3所示的整体活塞采用自由锻制坯。试在右侧双点划线绘制的零件轮廓图上定性绘出 锻件图，选择合理的坯料直径（现有圆钢直径有：小120、小110、小100、小90、小80、小70）,并说明理由，拟定锻造基本工序，在表 7-1中画出工序简图。坯料直径：小100选择原因：局部徽粗时保证高径比V2.5图7-34.如图7-5所示，通常碳钢采用平砧拔长，高合金

13、钢采用V型砧拔长，试分析砧型对钢的变形有何影响？V型砧使压应力数目增多，提高金属的可锻性，适合于拔长塑性较差的高合金钢。图7-55.如图7-6所示支座零件，采用自由锻制坯，试修改零件结构设计不合理之处。图7-66.图7-7所示零件，采用自由锻制坯，试修改零件结构设计不合理之处。图7-7作业8模锻与板料冲压专业班级 学号姓名8-1 判断题（正确的画 O,错误的画X）1 .如图8-1所示锻件，采用锤上模锻生产。从便于锻模制造，锻件容易出模的角度考虑分模面应 选在 a-a。（ x ）图8-12 .锻模中预锻模膛的作用是减少终锻模膛的磨损，提高终锻模膛的寿命。因此预锻模膛不设飞 边槽，模膛容积稍大于终

14、锻模膛，模膛圆角也较大，而模膛斜度通常与终锻模膛相同。（O ）3 .板料冲压落料工序中的凸、凹模的间隙是影响冲压件剪断面质量的关键。凸、凹模间隙越小, 则冲压件毛刺越小，精度越高。（X ）4 .板料弯曲时，弯曲后两边所夹的角度越小，则弯曲部分的变形程度越大。（X ）5 .拉深过程中坯料的侧壁受拉应力。拉应力的大小与拉深系数有关，拉深系数越大，则侧壁所 受的拉应力越大。（X ）6 .受翻边系数的限制，一次翻边达不到零件凸缘高度要求时，则可以进行多次翻边。（X ）7 .冲床的一次冲程中，在模具的不同工位上同时完成两道以上工序的冲压模具，称为连续模。（O ）8-2 选择题1 .锻造圆柱齿轮坯 100

15、件，为提高生产率决定采用胎模锻。应选用（ C ）。A.扣模； B.合模； C.筒模。2 .平锻机上模锻所使用的锻模由三部分组成，具有两个相互垂直的分模面，因此平锻机最适于 锻造（C ）。A.连杆类锻件；B.无孔盘类锻件；C.带头部杆类锻件；D. A和C。3 .拉深变形在没有压板的条件下，板料进入凹模前受（ B ）。在有压板的条件下，板料进入 凹模前受（C ）。A.两向拉应力，一向压应力；B. 一向拉应力，一向压应力；C.两向压应力，一向拉应力；D.三向压应力。4 .厚1mm直径小350的钢板经拉深制成外径为小150的杯形冲压件。由手册中查得材料的拉深系数mi=0.6, m2= 0.80, 3=

16、 0.82, m4=0.85。该件要经过（C ）拉深才能制成。mA. 一次；B.两次； C.三次； D.四次。5 .大批量生产外径为 （）50mm,内径为（）25mm,厚为2mm的零件。为保证孔与外圆的同轴度 应选用（C ）。A.简单模；B.连续模；C.复合模。6 .设计冲孔凸模时，其凸模刃口尺寸应该是（ A ）。A.冲孔件孔的尺寸；B.冲孔件孔的尺寸+ 2z （z为单侧间隙）；C.冲孔件孔的尺寸一2z;D.冲孔件尺寸一zo7 .压力加工的操作工序中，工序名称比较多，属于自由锻的工序是（C ），属于板料冲压的工序是（D ）。A.锻粗、拔长、冲孔、轧制； B.拔长、徽粗、挤压、翻边；C.锻粗、拔

17、长、冲孔、弯曲； D.拉深、弯曲、冲孔、翻边。8 .冲压模具结构由复杂到简单的排列顺序为（D ）。A、复合模简单模连续模；B、简单模连续模复合模；C、连续模复合模简单模；D、复合模连续模简单模。8-3 应用题1.图8-2所示的常啮合齿轮，年产 15万件，锻坯由锤上模锻生产。试图 8-2 （a）上修改零件不 合理的结构，在图8-2 （b）上定性绘出齿轮结构修改后的锻件图。丝”一一山 风崇图8-2(b)2 .如图8-3所示冲压件，采用厚l.5mm低碳钢板进行批量生产。试确定冲压的基本工序，并在 表8-1中绘出工序简图。图8-3表8-1序号工序名称工序简图1落料2冲孔1驾曲2翻边1港机工冲孔3巧曲r

18、3 .如图8-4所示冲压件，采用厚l.5mm低碳钢板进行批量生产。试确定冲压的基本工序。图8-4基本工序:4 .图8-5 （a）所示为油封内夹圈，图 8-5 （ b）所示为油封外夹圈，均为冲压件。试分别列出冲 压基本工序，并说明理由。（材料的极限圆孔翻边系数 K=0.68）。提示 1do = di - 2 H - 0.43R- 0.22t式中：do一冲孔直径（mm） ; di 一翻边后竖立直边的外径（mm） ; H一从孔内测量的竖立直边高 度（mm） ; R一圆角半径（mm） ; t一板料厚度（mm）。(a)(b)图8-5图8-5 （a）基本工序：1落料图8-5 （b）基本工序:1落料2位深2

19、冲孔3翻边4帮边原因：翻边系数k0 = 0.860.68,可以直接翻边；翻边系数k0=0.65420MPa B、结构钢的 （rb420MPa（TC、焊缝的 b420MPa D、焊条的 bb=420MPa9-3 填空题1 .焊接时往往都要对被焊工件进行加热。熔化焊加热的目的是（ 形成熔池）；压力焊加热的目的 是（将接头金属加热到高塑性状态）；锌厚加热的目的是（熔化钎料）。2 .焊接时一般都要对被焊区进行保护，以防空气的有害作用。手工电弧焊采用（气和渣联合 ）保护；埋弧自动焊采用（ 渣）保护；僦弧焊的保护措施是（僦气保护）；而在钎焊过程中则利用（ 钎剂 16 / 19）来进行保护。3 .点焊时必须

20、对工件施加压力，通电前加压是为了（使工件接头紧密接触）；断电后加压是为了（使接头产生塑性变形，压力作用下结晶）。4 .钎焊时除使用钎料外，还需使用（ 钎剂 ），它在钎焊过程中的作用是：1）（清除工件金属 和钎料表面上的氧化膜及杂质 ）；2）（隔离空气起保护作用）；3）增大钎料的（填充能力 ）。5 . CQ气体保护焊适于焊接（低碳钢 ）和（低合金钢）材料，应采用的焊丝分别是（H08MnSiA ）和（H08Mn2SiA ）。6 .压力焊时也需对工件接头进行加热，主要目的是（将接头金属加热到高塑性状态）。7 .钎焊的接头强度较低，为了提高接头的承载能力，钎焊采用（ 搭接）接头。8 .焊条牌号“结 5

21、07”中，了表示（低氢型药皮）和（ 直流专用）。作业10金属焊接性与焊接结构设计专业班级学号姓名10-1 判断题（正确的画 O,错误的画X）1 .金属的焊接性不是一成不变的。同一种金属材料，采用不同的焊接方法及焊接材料，其焊接性可能有很大差别。（O ）2 .焊接中碳钢时，常采用预热工艺。预热对减小焊接应力十分有效。同时，预热也可防止在接头上产生淬硬组织。（O ）3 .根据等强度原则，手工电弧焊焊接400MPa级白15MnV钢，需使用结426和结427 （或结422、结 423）焊条。（X ）10-2选择题1 .不同金属材料的焊接性是不同的。下列铁碳合金中，焊接性最好的是（D ）。A.灰口铸铁；

22、B.可锻铸铁；C.球墨铸铁；D.低碳钢；E.中碳钢；F.高碳钢。2.焊接梁结构，焊缝位置如图10-1所示，结构材料为16Mn钢，单件生产。上、下翼板的拼接焊缝A应用（B ）方法和（E ）焊接材料；翼板和腹板的四条长焊缝B宜采用（ A ）方法焊接，使用的焊接材料为（ H ）;筋板焊缝C应采用（ A ）方法焊接，焊接材料为（E）。A.埋弧自动焊； B.手工电弧焊； C.僦弧焊；D.电渣焊；E.结507;F.结 422; G.结 427; H . H08MnA 和焊剂 431; I. H08MnSiA ;J. H08A 和焊剂 130。图 10-110-3 填空题1 .图10-2所示为汽车传动轴，由

23、锻件 45钢和钢管Q235钢焊接而成。大批量生产时，合适的焊 接方法为(CO2气体保护焊)；使用的焊接材料为(H08MnSiA )。轮圈图 10-2图 10-32 .汽车车轮由轮圈和辐板组成，材料均为Q235钢，如图10-3所示。大批量生产时，轮圈由卷板机卷成，再经( 闪光对焊 )焊接而成；而轮圈与辐板则用(CO2气体保护焊)焊接连为一体,焊接材料为(H08MnSiA )。10-4应用题1 .在长春地区用 30mm厚的16Mn钢板焊接一直径为 20m的容器。16Mn的化学成分如下: 0=0.12-0.20%; Si=0.20 0.55%; Mn = 1.20 1.60% ; P、SV0.045%。(1)计算16Mn的碳当量；(2)判断16Mn的焊接性；(3)夏季施工时是否需要预热 ？冬季施工时是否需要预热？如需预热，预热温度应为多少=0.16+1.40/6 =0.3916Mn的焊接性良好 Mn Cr + Mo+V NiCu吁丁+5+ 一正一(先)100-150 Co夏季施工时不需要预热。冬季施工时需要预热，预热温度应2 .修改焊接结构的设计(焊接方法不变) (1)钢板的拼焊(电弧焊)，如图10-4。图 10-4(2)用钢板焊接工字梁(电弧焊 )，如图10-5。图 10-5(3)钢管与圆钢的电阻对焊，如图 10-6。图 10-7