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1、單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,*,*,1.1.4,某工廠鑄造一批啞鈴，常出現(xiàn)如圖,1-59,所示的明縮 孔，有什么措施可以防止，并使鑄件的清理 工作量最小？,答：可采用順序凝固，使鑄件按規(guī)定方向從一部分到另一部分逐漸凝固。在鑄件可能出現(xiàn)縮孔的厚大部位安放冒口?；蛟阼T件遠離澆冒口的部位增設冷鐵，加快該處的冷卻速度，使厚壁凸臺反而最先凝固，從而實現(xiàn)自下而上的順序凝固。如圖所示,1.1.5,某廠自行設計了一批如圖所示的鑄鐵鐵槽型梁。鑄后立即進行了機械加工使用一段時間后，在梁的長度方向上發(fā)生了彎曲變形。（,1,）該梁壁厚均勻，為什么還會變形？判
2、斷梁的變形方向。（,2,）有何鑄造工藝措施能減少變形,?,（,3,）為防止鑄件變形，請改進槽型梁結(jié)構(gòu)。,答：,1.,因為該鑄件有應力是不穩(wěn)定的，將自發(fā)的通過變形來減小內(nèi)應力，趨于穩(wěn)定狀態(tài)。向下凹。,2.,采用同時凝固以便冷卻均勻，或用“反變形”工藝。,3.,采用如下圖所示結(jié)構(gòu)?；蛟黾油鈭A角，減小熱節(jié)。,1.1.11,某鑄件時常產(chǎn)生裂紋缺陷，如何區(qū)分其性質(zhì)？如果屬于熱裂紋，應該從那些方面尋找原因？,(1),熱裂常發(fā)生在 鑄件的拐角處，截面厚度突變處等應力集中的部位或鑄件最后凝固區(qū)的縮孔附近或尾部。裂紋往往沿晶界產(chǎn)生和發(fā)展，外形曲折，不規(guī)則，裂縫較寬，裂口表面氧化較嚴重。,冷裂外形常穿過晶粒，呈連
3、續(xù)直線狀。裂縫細小，寬度均勻，斷口表面干凈光滑，具有金屬光澤或微氧化色。,（,2,）鑄件結(jié)構(gòu)不合理，合金的收縮大，型（芯）砂退讓性差以及鑄造工藝不合理均可能引起熱裂，剛和鐵中的硫，磷降低了剛和鐵的韌性，使熱裂的傾向大大提高。,1.2.2,確定如圖所示鑄件的鑄造工藝方案，要求如下：（,1,）按單件小批生產(chǎn)條件分析最佳方案,;,（,2,）按所選方案繪制澆注位置，分型面，分模面。,采用型芯三箱造型，或使用型芯二箱造型,上,下,造型方法為手工造型，方案如圖：,1.3.2,試比較壓力鑄造，低壓鑄造，擠壓鑄造三種方法的異同點及應用范圍。,異同點：壓力鑄造是動型提供壓力，最后從動型中頂出鑄件；低壓鑄造是壓縮
4、空氣提供壓力，鑄件由澆口進行補縮，不要冒口；擠壓鑄造的壓力很小，外力不直接作用在工件上，沒有塑性變形組織。,應用范圍：壓力鑄造廣泛應用于汽車，拖拉機，儀器儀表，醫(yī)療器械等制造行業(yè)中；低壓鑄造常用來生產(chǎn)汽缸體，汽缸蓋，活塞，曲軸箱，殼體等高質(zhì)量鋁合金，鎂合金鑄件，有時用于生產(chǎn)銅合金，鑄鐵件。擠壓鑄造適合于生產(chǎn)各種力學性能要求高，氣密性好的后壁鑄件，如汽車鋁輪轂，發(fā)動機鋁活塞，鋁缸體，制動器鋁鑄件等，不適合生產(chǎn)結(jié)構(gòu)復雜的鑄件。,1.4.2,在方便鑄造和易于獲得合格鑄件的條件下，圖,1-62,所示鑄件構(gòu)造有何值得改進之處？怎樣改進？,構(gòu)造改進如圖所示：,懸臂部分改為工字梁。,1.5.4,某鑄件壁厚有
5、,5mm,，,20mm,52mm,三種，要求鑄件各處的抗拉強度都能達到,150MPa,，若選用,HT150,牌號的灰鑄鐵澆注，能否滿足其性能要求？,答：由表中數(shù)據(jù)可得：,HT150 175,（,2.510mm,）,145(1020mm),130(2030mm),120(3050mm),因鑄件在壁厚,20mm,52mm,處無法承受,150MPa,強度，所以不滿足性能要求。,2.1.1,錫在,20,、鎢在,1100,變形，各屬于哪種變形？為什么,(,錫的熔點為,232,，鎢的熔點為,3380),？,答：按照絕對溫度計算。絕對溫度零點是,-237,。,錫在,20,變形屬于熱變形，其,T,再,=0.4
6、,（,232+237,）,K(1100+237)K,。,2.2.3,如何確定模鍛件分模面的位置？,答：按照以下原則確定分模面的位置,要保證模鍛件能從模膛中取出。,按選定的分模面制成的鍛模后，應使上、下兩模沿分模面的模膛輪廓一致，以便在安裝鍛模和生產(chǎn)中容易發(fā)現(xiàn)錯模現(xiàn)象，及時調(diào)整鍛模的位置。,最好把分模面選在模膛深度最淺的位置處，使金屬很容易充滿模膛，便于取出鍛件，有利于鍛模的制造。,選定的分模面應使零件上所加的敷料最少。,最好使分模面為一個平面，使上、下鍛模的膛深度基本一致，差別不宜過大，以便于制造鍛模。,2.2.5,圖,2-55,所示的零件的模鍛工藝性如何？為什么？應如何修改使其便于模鍛？,圖
7、,2-55,答：工藝性不好，原因在于有突出物，不便于取模，存在著薄壁，而且沒有一定的拔模斜度。,修改后的圖形見教材,P70,，如圖,2-26,。,2.2.6,圖,2-56,所示的兩個零件采用錘上模鍛工藝成形,試選擇合適的分模面。,圖,2-56,(a),平連桿,(b),彎連桿,2.2.7,圖,2-57,所示零件若批量分別為單件、小批、大批量生產(chǎn)時，應選用哪種方法制造？定性的畫出各種方法所需的鍛件圖。,其生產(chǎn)為單件，宜采用自由鍛，鍛件圖如下。,小批量生產(chǎn)的齒輪，宜采用摩擦壓力機上模鍛，鍛件圖如下。,大批量生產(chǎn)的通孔回轉(zhuǎn)體零件，宜采用平鍛機上模鍛，鍛件如下。,圖,2-57,不同的零件,2.2.9,圖
8、,2-58,所示零件采用模鍛方法制坯，設計上有哪些不合理的地方？為什么？,不合理的地方如圖：,1.,應設計為圓角，減小金屬流動時的摩擦阻力和使金屬液充分的填滿模膛；,2.,應有一定的拔模斜度,便于拔模；,3.,應設計得更厚，不然金屬容易冷卻，不易充滿模膛；,4.,應為非機械加工面，模鍛的尺寸精度高和表面粗糙度底，所示處不用于配合。,2.4.4,用,50,沖孔模具來生產(chǎn),50,落料件能否保證沖壓件的精度？為什么？,答：不能。沖孔模的設計以凸模為基準，考慮到磨損，凸模取合乎公差要求的最大值，因而，使用沖孔模，來生產(chǎn)落料件，尺寸偏大。,2.4.5,用,2501.5,板料能否一次拉深成直徑為,50,的
9、拉深件？應采取哪些措施才能保證正常生產(chǎn)？如果為多次拉深，請設計每次拉深系數(shù)。,答：不能一次拉深成型，應采用多次拉深，為保證材料有足夠的塑性，一兩次拉深之后應安排工序間的退火處理，再著，多次拉深中，拉深系數(shù)應一次比一次大。,各次拉深系數(shù)，,m,1,=0.5,，,m,2,=0.625,，,m,3,=0.64(m=m,1,m,2,m,3,=0.2),。,2.4.9,試述圖,2-60,所示沖壓件的生產(chǎn)過程。,1.,先從板材上沖裁出上圖形狀。,2.,再在圖示位置沖掉兩個圓孔。,3.,最后沿著圖示虛線位置折彎。,3.2.6,常見焊接缺陷有哪幾種？其中對焊接接頭性能危害最大的為哪幾種？,答：焊接接頭的不完整
10、性稱為焊接缺陷，主要有焊接裂紋，未焊透，夾渣，氣孔和焊縫外觀缺陷等。其中危害最大的是焊接裂縫和氣孔。,3.2.11,產(chǎn)生焊接應力與變形的原因是什么？焊接過程中和焊后，焊縫區(qū)縱向受力是否一樣？清除和防止焊接應力有哪些措施？,答：焊接過程的加熱和冷卻受到周圍冷金屬的約束，不能自由膨脹和收縮。當約束很大時，則會產(chǎn)生殘余應力，無殘余變形。當約束很小時，既產(chǎn)生殘余應力，又產(chǎn)生殘余變形。,采取以下措施可以防止或消除焊接應力：,(1),焊接不要有密集交叉，截面和長度也要盡可能小，以減少焊接局部加熱，從而減少焊接應力。,（,2,）采取合理的焊接順序，使焊縫能夠自由收縮，以減少應力。,（,3,）采用小線能量，多
11、層焊，也可減少焊接應力。,（,4,）焊前預熱可以減少工件溫差，也能減少殘余應力。,（,5,）當焊縫還處于較高溫度時，錘擊焊縫使金屬伸長，也能減少焊接殘余應力。,（,6,）焊后進行消除應力的退火可消除殘余應力,。,3.2.12,按下圖示拼接大塊鋼板是否合理？為什么？要否改變？怎么改變？為減少焊接應力與變形，其合理的焊接次序是怎樣的,?,答：不合理。,焊縫密集交叉。局部加熱多，易產(chǎn)生焊接應力和變形。,可考慮改成圖,2,的拼接方式，或圖,3,方式。,合理的焊縫次序為，應先分別焊接左圖上，中，下三塊。然后將三塊連成整體。,2a,a,圖,1,圖,2,圖,3,（來自朱春來的作業(yè)）,3.3.5,點焊的熱源是
12、什么？為什么會有接觸電阻？接觸電阻對點焊熔核的形成有什么影響？怎樣控制接觸電阻的大小？,答：點焊是用圓柱電極壓緊工件，通過電流流過工件產(chǎn)熱獲得焊點。工件無為金屬，金屬有自身的電阻。接觸電阻小時，吸熱少而散熱快，導致熔核偏向電阻大的一方，形成熔核偏移。可以采用特殊電極或工藝墊片來改變接觸電阻,。,3.4.3,用下列板材制作圓筒型低壓容器，試分析其可焊性，并選擇焊接方法和焊接材料。,（,1,）,A3,鋼板，厚,20 mm,，批量生產(chǎn)；（,2,）,20,鋼板，厚,2mm,，批量生產(chǎn)；（,3,）,45,鋼板，厚,6mm,，單件生產(chǎn)；（,4,）紫銅板，厚,4mm,，單件生產(chǎn)；（,5,）鋁合金板，厚,20
13、mm,，單件生產(chǎn)；（,6,）鎳鉻不銹鋼板，厚,10mm,，小批生產(chǎn)。,答：,（對焊絲、焊劑、焊條牌號不做要求）,（,1,）可焊性較好，采用批量生產(chǎn),小件使用,CO2,焊，選用,H08Mn2SiA,焊絲加強脫氧和合金化，大件用埋弧焊選用,H08A,或,H08MnA,焊絲和,HJ431,焊劑；,（,2,）可焊性良好，采用縫焊（板厚小于,3,毫米，無密封要求，應選用電阻點焊，有密封要求，選用縫焊）；,（,3,）可焊性不大好，采用手弧焊，使用,J607,，或,J707,焊條；,（,4,）銅的焊接性較低碳鋼低。可選用氬弧焊焊絲選用特制的紫銅焊焊絲。焊劑主要成分是硼砂和硼酸。,（,5,）焊接性不好，采用氬
14、弧焊，專用鋁合金焊絲；,（,6,）鎳、鉻的加入使合金鋼中的碳當量增加,可焊性差,應采用氬弧焊，選用,Ni-Cr,不銹鋼焊絲，也可采用手弧焊，采用不銹鋼焊條。,3.5.1,如下圖三種焊件，其焊件布置是否合理？若不合理，加以改正。,解：三種皆不合理，改進如下：,只一條焊縫即可,3.5.2,下圖示兩種低碳鋼支架，如批量生產(chǎn)，設計最合理的生產(chǎn)工藝方案。如用焊接方法，試選用焊接方法，并對接頭形式與焊接材料提出工藝要求。,答：應當用焊接工藝，焊接方法是手弧焊。選用,J422,焊條。接口形式可采用單邊,Y,型坡口。,圖畫得不理想，沒有遵守軸測圖的畫法規(guī)定。,3.5.3,焊接梁尺寸如圖,3-56,所示,材料為
15、,15,鋼,現(xiàn)有鋼板最大長度為,2500mm,。要求,:,決定腹板與上、下翼板的焊縫位置,選擇焊接方法,畫出各條焊縫接頭形式并制定各條焊縫和焊接次序,圖,3-56,焊接工藝設計,答,:,腹板與上、下翼板的焊縫位置應選在腹板上的耳板與翼板交接處,圖中,510,的位置,采用手弧焊,焊接順序如圖中數(shù)字所示,各焊縫接頭形式如下。注意對稱焊,上下翼板的對接接頭受力最大，先焊接，也要避開最大應力處。,焊縫,1,對接接頭,雙,Y,形接頭,焊縫,26,810,T,形接頭,不開坡口,焊縫,7,此四處也要講順序，對稱來焊,3.5.6,計算下圖示對接焊縫的橫向收縮量。,S=0.25*(3*3+17*17+3*17)
16、/20+0.125*3,=4.7375,4.2.10,切屑是怎樣形成的,?,常見的切屑有幾種,?,答,：,（,1,）,金屬切削過程實際就是切屑的形成過程。被切削金屬層受到刀具的擠壓作用，產(chǎn)生彈性變形。隨著切削的繼續(xù)進行，刀具繼續(xù)給被切金屬層施加壓力，金屬內(nèi)部的應力和應變也隨之變大；當應變達到材料的屈服極限時，被切削金屬層產(chǎn)生塑性變形。此時切削仍在進行，金屬內(nèi)部應力與應變繼續(xù)變大，當應力達到材料斷裂強度極限時，被切金屬層就會斷裂而形成切屑。此時，金屬內(nèi)部應力迅速下降，又重新開始彈性變形,塑性變形,斷裂變形的循環(huán)，產(chǎn)生新的切屑。,（,2,）,常見的切屑有帶狀、節(jié)狀、崩碎三類切屑。,4.3.2,粗車,45,鋼軸外圓，毛坯直徑,d,w,=86mm,，,粗車后直徑,d,m,=80mm,，被加工外圓表面長度,l,w,=50mm,，切入、切出長度,l,1,=l,2,=3mm,，切削用量,v,c,=120m/min,，,f=0.2mm/r,，,a,p,=3mm,，試求基本工藝時間,t,m,。,答：車削行程長度,l=l1+l2+l,w,=50+3+3mm=56mm,；,t,m,=,*,d,w,*l*h/
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