重大2015年材料成形技术基础 ( 第3次作业 ).doc

1、 第 3 次作业 一、简答题（本大题共 30 分，共 5 小题，每小题 6 分） 1. 冷铁的作用是什么？ 2. 铸件的结构要素设计一般应考虑哪些方面？ 3. 请简要介绍材料成形过程的完整形态学模型。 4. 按照制造过程质量的变化情况，现代制造过程可分为哪几类 ? 5. 请简要叙述冲天炉熔炼铸铁过程中金属液化学成分的变化情况。 二、名词解释题（本大题共 20 分，共 4 小题，每小题 5 分） 1. 塑料的焊接 2. 橡胶制品的流变性能和流动性 3. 塑料挤出成形 4. 液态金属的充型能力与流动性 三、填空题（本大题 共 10 分，共 5 小题，每小题 2 分） 1. 生产中为提高合金的流动性

2、常采用的方法是 _ 。 2. 厚板焊接时为保证焊透应开制 _ 。 3. 防止缩孔的方法是控制铸件的 _ 顺序，使之符合 _ 原则 4. 对浇注过程的基本要求是 _ 。 5. 冲模按基本构造可分为三类。分为 _ 、 _ 和 _ 三类。 四、分析题（本大题共 40 分，共 2 小题，每小题 20 分） 1. 分析图 1 所示的粉末冶金零件结构是否合理？请图示改善方 案。 clcxjsjc-tp-xtda-0404-01。 2. 图一所示的自由锻件、图二所示的铸件和图三示的焊接连接件结构是否合理？请图示改善方案 答案： 一、简答题（ 30 分，共 5 题，每小题 6 分） 1. 参考答案： 用以加快

3、铸件某一部分的冷却速度，调节铸件的凝固顺序，与冒口相配合，可扩大冒口的有效补缩距离。 解题方案： 冷铁的作用 评分标准： 答对得 7 分 2. 参考答案： 铸件的最小壁厚； 铸件的临界壁厚； 铸件的内壁厚度； 铸件壁的过渡和连接； 肋； 铸造斜度； 凸台。 解题方案 ： 铸件的最小壁厚；铸件的临界壁厚；铸件的内壁厚度；铸件壁的过渡和连接；肋；铸造斜度；凸台。 评分标准： 答对一条得 1，全部答对得 7 分 3. 参考答案： 解题方案： 完整模型包括质量、能量和信息等内容。 评分标准： 答对得 7 分 4. 参考答案： 按照制造过程质量的变化情况，现代制造过程可分为：质量不变过程、质量减少过程和

4、质量增加过程。 1、质量不变过程是指加工材料在过程初始时的质量等于或近似等于加工材料在过程结束时的最终质量。质量不变的基本过程主要是机械过程，它包括弹性变形、塑性变形、塑性流动、 浇灌、运输等。 2、质量减少过程的特点是零件最终的几何形状局限在材料的初始几何形状内。也就是说，形状改变是通过去除一部分材料形成的。所有常见的切削过程，落料、冲孔、剪切等金属成形过程都属于质量减少过程。 3、质量增加过程的特征是加工材料在过程开始时的质量比过程结束时的最终质量有所增加。材料经过渗碳、渗氮、氰化处理、气相沉积、喷涂、电镀、刷镀等表面处理后质量有所增加，装配与连接、快速原型都可理解为质量增加过程。 解题方

5、案： 评分标准： 5. 参考答案： 1、碳量的变化：凡是能增加碳在铁液中溶解度的元素（ 如锰），都能使铁液含碳量增加；凡是能减少碳在铁液中溶解度的元素（如硅、磷），都能使铁液含碳量减少。 2、铁、硅、锰等合金元素的变化：冲天炉炉气中 O2、 CO2 含量愈高，氧化作用愈大，合金元素的烧损就愈严重。 3、硫量的变化：在一般冲天炉内，金属炉料经熔炼后，含硫量往往增加 40 100。 4、磷量的变化：酸性冲天炉熔炼过程中不能脱磷，磷量基本不变。碱性冲天炉有脱磷作用。 解题方案： 碳量的变化， 硫量的变化，磷量的变化： 评分标准： 答对一条得 2，全部答对得 7 分 二、名词解释题（ 20 分，共 4

6、 题，每小题 5 分） 1. 参考答案： 将分离的塑料用局部加热或加压等手段，利用热熔状态的塑料大分子在焊接压力作用下相互扩散，产生范德华作用力，从而紧密地连接在一起，形成永久性接头的过程称为塑料的焊接。 解题方案： 塑料的焊接的基本定义。 评分标准： 答对一个名词得 2 分 2. 参考答案： 胶料的粘度随剪切速率而降低的特性称为流变性。 橡胶在一定温度、压力作用下，能够充满模腔各个部分的性能称为橡胶的流动性。 解题方案： 橡胶制品的流变性能和流动性的基本定义。 评分标准： 答对一个名词得 2 分 3. 参考答案： 料筒的塑料，经外部加热和料筒内螺杆机械作用而成粘流态，并借助螺杆的旋转推力使熔

7、料通过机头里的口模，挤成与口模形状相仿的连续体，此后经过定型、冷却、牵引、卷绕和切割等辅助装置，获得需要的制品。 解题方案： 塑料挤出成形的基本定义 评分标准： 回答出塑料挤出成形的概念得 2 分 4. 参考答案： 液态金属充满铸型型腔，获得形状完整、轮廓清晰的铸件的能力，称为液态金属充填铸型的能力，简称液态金属的充型能力。 液态金属自身的流动能力称为“ 流动性 ” ，是金属的液态铸造成形的性能之一 ，与金属的成分、温度、杂质含量及其物理性质有关。 解题方案： 充型能力与流动性的基本定义。 评分标准： 答对一个名词得 2 分 三、填空题（ 10 分，共 5 题，每小题 2 分） 1. 参考答案

8、： 提高浇注温度 解题方案： 合金的流动性 评分标准： 答对 1 个空格得 1 分 2. 参考答案： 坡口 解题方案： 焊接成形 评分标准： 答对 1 个空格得 1 分 3. 参考答案： 凝固 定向凝固 解题方案： 缩孔和缩松 评分标准： 答对 1 个空格得 1 分 4. 参考答案： 应有设计合理的浇注系统及合适的浇注温度和浇注速度。 解题方案： 浇注过程的基本要求 评分标准： 答对 1 个空格得 1 分 5. 参考答案： 简单模 连续模 复合模 解题方案： 冲模的分类。 评分标准： 答对 1 个空格得 1 分 四、分析题（ 40 分，共 2 题，每小题 20 分） 1. 参考答案： 上述三个零件的结构不合理 设计粉末压制结构零件结构时应避免压制件出现窄尖部分 修改后的图如图 2 所示： clcxjsjc-tp-xtda-0404-02。 解题方案： 熟悉粉末压制结构零件设计的原则并加以运用。 评分标准： 答对一条得 3，全部答对得 10 分 2. 参考答案 ： 图一不合理自由锻件上应避免锥体、曲线或曲面交接以及椭圆形、工字形截面等结构。因此不合理。 图二不合理，凡能与分型面垂直的肋条，应与分型面垂直。 图三不合理，焊缝应避免过分集中或交叉 可改为下图：解题方案： 评分标准：