发布时间 : 星期六 文章工程材料与机械制造基础课后习题答案更新完毕开始阅读
为便于造型，避免铸件在尖角处产生裂纹和应力集中，避免因尖角在浇注时造成冲砂、砂眼和黏砂等缺陷。图7-52铸件的结构设计不合理，孔不应该有上部圆角，或者不铸出孔。
19、指出如图7-53所示铸件结构不合理之处，并加以改正。
20、为什么要设计铸件的结构斜度？铸件的结构斜度与起模斜度有何异同？ 为方便起模和避免损坏砂型。铸件的结构斜度是从使用角度考虑设计的，而起模斜度是考虑铸造工艺要求附加的，如铸件的结构斜度大于起模斜度，可不在考虑与起模斜度。
第八章 压力加工（151）
１、 常用的金属压力加工方法有哪些？各有何特点？
（1） 轧制：使金属坯料通过一对回转轧辊间的空隙产生变形。 （2） 挤压：使金属坯料从挤压模的模孔中挤出而变形。 （3） 拉拔：将金属坯料从拉拔模的模孔中拉出而变形。
（4） 自由锻：将金属坯料放在上下砧板间受冲击力或压力而变形。 （5） 模锻：将金属坯料放在模锻模膛内受冲击力或压力而变形。 （6） 板料冲压：利用冲模，使金属板料产生分离或变形。
2、为什么弹簧丝都采用冷拉、冷卷成形？在拉制过程中为什么被拉过模孔而截面缩小的钢丝其截面不会再缩小，也不会被拉断？
冷拉簧丝在冷拉过程中受挤压，表面形成压应力，有利于提高疲劳强度。弹簧主要受剪应力，而冷拉簧丝纤维组织沿轴向分布，垂直于剪应力方向，有利于承受剪应力。
冷卷成形是为了保持冷拉簧丝的特点。
被拉过模孔而截面缩小的钢丝其截面不会再缩小，也不会被拉断，是因为在模孔的挤压下，金属发生冷变形，，材料的强度、硬度提高，塑性和韧性下降的原因。 3、纤维组织是如何形成的？它的存在有何利弊？设计零件时如何合理利用纤维组织？
通过热变形时材料内部的夹杂物及其他非基体物质，沿塑性变形方向形成纤维组织。它使材料顺纤维方向的强度、塑性和韧性增加，垂直纤维方向的同类性能下降，力学性能出现各向异性。设计零件时应使纤维组织沿拉最大正应力方向，而最大剪应力垂直于纤维方向，并尽可能使纤维方向沿零件的轮廓分布而不被切断。
4、何谓冷变形和热变形？纯铅丝和纯铁丝反复折弯会发生什么现象？为什么？ 材料在再结晶温度以下变形称为冷变形，反之为热变形。纯铅丝和纯铁丝反复折弯会发生加工硬化（即强度、硬度增加，塑性、韧性下降）现象。这是因为金属在外力作用下产生塑性变形，晶体与晶体间发生位移，使位错阻力增加所至。 5、何谓金属的可锻性？影响可锻性的因素有哪些？
金属的可锻性(锻造性能):是衡量材料压力加工难易程度的工艺性能。包括塑性和变形抗力。
影响可锻性的因素有：（1）金属的化学成分；（2）金属的组织结构；（3）变形温度；（4）变形速度；（３）应力状态。
6、为什么锻件的力学性能常优于铸件？
因为热变形可使金属的致密度提高，细化组织，提高其力学性能。 7、为什么重要的轴类锻件在锻造过程中均安排有鐓粗工序？ 为提高零件的锻造比，以提高纤维组织的明显程度及材料的致密度，破碎铸造状态下的树枝状组织，细化晶粒，达到提高其力学性能的目的。 8、在图8-54所示的两种砧铁上拔长时，其效果有何不同？
图a比图b效果好，图a材料在V型砧铁作用下受压面较多，有利于纤维组织的形成和阻碍内部缺陷的产生和扩展。图b材料在平砧铁材料表面层在两侧处于拉应力状态，容易产生垂直方向的裂纹。
9、试述自由锻、胎模锻和模锻的特点及适用范围。
自由锻特点：锻造时，金属能够沿上、下砧块向没有受到锻造工具工作表面限制的各方向流动。（２）工具简单，应用广泛，对设备要求低，生产周期短；生产率低，尺寸精度不高，表面粗糙度高，对工人操作水平要求高，自动化程度低。用于单件、小批量生产。
胎模锻特点：介于自由锻与模锻之间（１）不需用昂贵的设备，可扩大自由锻的范围。（２）操作灵活，可局部成形。（３）胎模结构简单，制造容易。（４）胎模锻尺寸精度不高，工人劳动强度大，胎模容易损坏，生产率不高。。用于中、小批量的小型锻件的生产。 模锻的特点：（１）锻件质量较好，力学性能较高。（２）锻件形状复杂，尺寸精度高，表面质量较好。（３）生产率高，劳动强度小，操作简便，对工人技术要求低，容易实现机械化。（４）节约金属材料，锻件加工余量和公差较小。适用于中、小型锻件的成批和大量生产。
10、对于如图8-55所示的零件采用自由锻制坯，试定性绘出锻件图，选择自由锻工序，并绘出变形简图。
11、图8-56所示模锻零件的设计有哪些不合理的地方？应如何改进？
图示模锻零件的设计不合理的地方：φ90的外圆表面为不加工面，但它没有倒角、圆弧过度和拔模斜度等，齿轮齿形及外圆更不能不加工。
12、图8-57所示三种零件若分别进行单件、小批量和大批量生产时，应选用哪种锻造方法制造？试定性绘出锻件图。
13、下列零件应选用何种锻造方法制坯？ （1）活扳手（大批量）：模锻 （2）大六角螺钉（成批）；模锻 （3）铣床主轴（成批）；自由锻 （4）起重机吊钩（单件）。自由锻
14、如何确定冲孔模和落料模的刃口尺寸？用直径50mm的冲孔模具来生产直径50mm的落料件能否保证冲压件的精度？为什么？
冲孔模和落料模要求凸模和凹模间有合理的间隙，其间隙一般为板厚的5%~10%。用直径50mm的冲孔模具来生产直径50mm的落料件不能保证冲压件的精度，因为工件上孔的尺寸取决于凸模的尺寸，而外形尺寸取决于凹模尺寸。 15、板料拉深时，如何防止工件拉裂和边缘起皱？
① 凸凹模的工作部分必须具有一定的圆角；② 凸凹模间隙要合理；③ 控制拉深系数；④ 设置压边圈；⑤ 涂润滑油。 16、冲模结构分为哪几类？各有何特点？
按每一次冲程完成工序的多少可分为简单模、连续模和复合模。
简单模一次冲程只能完成一道工序，结构简单，成本低，生产率较低，主要用于简单冲裁件的批量生产；连续模在一次冲程内在模具的不同位置上可以同时完成两道以上的工序，但结构复杂，成本高。适用于大批量生产精度要求不高的中小型零件；复合模在一次冲程内在模具的同一位置上可同时完成两道以上的工序，零件加工精度，高生产率高，但模具制造复杂，成本高，适用于大批量生产。
17、试述如图所示冲压件的生产过程。 落料、冲孔、折弯
18、超塑成型与普通塑性成型有何区别？常用的超塑成型方法有哪些？
超塑成型是利用材料在特定的条件下所表现出的异常高的伸长率（超过100%）的能力来成形的，它比普通塑性成型所需载荷低得多，能成型出普通塑性成型不能成形的高质量、高精度的薄壁、薄腹板、高筋件和其他复杂件。常用方法有超塑性模锻、超塑性无模拉拔、超塑性气压涨形和超塑性涨形与扩散连接复合工艺等。
19、简述摩擦压力机的工作原理。为什么摩擦压力机上不宜进行多模膛锻造？ 摩擦压力机靠飞轮旋转所积蓄的能量转化为金属的变形能进行锻造的。电动机经带轮、摩擦盘、飞轮和螺杆带动滑块做上、下往复运动，操纵机构控制左、右摩擦盘分别与飞轮接触，利用摩擦力改变飞轮转向。因传动效率低，滑块上没有特殊的安装上模的装置，多模膛锻造时易错边，所以不宜进行多模膛锻造。 20、何谓精密锻模？它与普通锻模相比有何特点？ 精密锻模精度比普通锻模高，用它可直接锻造出所需的产品零件。与普通锻模相比没有飞边槽。
第九章 焊接（177）
1、什么是焊接电弧？它由哪几个区域组成？各区产生的热量和温度如何？什么是正接和反接？
焊接电弧：由焊接电源供给的，具有一定电压的两电极间或电极与焊件间，在气体介质中产生的强烈而持久的放电现象。电弧由阴极区 、阳极区和弧柱区三部分组成。阳极区热量约占43%，温度约为2600K；阴极区热量约占36%，温度约为2400K；弧柱区热量约占21%，温度可达6000~8000K。直流电源焊接时，正接：工件为正极，焊条为负极；反接工件为负极，焊条为正极。
2、焊条由哪几部分组成？各部分作用如何？其中为什么含有锰铁？在其他电弧焊工艺中，有无类似材料和作用？
焊条由金属焊芯和药皮两部分组成。焊芯的作用：①作为电级，起导电作用：②作为焊缝的填充金属，与母材一起组成焊缝。药皮的作用： ①稳定电弧； ②产生保护气体； ③造渣，保护焊缝；④补充合金元素，提高焊缝金属的力学性能。锰铁在焊接冶金过程中起脱气、去硫、渗合金等作用。在其他电弧焊工艺中，有类似材料和作用，如钎焊中的钎剂。
3、什么是焊接热影响区？熔焊时低碳钢的焊接热影响区一般分为那几个区？它
们对焊接接头质量有何影响？可采用什么措施来减少或消除热影响区？
热影响区：在焊接过程中，焊缝两侧金属因焊接热作用而产生组织和性能变化的区域。低碳钢的焊接热影响区分为溶合区、过热区、正火区和部分相变区。溶合区：成分和组织极不均匀，强度下降塑性很差，是产生裂纹及局部脆性破坏的发源地。过热区：具有过热组织或晶粒显著粗大的区域。过热区的塑性、韧性差，容易产生焊接裂纹。正火区：具有正火组织的区域。空冷后，金属发生重结晶，晶粒细化，其力学性能优于母材。部分组织发生相变的区域。该区的晶粒大小不均匀，力学性能稍差。对热影响区的大小、组织和性能可以通过不同的焊接方法，焊接规范等工艺措施加以控制，如减少焊接电流，但无法消除。
4、什么是酸性焊条和碱性焊条？各有何特点？焊后焊接接头质量有何影响？各在何种场合使用？
酸性焊条和碱性焊条区别在药皮的化学成分，酸性焊条药皮熔渣的主要成分是酸性氧化物，碱性焊条药皮熔渣的主要成分是碱性氧化物。酸性焊条特点是氧化性较强，易烧损合金元素，但电弧稳定，对焊件上的油污、铁锈不敏感，工艺性较好；熔渣熔点较低，流动性好，有利于脱渣和焊缝的形成，但难以有效清除熔池中的硫、磷杂质，容易形成偏析，焊缝塑性和韧性稍差，渗合金作用弱，热裂倾向大。酸性焊条适合各种电源，常用于一般钢结构件的焊接。碱性焊条氧化性弱，脱硫、磷能力强，抗裂性好，但对油污、水锈等敏感性较大，易产生气孔，工艺性较差。一般需要采用直流反接，主要用于压力容器等重要结构件的焊接。 5、产生焊接应力和变形的原因是什么？焊接应力是否一定要消除？如何消除，可采取哪些措施来消除？ 焊接过程中，对焊件进行不均匀加热和冷却，是产生焊接应力和变形的根本原因。焊接应力一定要消除。消除焊接应力措施有：选择合理的焊接顺序，尽量使焊缝自由收缩；锤击焊缝；加热减应区；焊前预热和焊后缓冷；焊后去应力退火。 6、焊接变形的基本形式有哪些？预防和减少焊接变形常采用哪些措施？如产生变形如何校正？
变形的形式：收缩变形、角变形、弯曲变形、波浪变形、扭曲变形等。 预防和减少焊接变形常采用的措施：（１）合理选择焊件结构；（２）焊前预热，焊后缓冷：（3）焊前组装时，采用反变形法；（４）刚性固定法；（5）预留收缩变形量；（6）加热“减应区”；（7）安排合理的焊接顺序；（8）锤击焊缝法；（9）焊后热处理。校正方法有：（１）机械矫正法；（２）火焰矫正法。 7、埋弧自动焊与手工电弧焊相比有何优点？ 优点：（1）生产率高；（2）焊接质量高且稳定；（3）劳动条件好。 8、氩弧焊可分为哪几种？有何特点？适合于焊接哪些材料？ 按使用电极不同可分为不熔化极氩弧焊和熔化极氩弧焊。不熔化极氩弧焊易于实现机械化和自动化焊接，但通过的电极的电流不易过大，常用于焊接厚度小于6mm的薄板。熔化极氩弧焊，可采用较大的焊接电流。为使电弧稳定，通常采用直流反接。适宜焊接25mm以下的板材。
9、电阻焊的基本形式有哪几种？各有何特点？ 电阻焊的基本形式有点焊、缝焊和对焊。点焊是利用柱状电极加压通电在搭接工件接触面间形成一个个焊点的焊接方法，适于焊接薄板壳体或型钢构件。缝焊与点焊原理近似，用圆盘状滚动电极代替了柱状电极，并配合断续通电，形成连续重叠的焊点，适于焊接有密封要求的薄壁容器。对焊是利用电阻热使两个工件在