文档介绍：《材料加工工程》试题库
第二部分:固态金属塑性成形
一、模锻工艺及锻模设计
1、填空与名词解释
(1)金属坯料锻前加热的目的:提高金属的塑性,降低变形抗力,使之易于在锻模模膛内流动成形,并具有一定的力学性能。
(2)常用的下料方法:剪床下料、冲床剪切下料、锯床下料。
(3)开式模锻:沿锻件分模面周围形成横向飞边的模锻。
(4)闭式模锻:不形成横向飞边,仅形成纵向毛刺(小飞边)的模锻。
(5)锻模中心:锻模燕尾中心线和键槽中心线的交点。
(6)模膛中心:模锻时上模模膛承受反作用力的合力作用点。
(7)精密模锻:在锻件表面仅留少量的机加工余量或不留余量的模锻。
(8)正挤压: 挤压时金属的流动方向与凸模的运动方向一致。
(9)反挤压: 挤压时金属的流动方向与凸模的运动方向相反。
2、问答题
(1)试分析锤上模锻和热模锻压力机上模锻飞边槽的作用?
答:锤上模锻时,飞边槽的作用是,产生足够大的横向阻力,促使金属充满锻模模膛;对毛坯金属起调节和补偿作用;对于锤模锻还能起到缓冲作用。而热模锻压力机上模锻由于采用于较为完备的制坯工步,金属在终锻模膛内主要是以镦粗的方式变形,飞边槽的阻力作用不像锤上显得那么重要,而较多地起着排泄和容纳毛坯上多余金属的作用,即热模锻压力机上模锻,其飞边槽的主要作用是对毛坯金属起调节和补偿作用;其次才是起横向阻力作用;并因热模锻压力滑块行程固定且打击速度慢,模锻时上下模不接触,故不存在起缓冲作用的问题。
(2)试分析归纳选用预锻模膛的作用和带枝芽类锻件的预锻模膛的设计方法?
答:预锻模膛的正面作用,一是经预锻后的坯件,保证终锻时获得成形饱满、无缺陷的优质镀件;二是减少流入飞边槽的金属横耗;三是减少终锻模膛的磨损,提高使用寿命。其负面作用,增大了锻模尺寸,降低了生产率,对于锤和螺旋压力机上模锻导致了偏心打击,降低了尺寸精度,锤杆(螺杆)受力恶化。
带枝芽类锻件预锻模膛总的设计思路是要造成有利于坯料金属流向枝芽模膛。其设计方法是:简化枝芽部分的形状;增大与枝芽连接处的圆角半径;必要时可在分模面上开设阻力尼沟,加大预锻时金属流向飞边槽的横向阻力。
(3)试述闭式模锻锻模设置分流降压腔的原则及作用,并利用教材上相对平均工作压力Pm/2k—相对面积缩减率R曲线图解释减小模膛工作压力的依据及方法?
答:设置原则:分流腔的位置应选择在模膛最后充满的部位;多余金属分流时在模膛内所产生的压力比刚充满时所产生的压力没有增加或增加很小。
作用:减少模膛工作压力,有利于提高模具寿命;对工艺的稳定性起补偿作用,降低对下料精度的苛刻要求。
由Pm/2k—R曲线图可以看出:工作压力Pm随面积缩减率R的增加而增加,在闭式模锻行程未了,其R=1时,Pm增至无穷大,不仅变形金属不能完全充满模膛(如齿轮的齿尖处),而且还会损害模具,如果在与锻件非重要部位对应的模膛设置一溢(分)流口,使R<1,当模膛完全充满时,就可避免工作压力急剧增高。
3、综合题
(1):试述计算毛坯的依据和作用,根据下面的计算毛坯直径图,写出各项繁重系数的表达式并说明各自的含义,根据给出的数据计算出各繁重系数的具体数据,并由教材上“长轴类锻件制坯工步选用图表”查找出所需的制坯工步?
答:依据是,假定长轴类锻件在模锻时为平面应变状态,因而计算毛坯的长度与锻