材料成形工艺基础

材料成形工艺基础

一． 金属的铸造成形工艺

1．述铸造成形的实质及优缺点。

2．何谓合金的收缩？影响合金收缩的因素有哪些？

3．何谓同时凝固原则和定向凝固原则？试对图1所示阶梯型试块铸件设计浇注系

统和冒口及冷铁，使其实现定向凝固。

图1 阶梯型铸件

4．样区别铸件裂纹的性质？用什么措施防止裂纹？

5．影响铸铁中石墨化进程的主要因素是什么？相同化学成分的铸铁件的力学性能

是否相同？

6．灰铸铁最适合铸造什么样的铸件？举出十种你所知道的铸铁件名称及它们为什

么不采用别的材料的原因。

7．可锻铸铁是如何获得的？为什么它只适宜制作薄壁小铸件？

8．为什么普通灰铸铁热处理的效果不如球墨铸铁好？普通灰铸铁常用的热处理方

法有哪些？其目的是什么？ 9．钢铁的熔炼应采用什么设备？

10．试述铸钢的铸造性能及铸造工艺特点？

11．为什么制造蜡模多采用糊状蜡料加压成形，而较少采用蜡液浇注成形？为什么

拖蜡时水温不应达到浮点？

12．壳型铸造与普通砂型铸造有何区别？它适合于什么零件的生产？ 13．金属型铸造有何优越性和局限性？

14．试述熔模铸造的主要工序，在不同批量下，其压型的制造方法有何不同？ 15．试比较气化模铸造与熔模铸造的异同点及应用范围？

16．压力铸造工艺有何优缺点？它与熔模铸造工艺的适用范围有何显著不同？ 17．什么是离心铸造？它在圆筒形铸件的铸造中有哪些优越性？圆盘状铸件及其成

形铸件应采用什么形式的离心铸造？

18．试确定下列零件在大量生产条件下，最适宜采用哪几种铸造工艺：缝纫机头，

汽轮机叶片、铝活塞，大口径铸铁污水管，柴油机缸套，摩托车汽缸体，车床床身，大模数齿轮滚刀，汽车喇叭，家用煤气炉减压阀。 19．试确定图2所示铸件的浇注位置及分型面。

图2 铸件

20．试述分型面与分模面的概念？分模两箱造型时，其分型面是否就是分模面？ 21．铸件的浇注位置对铸件的品质有什么影响？应按什么原则来选择？ 22．浇注系统一般有哪几个基本组元组成，各组元的作用是什么？ 23．什么叫芯头和芯座？它们起什么作用？其尺寸大小是否相同？ 24．冒口的作用是什么？冒口尺寸是怎样确定的？

25．何谓封闭式、开放式、底注式及阶梯式浇注系统？它们各有什么优点？

26．在方便铸造和易于获得合格逐渐的条件下，图3所示铸件结构有何值得改进之

处？怎样改进？

图3 设计不良的铸件结构

二． 金属的塑性成形工艺

1．何谓冷变形？何谓热变形？ 2．“趁热打铁”的含义何在？ 3．两个尺寸完全相同的带孔坯料，分别套在两个直径不同的芯孔上扩孔时，会产生

什么效果 ？ 4．锤上模锻时，多模膛锻可分为几种？它们的作用是什么？为什么在终锻模膛周围

要开设飞边槽？

5．绘制模锻件图应考虑哪些问题？选择分模面与铸件的分型面有何异同？为什么

要考虑模锻斜度和圆角半径？锤上模锻带孔的铸件时，为什么不能锻出通孔？ 6．用Φ50mm冲孔模具来生产Φ50mm落料件能否保证冲压件的精度？为什么？ 7．比较落料和拉伸工序的凹凸模结构及间隙有什么不同，为什么灰有这些不同？ 8． 试比较圆筒形工件拉伸、翻边、缩口、旋压时变形特点的不同。 9． 挤压零件生产的特点是什么？

10． 压制零件的方法有几种？各有什么特点？ 11． 试述几种主要高能高速成形的特点？

三． 材料的焊接成形工艺

1．熔焊的三要素是指哪三个要素？对每一要素的要求是怎样的？

2．在选择保护气体时应遵循什么原则？氩气和CO2气体各属什么类型的气体？ 3．常用焊剂（渣）有哪几类？各有什么特点？应用于什么场合？ 4．焊接接头由哪几部分组成？各部分的组织和性能特点是怎样？

5．常见焊接缺陷有哪几种？其中对焊接接头性能危害最大的为哪几种？ 6．试述热裂纹及冷裂纹的特征，形成原因及防止措施。

7．产生焊接应力与变形的原因是什么？焊接过程中和焊后的焊缝区纵向受力是否

一样？清除和防止焊接应力有哪些措施？

8．压焊的两要素是指哪两个要素？有哪些要求和形式？

9．接触点焊的热源是什么？为什么会有接触电阻？接触电阻对点焊熔核的形成有

影响？为什么控制接触电阻的大小？

10．试述电阻对焊和闪光对焊的过程，为什么闪光对焊为固态下的连接接头？ 11．钎焊的特点及应用范围怎样？钎料有几种？

12．陶瓷和金属能否直接用玻璃封接？封接前金属应怎样处理？ 13．举例说明粘结结构的应用。

14．什么叫焊接性？怎样评定或判断材料的焊接性？

15．综合考虑应采用哪些措施来防止高强度低合金结构钢焊接后产生冷裂缝？ 16．如图4所示的三种焊件，其焊缝布置是否合理？若不合理，请加以改正。

图4 焊件的焊缝布置

四． 材料的其它成形工艺

1．常用的工程塑料中，哪些是热塑性塑料？哪些是热固性塑料？

2．注射成形一般有哪几个工艺步骤？各个工艺步骤分别起什么作用？ 3． 塑料注射模具一般包括哪几个部分？

4． 哪些因素对注射成形塑料的品质有重要影响？试说明模具温度对塑料品质的影

响。

5． 为什么橡胶在成形前要进行塑炼？

6． 金属粉末的制备方法分为哪几类？简述各分类方法的基本原理。 7． 粉末的化学成分、物理性能及工艺性能有哪些? 8． 为什么松散粉末经压制成形后具有一定的强度？ 9． 为改善压坯的密度分布，需要采取哪些措施？

10．材料的减摩性与耐磨性有何区别？它们对材料组织与性能要求有何不同？ 11．粉末冶金成形件的常见缺陷形式及其产生原因有哪些？ 12．特种陶瓷制备粉体有哪几种方法？各有何优缺点？ 13．试举出三种制造微粉的方法，并说明其生产原理。

14．复合材料的定义是什么？按被增强的基体来分类，常用的复合材料有哪几类 15．快速成形的基本原理是什么？它与传统的加工方法有何根本区别？

16．为什么需对三维模型进行近似处理？在快速成形种最常用的近似处理方法有哪

几种？

17．RPT是什么意思？RPT有哪几种类型，它们有何异同点？试分析比较其成形件

的精度与外观品质及应用范围。

18．述快速成形在工业中的应用。现急需生产一个电话机壳及塑料玩具的新产品样

件，试举出可用哪几种快速成形方法制造。

19．快速成形在医疗领域中的应用前景如何？在医疗领域的应用中，对医用快速成

形有何特殊要求？这对快速成形机及选择有什么影响？

五． 材料成形工艺的选择

1．述选择材料成形工艺的原则与依据。

2．材料的力学性能是否是决定其成形工艺的唯一因素？简述理由。 3．某厂要大量生产六角螺栓、螺母、垫圈、木螺钉、铁钉，各应选用什么成形工艺？ 4．试为汽车驾驶室中的方向盘选择三种材料及成形工艺，并进行比较。 5．试为下列齿轮选择材料及成形方法：

①承受冲击的高速重载齿轮，Φ200mm，批量2万件； ②不承受冲击的低速中载齿轮，Φ250mm，批量50件； ③小模数仪表用无油润滑小齿轮，Φ30mm，批量3000件； ④卷扬机大型人字齿轮，Φ1500mm，批量5件； ⑤钟表用小模数传动齿轮，Φ15mm，批量10万件。

六. 制造工艺装备

1．切削加工由哪些运动组成？它们各有什么作用？

2．从外圆车削来分析，vc、f、ap各起什么作用？它们与切削层厚度hD和切削层宽度bD

各有什么关系？

3．刀具的基本角度有哪些？它们是如何定义的？

4．普通高速钢有什么特点？常用的牌号有哪些？主要用来制造哪些刀具？ 5．什么是硬质合金？常用的牌号有哪几大类？一般如何选用？

6．刀具的前角、后角、主偏角、负偏角、刃倾角有何作用？如何选用合理的刀具切削

角度？

7．常用的车刀有哪几大类？各有何特点？

8．什么是逆铣，什么是顺铣？各有什么特点？

9．砂轮的特性主要由哪些因素所决定？一般如何选用砂轮？

10． 以简图分析进行下列加工时的成形方法，并标明机床上所需的运动。 ⑴ 用成形车刀车外圆锥面； ⑵ 在卧式车床上钻孔； ⑶ 用丝锥攻螺纹；

⑷ 用螺纹铣刀铣螺纹。

11． 机床的传动链中为什么要设置换置机构？分析传动链一般有哪几个步骤？ 12． 在什么情况下机床的传动联可以不设置换置机构？ 13． 在滚齿机上加工一对齿数不同的斜齿圆柱齿轮，当其中一个齿轮加工完成后，在加

工另一个齿轮前应对机床进行哪些调整工作？ 14． 若滚齿机上其它条件不变，仅改变以下一个条件时，机床上哪些传动链的换向机构

应变向？

⑴ 由滚切右旋齿轮改为滚切左旋齿轮； ⑵ 由逆滚加工改为顺滚加工；

⑶ 由使用右旋滚刀改为使用左旋滚刀。

15． 各类机床中，能用于加工外圆、内孔、平面和沟槽的各有哪些机床？它们的适用范

围有何区别？

16． 试分析下列图示零件的基准：

⑴ 图1所示为齿轮的设计基准、装配基准及滚切齿形时的定位基准、测量基准。

⑵ 题图2所示为小轴零件图及在车床顶尖间加工小端外圆及台肩面2的工序图。试分析台肩面2的设计基准、定位基准及测量基准。 17． 试分析下列情况的定位基准：

⑴ 浮动铰刀铰孔；⑵ 珩磨连杆大头孔；⑶ 浮动铰刀镗孔；⑷ 磨削床身导轨面；⑸ 无心磨外圆；⑹ 拉孔；⑺ 超精加工主轴轴颈。

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