工艺性能好的材料容易加工成型

熔模铸造涂料工艺性能的控制

一、前言

“制壳”是熔模铸造生产中最重要的工序之一。精铸件的废品与返修品中有60-80%是因型壳质量不良而造成。型壳质量除受原辅材料（粘结剂、硬化剂及耐火砂粉料）、制壳生产环境（温度、湿度等）和操作者技术水平影响外，其主要的决定性因素是“涂料工艺性能”的优劣。上述诸多因素直接与型壳强度、高温抗变形能力、透气性、热膨胀率、热化学稳定性等有关。实践证明，精铸件上许多表面缺陷（毛刺、麻点、结疤、披锋、流纹、气孔分层夹砂等）和型壳的质量事故（穿钢、漏壳、变形、开裂等）常因上述因素产生，其中最重要又薄弱的环节是制壳生产中对涂料工艺性能检测和控制的缺失。目前国内无论是已有近60年生产生产历史的水玻璃型壳或从国外引进已20年的硅溶胶型壳的企业，生产中绝大多数仍只限于用一个“流杯粘度计”来控制涂料质量。虽然早在1985年，我国精铸业已颁布了“熔模铸造涂料试验方法”（JB4007-85）行业标准，但至今未能全面贯彻和执行，无疑这正是我国精铸件质量不稳定，返修率、废品率高，一次合格率低，质量事故频繁的重要原因之一。

国外精铸十分重视“涂料质量”的管理[1][2],日本、美国等早就对硅溶胶涂料工艺性能进行有效的管理和控制。我国精铸界同仁

1-2.2金属材料的力学性能与工艺性能练习题

班级 姓名 学号 一，填空题

1，金属材料的力学性能主要有 强度 、 塑性 、 硬度 、 韧性 和 疲劳强度 等 2，由于材料承受载荷的方式不同，其变形形式也不同，所以材料的强度又分为 抗拉强度、 抗压强度 、 抗扭强度 、 抗弯强度 、 抗剪强度 等强度。

3，在生产上最常用的硬度有 布氏硬度 、 洛氏硬度 、 维氏硬度 。

4，塑性指标用 伸长率 和 断面收缩率 来表示，δ、Ψ值越大，表示塑性越 好 。

5，金属材料的工艺性能是指在各种加工条件下表现出来的适应能力，包括 铸造性 、 锻压性 、 焊接性 和 可加工性 等。

6，影响疲劳强度的因素有:钢的心部硬度越高,产生疲劳裂纹的危险性越 大 。 7，在测量疲劳强度的试验中，有色金属须经受 108 次交变载荷作用而不产生断裂。 8，塑性是金属材料在静载荷作用下产生 永久变形 而 不破坏 的能力。

二，判断题

（ √ ）1，强度极限σb表示材料在拉伸条件下所能承受的最大应力。 （

1-2.2金属材料的力学性能与工艺性能练习题

班级 姓名 学号 一，填空题

1，金属材料的力学性能主要有 强度 、 塑性 、 硬度 、 韧性 和 疲劳强度 等 2，由于材料承受载荷的方式不同，其变形形式也不同，所以材料的强度又分为 抗拉强度、 抗压强度 、 抗扭强度 、 抗弯强度 、 抗剪强度 等强度。

3，在生产上最常用的硬度有 布氏硬度 、 洛氏硬度 、 维氏硬度 。

4，塑性指标用 伸长率 和 断面收缩率 来表示，δ、Ψ值越大，表示塑性越 好 。

5，金属材料的工艺性能是指在各种加工条件下表现出来的适应能力，包括 铸造性 、 锻压性 、 焊接性 和 可加工性 等。

6，影响疲劳强度的因素有:钢的心部硬度越高,产生疲劳裂纹的危险性越 大 。 7，在测量疲劳强度的试验中，有色金属须经受 108 次交变载荷作用而不产生断裂。 8，塑性是金属材料在静载荷作用下产生 永久变形 而 不破坏 的能力。

二，判断题

（ √ ）1，强度极限σb表示材料在拉伸条件下所能承受的最大应力。 （

高分子材料加工成型原理题库

填空：

1． 聚合物具有一些特有的加工性质，如有良好的__可模塑性__，__可挤压性__，__可纺性__和__可延性__。正是这些

加工性质为聚合物材料提供了适于多种多样加工技术的可能性。 2． __熔融指数__是评价聚合物材料的__可挤压性__这一加工性质的一种简单而又实用的方法，而__螺旋流动试验__

是评价聚合物材料的__可模塑性__这一加工性质的一种简单而又实用的方法。

3． 在通常的加工条件下，聚合物形变主要由__高弹形变__和__粘性形变__所组成。从形变性质来看包括__可逆形变__

和__不可逆形变__两种成分，只是由于加工条件不同而存在着两种成分的相对差异。 4． 聚合物的粘弹性行为与加工温度T有密切关系，当T>Tf时，主要发生__粘性形变__，也有弹性效应，当Tg

时，主要发生__弹性形变__，也有粘性形变。 5． 按照经典的粘弹性理论，加工过程线型聚合物的总形变可以看成是__普弹形变__、__推迟高弹形变__和__粘性形变

三部分所组成。 6． 假塑性流体在较宽的剪切速率范围内的流动曲线，按照变化特征可以分为三个区域，分别是：__第一牛顿区__、__

非牛顿区__和__第二牛顿区__。

7． 聚合物液体在管

1. 物料的混合有哪三种基本的运动形式? 聚合物成型时熔融物料的混合以哪一种运动形式为主? 为什么? i. 分子扩散 ii. 涡流扩散 iii. 体积扩散

体积扩散为主, 因为他主要是指流体质点、液滴或固体粒子由系统的一个空间位置向另一空间位置的运动, 或两种或多种组分在相互占有的空间内发生运动,以期达到各组分的均布.对流混合通过两种机理发生, 一种体积对流,另一种层流对流混合, 前者通过塞流对物料进行体积重新排列, 而不需要物料连续变形, 这种重复的重新排列可以是无规的, 也可以是有序的. 在固体掺混机中混合式无规的, 而在静态混合机的混合则是有序的. 而层流对流混合是通过层流而使物料变形, 它发生在熔体之间的混合, 在固体粒子之间的混合不会发生层流混合. 层流混合中, 物料要受到剪切、伸长(拉伸)和挤压(捏合).

分子扩散主要在与低分子的混合.在浓度梯度驱使下，各组分自发地由浓度较大的区域迁移到浓度较小的区域从而达到各处组分均化的一种扩散形式。分子扩散在气体和低粘度液体中占支配地位。 在固体与固体间，分子扩散作用是很小的。在聚合物加工中，熔体与熔体间分子扩散极慢，无实际意义。但若参与混合的组分之一是低分子物质,则分子扩散可能是一个

1. 金属的铸造性能主要是指合金的充型能力、收缩性、吸气性

2. 金属的焊接性一般包括两方面的内容一是工艺焊接性，二是使用焊接性，实际生产中，

对于碳钢低合金钢等钢材，常用碳当量估算其焊接性

3. 焊条电弧焊焊条是由焊芯和药皮组成，焊芯起导电和填充焊缝金属的作用，焊条药皮主

要起保证焊接顺利进行以及焊缝质量的作用。焊条按药皮熔渣的性质可以分为酸性焊条和碱性焊条

4. 按照气体的来源，铸造成形中产生的气孔可以分为侵入气孔、析出气孔和反应气孔 5. 按照焊接过程的物理特点不同和所采用的能源的性质，可将焊接方法分为熔焊压焊钎

焊。焊接电弧由阴极区，阳极区，弧柱区三部分组成。 6. 纤维组织形成后，用热处理的方法难以消除，只能通过锻造方法是金属在不同的方向上

变形，才能改变纤维组织的方向和分布。 如何合理的利用纤维组织：1流向与最大拉应力方向一致2流向与切应力冲击方向垂直3沿工件外轮廓连续分布

7. 金属的铸造性能常用金属的塑性和变形抗力来综合衡量。影响锻造性能的因素：1金属

的本质（1）金属的化学成分（2）金属的组织状态2变形条件（1）变形温度（2）变形

速度（3）变形时的应力状态 粉末冶金工艺过程主要包括粉末混合，压制成型，烧结和后处理

8. 顺心凝固

挤出

1. 以硬质PVC为例说明管材挤出成型加工工艺及其特点以及影响因素（10分）

答：挤出工艺：物料经挤出机塑化、机头口模成型后，经定型装置冷却定型、冷却水槽冷却、牵引、切割，得到管材制品。（3分）

特点：①口模横截面积不能大于挤出机料筒横截面积的40％。②挤出机头有直通式和偏移式两类，后者只用于内径尺寸要求精确的产品，很少采用。③定径套内径略大于管材外径；机头上调节螺钉可调节管材同心度；牵引速度可调节管材尺寸；（4分）④PVC，粘度大，流动性差，热稳定性差；生成热多，结合缝不易愈合，管材易定型。（3分）。

影响因素：温度、螺杆转速及冷却、牵引速度、压缩空气

2. 简述挤出成型原理并讨论提高加料段固体输送速率的措施。

原理：粉（粒）料，加入挤出机经①加热、塑化成熔体，再经机头口模②流动成型成连续体，最后经冷却装置③冷却定型成制品。（4分）。措施：提高螺杆转速，提高料筒内表面摩擦系数fb，降低螺杆外表面摩擦系数fs（4分）。

3. 简述管材挤出的工艺过程及管材挤出的定径方法。

答：管材挤出的基本工艺是：物料经挤出机塑化、机头口模成型后，经定型装置冷却定型、冷却水槽冷却、牵引、切割，得到管材制品。（3分）（4分)

管材的内外径

挤出

1. 以硬质PVC为例说明管材挤出成型加工工艺及其特点以及影响因素（10分）

答：挤出工艺：物料经挤出机塑化、机头口模成型后，经定型装置冷却定型、冷却水槽冷却、牵引、切割，得到管材制品。（3分）

特点：①口模横截面积不能大于挤出机料筒横截面积的40％。②挤出机头有直通式和偏移式两类，后者只用于内径尺寸要求精确的产品，很少采用。③定径套内径略大于管材外径；机头上调节螺钉可调节管材同心度；牵引速度可调节管材尺寸；（4分）④PVC，粘度大，流动性差，热稳定性差；生成热多，结合缝不易愈合，管材易定型。（3分）。

影响因素：温度、螺杆转速及冷却、牵引速度、压缩空气

2. 简述挤出成型原理并讨论提高加料段固体输送速率的措施。

原理：粉（粒）料，加入挤出机经①加热、塑化成熔体，再经机头口模②流动成型成连续体，最后经冷却装置③冷却定型成制品。（4分）。措施：提高螺杆转速，提高料筒内表面摩擦系数fb，降低螺杆外表面摩擦系数fs（4分）。

3. 简述管材挤出的工艺过程及管材挤出的定径方法。

答：管材挤出的基本工艺是：物料经挤出机塑化、机头口模成型后，经定型装置冷却定型、冷却水槽冷却、牵引、切割，得到管材制品。（3分）（4分)

管材的内外径

第３２卷第１期国防科技大ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＮＡＴＩＯＮＡＬＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹｏＦ匹鳓卫堕型巡——Ｖ０１．３２学学报Ｎｏ．１２０１０文章编号：１００１一嬲（２０ｌｏ）ｏｌ一００４５—０６ＲＴＭ工艺整体成型复合材料连接裙轴压性能。刘钧，肖加余，曾竞成，江大志，彭超义（国防科技大学航天与材料工程学院，湖南长沙４１００７３）摘要：整体成型的固体火箭发动机复合材料连接裙有助于连接裙的减重及其使用性能的提高。本文采用ＲＴＭ工艺制备出了全复合材料整体连接裙并对其进行了轴压承载性能考核。试验结果表明，ＲＴＭ工艺整体成型的复合材料连接裙质量均匀，在设计载荷作用下，连接裙的轴向应变远小于０．５％的复合材料许用应变指标，连接裙的轴向表观结构刚度为４０．９ＧＰａ。关键词：ｍＭ；复合材料连接裙；轴压性能中图分类号：ＴＢ３３２文献标识码：ＡＡｘｉａｌＣｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＣｏｍｐｏｓｉｔｅｓＡｄａｐｔｅｒＳｋｉｒｔＩｎｔｅｇｒａｌｌｙＭａｎｕｆａｃｔｕｒｅｄｂｙＲＴＭＵｎｉｖ．ｏｆ蜘：ＴｈｅｉＩｌ唰ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ（ｃｏｎ咿０ｆＡ鲫∞ｐａｃｅａｎｄＬＩＵＪｕｎ，ＸＩＡＯＭａｔｅｌｉａｌＪｉａ－ｙｕ，ＺＥＮＧＪｉｎｇ－ｅｈｅｎｇ，ＪＩＡ

1.积屑硫的影响：在形成积屑瘤的过程中，金属材料因塑性变形而被强化。因此，积屑瘤的硬度比工件材料的硬度高，能代替切削刃进行切削，起到保护切削刃的作用。同时，由于积屑瘤的存在，增大了刀具实际工作前角，使切削轻快。所以，粗加工时希望产生积屑瘤。 但是，积屑瘤的顶端伸出切削刃之外，而且在不断地产生和脱落，是切削层公称厚度不断变化，影响尺寸精度。此外，还会导致切削刀的变化，引起振动，并会有一些积屑瘤碎片粘附在工作已加工的表面上，使表面变得粗糙。因此，精加工时应尽量避免积屑瘤产生。

2.车削的工艺特点：易于保证工件各加工面的位置精度；切削过程比较平稳；适合于有色金属零件的精加工；刀具简单。

3.刨削的工艺特点：通用性好；生产率较低。

4.拉削的工艺特点：生产率高；加工精度高，表面粗糙值较小；拉床结构和操作比较简单；拉刀价格昂贵；加工范围较广。

5.逆铣和顺铣的对比：顺铣时，每个刀齿的切削层厚度是由最大减小到零，铣削刀将工件压向工作台，减少了工件振动的可能性，尤其铣削薄而长的工件时，更为有利。逆铣时，每个刀齿的切削层厚度是从零增大到最大值，铣削刀上抬工件。由上述分析可知，从提高刀具耐用度和工件表面质量，增加工件夹持的稳定性等观点出发，一般以采用顺铣法为宜，但一般