第一篇：材料成形

一、選擇題

1.750公斤空氣錘是指（落下重量為750公斤）

2.蒸汽—空氣錘選用工作介質時，除

壓縮空氣外，還可選擇（干飽和蒸汽）3.錘的打擊效率主要取決于（砧座退讓性）

4.一臺10噸蒸汽—空氣模鍛錘可以用（25噸米）對擊錘代替。

5.蒸汽—空氣自由鍛錘工作活塞在連續打擊時，活塞下部氣體在活塞下行時的配汽關系為（排汽—壓縮—提前進汽）6.一般鍛錘打擊速度變化范圍（3~9米/秒）

7.螺旋壓力機的公稱壓力Pn表示（設備的系列參數）

8.泵直接傳動液壓機活動橫梁行程速度取決于（泵的供液量）9.泵—蓄勢器傳動的供液壓力取決（蓄勢器壓力）

10.曲柄連桿機構結點負偏置，滑塊具有（急回特性，適用于擠壓機）11.提高鍛錘打擊能量最有效方法（提高落下部分重量）

12.蒸汽—空氣模鍛錘重打時，工作活塞上部氣體在活塞下行時經過（進汽—膨脹—排汽）13.50噸米的無砧座錘是指（打擊能量為50噸米）

14.自由鍛錘砧座質量與落下部分質量之比m2/m1一般取為（15~20）15.一般模鍛錘的打擊力是落下重量的（1000）倍 16.一般自由鍛錘的打擊力是落下重量的（800）倍。

二、填空題

1.曲柄壓力機工作機構一般由、、、等零件組成。

答案:曲柄,連桿,滑塊

2.ＪＢ３１－３１５Ａ中各符號代表的意義分別為Ｊ－，Ｂ－，３１－，３１５－，Ａ－

。答案:機械壓力機,第二次變型,閉式單點壓力機,公稱 壓力為3150KN,第一次改進 3.當量力臂由

和

兩部分組成。

答案:理想當量力臂,摩擦當量力臂

4.曲軸常用的三種型式為、、。

答案:純曲軸,曲拐軸,偏心齒輪和芯軸

5.開式曲柄壓力機機身的垂直線剛度是指，角剛度是指。

答案：垂直線剛度是指壓力機的裝模高度產生單位垂直變形時，角剛度是指壓力機的滑塊相對于工作臺面產生單位角變形時，壓力機所承受的變形力。

6.曲柄壓力機的附屬裝置主要有、、、。答案:過載保護裝置,拉伸墊,滑快平衡裝置,頂料裝置

7.曲柄壓力機的主要技術參數有、、、。答案:公稱壓力,滑塊行程,行程次數,最大裝模高度

8.曲柄壓力機連桿主要形式有、、。

答案:球頭式,柱銷式,柱面式

9.曲柄壓力機按傳動系統位置分為

傳動和

傳動；按傳動系統安放形式分為

和。

答案:上,下;曲軸橫放,曲軸縱放。

10.雙點雙動壓力機是指具有

和的壓力機。

答案:雙連桿,雙滑桿

11.曲柄壓力機常用的離合器可分為

和

兩大類；常用的制動器有、和。

答案:剛性離合器,摩擦離合器;帶式,盤式,閘瓦式

12.摩擦離合器的摩擦材料主要有、、。答案:石棉銅,石棉樹脂塑料,痛基粉末合金

13.曲柄壓力機操縱系統主要由

和

組成。答案:離合器,制動器

14.曲柄壓力機機身分為

和

兩大類。

答案:開式,閉式

15.曲柄壓力機過載保護裝置可分為

和

兩大類。答案:壓塌塊過載保護裝置,液壓過載保護裝置

16.常用的專用曲柄壓力機有、、、。答案:熱模鍛機,平鍛機,擠壓機,拉伸壓力機

17.平鍛機適用于

和

零件的大批量生產。答案:局部鐓粗,帶孔鍛件

18.平鍛機按夾緊凹模分模面的方向分為

和

。答案:垂直分模,水平分模

19.鍛錘按驅動形式可分為、、、答案:空氣錘,機械錘,液汽錘,蒸汽-空氣錘

20.空氣錘的工作循環有、、和

四種。答案:空行程,懸空,打擊,壓緊

21.蒸汽－空氣自由鍛錘的錘身結構形式可分為、、答案:單柱式,雙柱橋式,雙柱拱式

22.蒸汽－空氣自由鍛錘的落下部分主要由、、和

組成。答案:活塞,錘頭,錘桿,上砧塊

23.蒸汽－空氣自由鍛錘按錘身結構可分為、和

。答案:左右立柱,基礎底版,導軌和導軌調節裝置

24.常用的蒸汽－空氣對擊錘

式和 式。

答案:鋼帶聯動,液壓聯動

25.螺旋壓力機的噸位依據

和

兩個參數來選擇。答案:鍛壓工藝力,鍛造變形力

26.液壓機的一個工作循環包括、、、。答案:停止,充液形成,工作形成,回程

27.液壓缸的主要形式有、、。答案:柱塞式,活塞式,差動柱塞式

28.液壓缸的安裝方式主要有

和

兩種。答案:法藍支承,缸底支承

29.液壓機常用的密封件有、、、。

答案:O型橡膠,U型橡膠,Y型塑料,人字夾布橡膠

30.液壓機常用的動力裝置有

傳動和

傳動兩種。答案:泵直接,泵-蓄勢器

31.我國的公稱液體壓力定為

和。答案:200bar,320bar 32.液壓機的主要技術參數有、、、。答案:公稱壓力,最大凈高度H,最大行程h,立柱中心距

33.常用的塑料成型設備有、和。

答案:塑料擠出,塑料注射,塑料壓延

三、簡答題

1.說明鍛錘與曲柄壓力機工作原理、工作特性的主要差別。

原理的主別：壓力機是靠靜壓力或準靜壓力使鍛件變形，壓力機壓力必須大于鍛件的變形力，且加壓一次即可成型；鍛錘是靠工作部分動能的瞬時釋放使鍛件變形，當鍛錘每次打擊的有效能量小于鍛件變形所需能量時，可采用多次打擊完成鍛件變形任務，且變形速度快。

特性：鍛錘---投資少，能耗大，振動、噪音大，基礎龐大，不易實現自動化 ；壓力機--易于實現自動化；工作無退讓性，工件精度高.負載性質是短時間的高峰值。2.鍛錘的工作原理。

鍛錘的工作原理。鍛錘是一種能量限定型鍛壓設備，其工作原理為：在錘頭接觸鍛件的極短時間內（千分之幾秒），落下部分將下行程積蓄的能量釋放，以巨大的慣性力

打擊鍛件，完成塑性變形。3.鍛錘打擊效率的概念，影響打擊效率的主要因素。

鍛錘打擊效率的概念：鍛件塑性變形能E與打擊開始時落下部分能量E之比

影響打擊效率的主要因素：m2/m1越大，打擊效率越高，但過大會使砧座體積、重量過于龐大，給加工、運輸帶來困難。自由鍛錘 m2/m1 =15~20，模鍛錘m2/m1=20~25，打擊剛性，即打擊過程中砧座退讓性。4.鍛錘為什么不允許冷擊或空擊？

全能量冷擊是壓力機最沉重的負荷，應嚴加防止。5.空氣錘與蒸汽－空氣錘工作原理的主要區別。（驅動形式不同）

空氣錘工作原理：電動機帶動曲柄連桿機構在壓縮缸產生壓縮空氣，壓縮空氣在工作缸帶動活塞和錘頭上下運動?？諝忮N由工作部分、傳動部分、配氣操縱部分和機身部分組成 6.有砧座錘與無砧座錘結構和工作特性的主要區別。

(1)

用打擊能量標志其工作能力；一般20~25KJ的對擊錘相當于一噸的有砧座模鍛錘。(2)

沒有笨重的砧座；相當于1/2~1/3(3)

不需很大的基礎；相當于1/8~1/3(4)

打擊剛性好，效率高。提高5~10% 7.模鍛錘擺動循環的作用？

擺動循環的作用：防止打擊能量不足；方便調節打擊能量調節 8.模鍛錘如何調節打擊能量？

打擊能量通過腳踏板控制滑閥芯的位移來實現。9.蒸汽—空氣錘配汽操縱機構中刀形桿的作用。手柄和錘頭聯合操縱式（刀形桿）。。10.有砧座錘基礎上枕木的作用。

減震。。

11.對擊錘的主要特點。

(1)用打擊能量標志其工作能力；一般20~25KJ的對擊錘相當于一噸的有砧座模鍛錘。(2)沒有笨重的砧座；相當于1/2~1/3

(3)不需很大的基礎；相當于1/8~1/3

(4)打擊剛性好，效率高。提高5~10%

13.空氣錘的工作循環有哪幾種？

工作循環：空行程、懸空、打擊和壓緊四種

14.液氣錘和電液錘的工作原理及其特點。

液氣錘的工作原理： 液氣錘用氣、液聯合驅動，工作缸上腔充有高壓氣體（氮氣或空氣），當工作缸下腔通高壓油時，錘頭上升，壓縮上腔氣體蓄能，錘頭懸空；當控制機構使錘頭釋放，上腔氣體快速膨脹，推動錘頭下行，下腔油液排出，下錘頭在聯動機構作用下，上行與錘頭對擊。

電液錘： 電液錘是一種新型節能鍛錘，它利用液壓動力頭替代原有的汽缸，以提高能源利用率。15.鍛錘基礎的主要類型及特點。

鍛錘基礎的結構型式：

不隔振基礎可分為大塊式和薄殼式兩種。

“三心合一”原則： 即打擊中心（錘桿中心線）、機器與基礎的總重心和基底形心處于同一直線上。16.螺旋壓力機的工作特性及其適用范圍。螺旋壓力機的工作特性：（1）打擊過程能量全部釋放；（2）變形功大，打擊力?。蛔冃喂π?，打擊力大；

（3）豎向打擊力封閉于機身，不傳給基礎；扭矩傳于基礎；（4）沒有固定下死點，實際行程可以控制； 17.螺旋壓力機的優缺點。（范圍）

優點：工藝萬能性強；鍛件豎向精度高；設備結構簡單；模具壽命高；操作容易。

缺點：承受偏載能力差，只適于單模腔模鍛；行程次數低；每次行程時間不固定，不易自動化生產。19.摩擦、電動和液壓螺旋壓力機的工作原理及各自主要特點。18.螺旋壓力機的噸位根據什么選用。

根據鍛壓工藝力及鍛件變形功兩個參數來選擇 20.曲柄壓力機的工作原理和主要構成。

原理是：通過傳動系統把電動機的運動和能量傳給曲柄滑塊機構，再由曲柄滑塊機構將旋轉運動轉化為滑塊及模具的直線往復運動，從而使毛坯獲得一定的變形，制成所需的工件。

結構：1.工作機構：包括曲軸、連桿和滑塊等零件，稱為曲柄滑塊機構；2.傳動系統：包括齒輪傳動和皮帶傳動等機構；3.操縱系統：如離合器和制動器等；4.能源系統：包括電動機--飛輪拖動系統等；5.支承部件：如機身等； 6 輔助系統及裝置：如潤滑系統、過載保護裝置、氣墊，滑塊平衡裝置等。21.曲柄壓力機的主要技術參數有哪些？說明其含義。(1)反映工藝能力的參數：a.公稱壓力（標稱壓力）Pg（KN，噸）

滑塊在某一特定距離（公稱壓力行程Sp=13mm）或曲柄在某一特定角度（公稱壓力角αp=20~30）時，滑塊所允許承受的最大作用力

b.工作能量Ag（J，Kgm）(2)運行參數：a.滑塊行程S（S=2R，R—曲柄半徑，mm）滑塊從上死點到下死點經過的距離，反映壓力機的工作范圍。b.行程次數n（次/分鐘）

滑塊每分鐘往復運動的次數，反映壓力機的生產率。

(3)模具空間尺寸參數：a.最大裝模高度Hmax（mm）滑塊在下死點，連桿最短時，滑塊底面與工作臺面之間的距離。b.裝模高度調節量 △Hmax（mm）

連桿長度的最大調節量。c.工作臺尺寸A*B d.滑塊底面積a*b 22.曲柄壓力機裝模高度調節機構的作用。

作用：裝模高度大：產生廢品

裝模高度小：壓力機過載或模具損壞 23.曲柄壓力機整體芯軸與組合芯軸的優缺點。

整體芯軸：偏心部分和連桿大端的結構尺寸較大，剛性好，摩擦扭矩大，適用于行程較小的壓力機。

組合芯軸：適用于行程較大的壓力 機。

24.曲柄壓力機平衡裝置的作用。

平衡滑塊重量，減少傳動系統的撞擊和噪音；消除連桿與滑塊之間的間隙，減少受力零件的沖擊和磨損；降低裝模高度調節機構的功率消耗；防止制動器失靈或連桿折斷時，滑塊墜落。

25.離合器—制動器聯鎖裝置的作用。

26.剛性離合器與摩擦離合器各有什么優缺點？

剛性：結構簡單，制造容易，不需氣源；沖擊大，噪音高，只能在上死點附近脫開，不能緊急剎車，一般用在100噸以下的壓力機上

27.曲柄壓力機離合器和制動器的作用。

離合器脫開瞬時，制動器立即制動； 離合器結合前瞬時，制動器先松開。28.曲柄壓機電動機與飛輪的設計原則。

電動機功率按一工作周期的平均功率計算；飛輪尺寸按工作行程所作功Ag確定

29.畫出曲柄壓力機滑塊允許負荷圖的示意圖，指出各曲線的含義，并簡述滑塊允許負荷圖的作用。C—C截面：

B—B截面:

滑塊許用負荷圖用途：（1）校核曲軸和齒輪強度，并進行修正；（2）提供正確選用和使用壓力機的重要依據 32.曲柄壓力機一個工作周期的能量損耗分組成？（1）工件變形功A1

（2）拉伸墊工作功A2

（3）工作行程時由于曲柄滑塊機構的摩擦所消耗的能量A3

（4）工作行程時由于壓力機受力系統的彈性變形所消耗的能量A4（5）壓力機空程向下和空程向上時所消耗的能量A5（6）滑塊停頓飛輪空轉時所消耗的能量A（7）單次行程時離合器接合所消耗的能量A7 33.曲柄壓力機飛輪的作用。

為減少電動機功率，在傳動系統中設置了飛輪，飛輪起著存儲和釋放能量的作用。34.熱模鍛壓力機解除“悶車”的主要方法。

電動機反轉；楔形工作臺；專用液壓螺母預緊機身 35.液壓機的工作原理和基本組成。

液壓機是根據帕斯卡原理制成，是一種利用液體壓力能來傳遞能量的設備 液壓機一般由本體、操縱系統及泵站三大部分組成 36.液壓機的工作循環包括哪幾部分。停止、充液行程、工作行程及回程 37.液壓機的工作特性。

(1)結構上容易得到大的總壓力、大的行程和大的工作空間；(2)工作平穩，工作環境好；

3)本體結構簡單，通用件多，制造容易；(4)工作速度慢，單位時間行程次數少。38.液壓機泵直接傳動的特點。

(1)液壓機活動橫梁的行程速度取決于泵的供液量，而與鍛件變形阻力無關，液壓機易于實現恒速運動；

(2)高壓泵所消耗的功率（壓力X流量）相當于液壓機作功的功率（速度X力），即泵的供液壓力和消耗功率取決于加工工件的變形阻力；

(3)易實現液壓機的自動控制；

(4)占地面積小，投資省，維修簡單。39.泵－蓄勢器傳動的特點。

(1)供液壓力基本保持在蓄勢器壓力波動值的范圍內，變化不大；(2)能量的消耗與液壓機行程大小成正比，而與工件變形阻力無關；

(3)液壓機的工作行程速度取決于工件變形阻力，阻力大速度慢，阻力小速度快； 40.三梁四柱式液壓機的特點。

(1)供液壓力基本保持在蓄勢器壓力波動值的范圍內，變化不大；(2)能量的消耗與液壓機行程大小成正比，而與工件變形阻力無關；

(3)液壓機的工作行程速度取決于工件變形阻力阻力大速度慢阻力小速度快； 41.液壓機泵—蓄勢器傳動泵站的主要組成裝置。

高壓泵、高壓蓄勢器、空氣壓縮機、水位指示器、最底液面閥、水箱、乳化攪拌裝置等 42.液壓缸的主要形式、各自特點及適用范圍。

柱塞式：結構簡單、制造精度要求低，但只能單向運動；

活塞式：可雙向運動，但缸表面加工精度和光潔度要求高，結構復雜，一般用于中小設備；

差動活塞式：多用于回程缸，與活動橫梁聯接容易。43.液壓缸的主要損壞形式及其原因。

液壓缸損壞主要部位：法藍與缸壁連接的圓弧部分，缸壁向缸底過渡圓弧部分，圓筒壁裂紋以及氣蝕。主要原因：設計方面；加工方面；安裝使用方面

44.液壓機柱塞與活動橫梁主要的連接形式及其特點。剛性連接：

球面支承連接： 雙球面中間桿連接：

45.液壓機立柱導套的主要形式。

圓柱面導套；球面導套；可調間隙導套

46.液壓機立柱式機架的連接形式及其優缺點。雙螺母式：加工、安裝和維修方便，但螺母在反復工作時易松動；

錐臺式（單、雙）：

剛性好，加工及磨損后維修困難； 錐套式：結構復雜，受力及調整情況好，多用于大型設備 47.鑄造橫梁與焊接橫梁的優缺點。

鑄造結構：抗震性能好

焊接結構：重量輕，強度高，外形美觀，加工周期短 48.液壓機上傳動與下傳動的優缺點。

下拉式的特點：液壓機重心低，操縱方便，廠房高度低；地下工程大，運動部分質量大，慣性大。中小型設備適宜。

49.蓄勢器水罐的水位顯示器的作用。

50.輾環機（擴孔機）的工作原理及主要構成。輾環機（擴孔機），主要用于環形件的擴孔藝。

它主要由主輥、芯輥、抱輥、抱輥液壓缸、同步機構及傳動系統組成。51.旋壓機的工作原理及主要構成。

旋壓是借助旋輪或桿棒等工具作進給運動，加壓于隨芯模沿同一軸線旋轉的金屬毛坯，使其產生連續的局部變形而成為所需薄壁空心回轉零件的加工方法。

52.擺輾機工作原理及主要構成。

擺動輾壓是利用一個帶圓錐形的上模對毛坯局部加壓，并繞中心連續滾動的加工方法。它一般由擺頭、滑塊、液壓缸、機身及機械傳動系統組成。53.楔形模橫軋機工作原理及主要構成。

楔形模橫軋是在兩個作直線運動的平直楔形模間或兩個作同向旋轉的圓弧形楔形模間橫軋毛坯，利用其模具上的楔形凸起的作用，楔尖咬入坯料，使毛坯轉動，同時楔形模兩側邊壓縮和輾壓毛坯使其變形的加工方法。54.數控塑性成型設備的特點。

（1）對加工對象的適應性強，適于多品種、小批量生產；（2）可縮短加工時間和輔助時間，提高生產率；

（3）可提高同批工件的重復加工精度，避免手工誤差；（4）可加工手工控制無法或難于加工的復雜零件；（5）可組成柔性制造系統（FMS）

55.沖?；剞D頭壓力機的工作原理及主要特點。

沖?；剞D頭壓力機是用來對板材進行沖孔和步沖的壓力機，在其滑塊與工作臺之間，有一對可以存放若干套模具的回轉頭（即轉盤），把待加工的板材夾持在夾鉗上，使板材在上、下轉盤之間相對于滑塊中心沿 x、y軸方向移動定位，按規定的程序選擇所需的模具，沖出所需的尺寸和形狀的孔。這些孔可以是圓孔、方孔、異形孔等。56.常用的塑料成型設備有哪些？各自的適用范圍是什么？

塑料擠出成型設備

塑料注射成型設備

塑料壓延成型設備 輾環機（擴孔機），主要用于環形件的擴孔藝。

旋壓機

擺輾機

楔形模橫軋機

57.簡述常用的塑料制品加工方法及過程。

常見的塑料制品加工方法有擠出成型法、注射成型法、壓延成型法 58.塑料擠出機的組成及工作原理。

擠出機的組成：1.擠壓系統：包括機筒、螺桿2.傳動系統：3.加熱冷卻系統：風冷、水冷4.供料系統：鼓風上料、彈簧上料 5.輔助裝置。原理：擠出成型是將熱塑性塑料在相應設備中，經加熱、剪切、壓縮、混合、塑化、均化后，從給定的口模擠出，經固化后得到與口模尺寸相對應的條料制品的加工方法。59.塑料注射成型機的組成和工作原理。

1.注射裝置2.合模裝置3.液壓傳動和電氣控制系統

原理：塑料注射成型是使熱塑性塑料或熱固性塑料在相應的設備中，經過輸送、加熱、剪切、壓縮、混合、塑化熔融、均化等過程，用一定的壓力注射入閉合的模腔，固化后形成塑料制品的加工方法。

60.塑料注射成型機的主要技術參數。

1.注射量：單次工作行程的最大注出量，單位為克或立方厘米 2.注射壓力（Mpa）

3.注射速度、注射速率、注射時間 4.塑化能力 5.鎖模力

6.合模裝置的基本尺寸 7.開合模速度 8.空循環時間

61.柔性加工系統的概念及基本組成。

柔性加工系統（Flexible Manufacturing System,FMS）是一種微電子工程和機械工程結合的系統，以進行多品種小批量生產為目的，并有中央計算機集中管理和控制的一種靈活易變的加工系統。

一般柔性加工系統的組成：1.一臺或一組具有一定柔性的數控成型設備。2.一條自動及柔性的物流系統，包括自動倉庫、自動運輸車、自動裝卸設備和自動換模裝置等。3.一條監控與管理的計算機網絡，它能完成給出作業路線、發出加工命令、監控操作等任務。

62.板材加工FMS的主要構成。

1.數控板材加工設備：沖孔設備、剪切設備和折彎設備；

2.各種輔助設備和裝置：吸盤式送料裝置、夾鉗式拖料裝置、輥道式選裝置、固定臺式輸送車、磁力分層裝置、測厚裝置等；

3.板材存儲自動化立體倉庫：貨架、板料存取機；

4.感應式無人輸送車5.板材加工FMS的控制裝置及軟件。

63.計算機集成制造系統（Computer Integrated Manufacturing System, CIMS）的基本構成。1.控制系統：包括車間控制及單元控制、管理系統（含計劃、調度）； 2.工程系統：包括CAD、CAPP、CAM的集成； 3.生產系統：即FMS。

四、綜述題

1.減輕離合器—制動器發熱磨損，提高持久工作能力的途徑，并闡明理由。

a.合理選擇離合器軸的轉速n

一般離合器在轉速為300~400轉/分鐘的軸上。轉速高，磨損系數大；轉速太小，會導致離合器傳遞扭矩增大。

b.最大限度地減小離合器軸從動零件及軸以后的傳動零件的轉動慣量 c.盡可能增加摩擦面積

d.改善離合器—制動器的散熱條件

e.選用耐高溫、耐磨損的摩擦材料，提高允許磨損系數[K] f.聯鎖正確可靠，不允許相互干涉

2.根據熱模鍛工藝，分析通用曲柄壓力機與熱模鍛壓力機結構上的主要區別有哪些？ a.連桿式：偏心式曲軸和短而粗的整體 連 桿；象鼻式滑塊；楔形工作臺 b.楔式：曲柄—楔塊—滑塊機構；鑄鋼 組合機身3.雙滑塊熱模鍛壓力機

3.畫出曲柄壓力機滑塊允許負荷圖的示意圖，指出各曲線的含義，并簡述滑塊允許負荷圖的作用。==29 4.提高開式曲柄壓力機機身剛度的主要途徑，并闡明理由。

合理設計機身截面，如增大H/A比值到3~4； 采用高彈性模量材料，增大E；改進機身結構，如喉口內側加拉桿等。5.泵直接傳動液壓機和泵—蓄勢器傳動液壓機各有什么特點，簡單說明原因。38/39 6.分析圖示液壓機原理圖各主要元件的作用。

7.自由鍛錘與模鍛錘結構上和操縱上的主要區別。

結構特點：鍛錘落下部分：活塞、錘桿、錘頭和上砧塊。汽缸部分：汽缸體、保險缸、滑閥箱、旋閥箱和密封裝置

配汽機構：滑閥和旋閥

錘身部分：左右立柱、基礎底板、導軌和導軌調

節裝置

砧座和基礎部分：砧座、砧座墊和基礎

模鍛錘結構特點：模鍛過程要求上下模對準，模鍛錘的立柱必須安裝在砧座上；立柱與汽缸之間都用彈簧、螺栓聯接；立柱與砧座之間的聯接螺栓向內傾斜10~20度。操縱機構：手柄和錘頭聯合操縱式（刀形桿），手柄單獨操縱式

滑閥和旋閥的動作由各自的手柄控制。

操縱特點：采用腳踏板操縱；腳踏板同時帶動滑閥和旋閥；用擺動循環代替懸空。8.畫出螺旋壓力機力能關系曲線，并簡述其調節打擊能量的方法。

對某一確定的壓力機而言，剛度及摩擦功系數基本已定，只有運動部分能是最活躍的因素。運動部分能量越大，冷擊力越大。全能量冷擊是壓力機最沉重的負荷，應嚴加防止。9.鍛錘基礎振動的傳播途徑，主要減振方法。

a.打擊動能=鍛件塑性變形能+打擊后鍛件及鍛錘機身的彈性變形能 +打擊后系統的回跳動能 b.(1)砧下橡膠減振器直接隔振基礎(2)板彈簧懸吊式直接隔振基礎(3)浮動式隔振基礎 10.談談你對塑性成型設備發展趨勢的看法，寫出所知道的新型塑性成型設備名稱。

數控成型設備數量不斷增加；高速精密成型設備設計制造技術日益完善；塑性成型柔性加工系統（FMS）逐步發展。串列閉式壓力機生產線（SMX系列）T2D0110高精度定程定壓液壓機AC-255NT網絡數控沖床 EM-2510NT雙伺服馬達驅動結構轉塔式數控沖床

輾環機

旋壓機

擺輾機

楔形模橫軋機

第二篇：塑性成形實驗報告

金屬塑性成形原理實驗報告

實驗項目：Ansys軟件分析平面問題和軸對稱問題

材料參數：彈性模量E=210Gpa 泊松比：u=0.33 屈服強度σ

摩擦系數v=0.26

尺寸：15×25(mm)

s=350Mpa

實驗步驟：

1、建模

1）問題的類型：設置單元類型、屬性

(1).設置計算類型。ANSYS Main Menu: Preferences →select Structural → OK(2).選擇單元類型。執行ANSYS Main Menu→Preprocessor →Element Type→Add/Edit/Delete →Add →select（Solid # Quad 4node 42）

→OK

2）材料模型

執行Main Menu→Preprocessor →Material Props →Material Models →

Structural →Linear →Inelastic，在EX框中輸入2.1e5，在PRXY框中輸入0.3，選擇OK并關閉對話框。

3）建立幾何形狀

選擇Main Menu→Preprocessor →modeling →create→areas，如圖所示：

4）劃分網格

Preprocessor →Meshing →Mesh Tool→Volumes Mesh→Tet→Mapped,.采用

Mapped網格劃分單元。

執行Main Menu-Preprocessor-Meshing-Mesh-Volume-Mapped：

5）建立接觸

2、施加邊界條件并求解

執行Main Menu-Solution-Apply-Structural-Displacement，拾取目標平面等，單擊OK按鈕。然后出現如圖窗口，選擇“UY”，再單擊OK按鈕。加載荷后結果：

1）定義求解參數

2）求解

執行Main Menu-Solution-Solve-Current LS，彈出一個提示框。執行file-close，單擊OK按鈕求解運算。

3、結果處理 1）讀入結果數據

2）查看結果

軸對稱問題：

平面應變問題

平面應力問題

結論：同一種材料，外形尺寸不變時，在不同的受力狀態下，應力分布是不同的，且受到的最大應力也不一樣。

第三篇：材料成形考點 同濟大學

1凡囊括機械制造中零件成形的所有工藝技術都應該被稱為材料成型技術。

2凝固成形基本問題凝固組織的形成與控制，鑄造缺陷的避免與控制和鑄件尺寸精度和表面粗糙度的控制 3塑性成形基本問題材料的塑性，塑性成形力的評價，加工材料內部場變量的確定和形狀有關信息的準確輸入4焊接成形的基本問題能量輸入，清除表面污染，組織性能不均勻，殘余應力和殘余變形，焊接缺陷及檢測，焊接結構的制造問題5表面成形問題針對材料的服役條件及損傷機理，并結合基體材料，設計出所希望表面組織及結構；其次是針對所希望的表面組織及結構，研究獲得這一表面材料的方法 6材料凝固變化：體積改變，外形改變，產生凝固潛熱，熵值改變，結構改變，發生溶質再分配

7過冷度□T=Tm-T 金屬凝固的驅動力主要由過冷度決定。過冷度越大，凝固驅動力越大。金屬不可能在T=Tm處凝固8非自發形核指在不均勻熔體中，依靠外來雜質界面或各種襯底形核的過程；自發形核是在不借助任何外來界面的均勻熔體中形核過程9形核劑提高金屬業的形核能力，以細化金屬晶粒，改善材料性能。特點：失配度小，粗糙度值大，分散性好，穩定性好10金屬凝固過程中發生化學成分不均勻現象成為偏析。微觀偏析指樹枝晶或胞狀晶心部與晶間成分的差異。宏觀偏析指整個鑄錠或鑄件在大于晶粒尺度大范圍內產生成分不均勻現象；原因：液相在枝間或枝晶外流動，及游離或熔斷固相的沉浮引起。分為正常偏析逆偏析，密度偏析11鑄造過程凝固控制包括工藝控制，設備控制，質量控制。工藝控制中的充型能力控制，收縮控制，應力控制，凝固組織控制。

12充型能力：液態金屬充滿型腔，獲得形狀完整，輪廓清晰鑄件的能力。影響因素：金屬性質，鑄型性質，澆注條件，鑄件結構13鑄件在凝固和冷卻到室溫過程中，其體積和尺寸都將減小，成為收縮。液態收縮：液態合金從澆注溫度降低到凝固開始的溫度時，所發生的體積收縮。表現為液面降低 凝固收縮：合金在凝固階段的體積收縮。取決于狀態改變和凝固溫度范圍大小。凝固溫度范圍增加，凝固收縮也相應增大。固態收縮：固態合金因溫度就降低發生的體積收縮。對鑄件的尺寸精度影響大 液態收縮和凝固收縮是鑄件產生縮孔，縮松原因。固態收縮是鑄件產生鑄造應力，變形，裂紋的原因 防止縮孔，縮松可利用冒口，冷鐵和補貼等工藝措施，并結合運用順序凝固和同時凝固的工藝原則實現 14鑄造應力分為：熱應力，相變應力，機械阻礙應力。熱應力：因散熱條件和冷卻速度不同形成的鑄造應力。相變應力：具有固態相變的合金鑄件冷卻過程中各部分發生相變時間不一致，以及相變時比體積變化，導致各部分體積和長度變化時間也不一致，由此引發的應力成為…。鑄件收縮時，首鑄件澆注系統，冒口和本身機械阻礙而產生的應力成為機械阻礙應力。鑄件的壁厚差別越大，合金的線收縮率越高，彈性模量越大，熱應力越大要避免鑄件發生變形和裂紋，最根本的方法是減小殘余應力

15凝固組織控制獲得等軸晶的工藝措施適當降低澆注溫度，合理運用鑄型對液態合金的強烈激冷作用，孕育處理，動態晶粒細化。16焊接過程改善凝固組織，防止粗晶體產生的措施：變質處理，振動結晶，優化焊接工藝參。17沖天爐：預熱區，熔化區，過熱區，爐缸區。預熱區：對流傳熱方式為主，傳遞熱量大，溫度變化大。熔化區：對流傳熱方式為主，呈凹形分布，高度波動大。過熱區：鐵水的受熱以與焦炭接觸傳導熱為主，傳熱強度大，爐氣最高溫度與區域高度起決定作用

18焊接分為熔焊，固相焊，釬焊。特點1熱源熱量比較集中，功率密度比較大，相對加熱面積較小。2在高度集中熱源作用下，瞬時可將大量熱能傳給焊件。3一般焊接過程中熱源是移動的，焊接的受熱區域不斷變化19焊接溫度場指在焊接集中熱源作用下，被焊工件上（包括內部）各點在某一瞬時的溫度分布。影響焊接溫度場的因素：1熱源性質，2焊速與能量，3被焊金屬的物理性質（熱導率表示金屬導熱能力，體積熱容，熱擴散率，比焓，表面傳熱系數）4焊件的板厚及形狀。20焊接熱循環：在焊接過程中熱源沿焊件的某一方向移動，焊件上任一點的溫度都經歷由低到高的升溫階段，當溫度達到最大值后又經歷由高到低的降溫階段。焊接時的加熱速度特別快，冷卻速度也相當快，這是造成焊接接頭組織不均勻性和性能不均勻性的重要原因。參數：加熱速度，峰值溫度，高溫停留時間，冷卻速度

影響因素：焊件尺寸形狀，接頭形式，焊道長度，焊接線能量，預熱溫度，焊接時冷卻條件

21多晶體的塑性變形包括晶內變形（主要）和晶界變形。晶內變形的方式滑移，孿生?；浦妇w在力的作用下，晶體中的一部分沿一定的晶面和晶向相對晶體的另一部分發生相對移動。孿生指在切應力作用下，晶體的一部分沿著一定的晶面和一定的晶向發生均勻切變。原因：晶界強度高于晶內，各晶粒相互接觸形成犬牙交錯狀態，造成對晶界滑移的機械阻礙作用。如果發生晶界變形，容易引起晶界結構的破壞和產生裂紋，晶界變形量很小。特點：各晶粒變形的不同時性，各晶粒變形的協調性，晶粒與晶粒之間和晶粒內部與晶界附近區域之間變形的不均勻性。22金屬在再結晶溫度以下進行的塑性變形稱為冷變形。組織變化：晶粒形狀變化，晶粒內部產生亞結構，晶粒位向改變。由于上述組織的變化，必然導致金屬性能的變化，其中變化最顯著的是金屬的力學性能，隨著變形程度的增加，金屬的強度，硬度增加，而塑性任性降低，稱為加工硬化。原因：隨著塑性變形的進行，位錯密度不斷增加，位錯反應和相互交割加劇，結果產生固定割階，位錯纏結等障礙，以致形成胞狀亞結構，使位錯難以越過這些障礙而被限制在一定范圍內運動。23金屬在再結晶溫度以上進行的塑性變形成為熱塑性加工。軟化過程分為：動態回復，動態再結晶，靜態回復，靜態再結晶，亞動態再結晶。金屬熱塑性變形的機理主要有晶內滑移（最常見），晶內孿生，晶界滑移，擴散蠕變。影響：改善晶粒組織，鍛合內部缺陷，破碎并改善碳化物和非金屬夾雜物在鋼中分布，形成纖維組織。24凝固俗稱鑄造，是將金屬材料熔化成液態后澆注入擬成形的零件形狀及尺寸相適應的模型空腔中，待液態金屬冷卻凝固后將鑄型打開，取出所形成的鑄件毛胚，然后清理掉由于工藝需要而添加的部分后，即可得到所需的鑄件。分為砂型鑄造，金屬型鑄造，壓力鑄造，低壓鑄造，熔模鑄造，離心鑄造 25砂型鑄造澆注位置選擇原則：1鑄件的重要加工面或工作面應朝下或位于側面，以避免產生氣孔，夾渣等鑄造缺陷。2鑄件的大平面應盡量朝下，這是由于在澆注過程中金屬液對型腔上表面有強烈的熱輻射，鑄型因急劇熱膨脹和強度下降和拱起開裂，從而形成夾沙缺陷。3鑄件的大部分薄壁部分應位于鑄型下部或使其處于垂直或傾斜位置，以防止產生澆不足或冷隔缺陷。4鑄件較厚的部位應盡量放在分型福建的上部或側面，以便在該處安置冒口進行補縮。鑄型分型面的選擇原則：1應便于起模，是造型工藝簡化2應盡量使鑄件的全不或大部分置于同于鑄型內，以保證鑄件溫度。應盡量使型腔及主要型芯位于下箱 26砂型鑄造特點：1適用面最廣的一中凝固成形方法2適合單個，小批量生產，也可用于大批量生產，成本低。砂型鑄造的以上特點是金屬型鑄造等所不及的，其適用于不同大小，結構的零件，成本低，在凝固成形中占有較大比例。27金屬型鑄造特點：1一型多鑄，簡化了許多砂型鑄造的工序，生產率大大提高，并便于實現機械化自動化生產2鑄件尺寸精度高，可達到CT5-9，且表面光潔，表面粗糙度值達到Ra6.3-12.5um。由于鑄件的凝固冷卻速度快，晶粒細密，使鑄件的力學性能較砂型鑄造高。3節省生產場地，改善了勞動條件，節省造型材料。缺點：由于金屬型的制造成本高，周期長，不適合于單件，小批量生產，內腔不能過于復雜，鑄件不宜過薄，否則會產生澆不足等缺陷。當用于鑄造高熔點合金時，金屬型壽命較低。主要用于鋁鎂銅等有色和金鑄件的大批量生產

27壓力鑄造：生產率高，便于實現自動化半自動化生產；鑄件尺寸精度高，表面光潔。并可鑄出形狀復雜的極薄件或帶有小孔、螺紋的鑄件，壓力鑄造是生產近凈零件的效方法；鑄件晶粒細小，合金的強度和硬度較高，便于采用鑲嵌法鑄造，不僅可使一些復雜的零件經多次壓鑄而是壓鑄模及制造過程簡化，還適合于將不同材料鑲嵌到一起，實現一件多材質，改善鑄件某些部位的性能。缺點：壓鑄設備投資大，壓鑄的制造費用高周期長，只要在大量生產的條件下，經濟上才合算；壓鑄合金的種類有局限性，高熔點合金的壓鑄室材料壽命很低，難以適應；由于凝固速度過快，壁厚處難以補縮，容易出現縮松缺陷；由于壓鑄的速度極高，型腔內的空氣很難排除，致使鑄件內部有大量彌散分布的微氣泡，使壓鑄件無法進行熱處理 28低壓鑄造：澆注時壓力和速度便于調節，故可適應各種不同的鑄型，同時充型平穩，對鑄型的沖刷力小，氣體較易排除；便于實現順序凝固，以防止縮孔縮松，尤其能有效克服鋁合金的針孔缺陷；鑄件表面質量高于金屬型，可生產出壁厚為1.5-2mm的薄壁鑄件；由于不用冒口，金屬的利用率可提高到90-98%，設備費用遠較壓鑄低。主要用于鋁合金鑄件的大批量生產，氣體缸、缸蓋、曲軸箱、殼體、粗砂綻翼等，也可用于球墨鑄鐵，銅合金等較大鑄件

29熔模鑄造特點：1由于鑄型精密，沒有分型面，型腔表面極為光潔，故鑄件的精度及表面質量均優，同時鑄型在預熱后澆注，因此可生產出形狀復雜的薄鑄件2由于型殼用高級耐火材料制成，故能適應各種合金的鑄造3生產批量不受限制，除適于成批大量生產外，也可用于單件生產。缺點：材料較貴，工藝過程繁雜，生產周期長，鑄件成本高，難以實現全盤機械化和自動化生產，且鑄件不能太大。主要適用于高熔點合金精密鑄件的成批，大量生產，適用于形狀復雜、難以切削加工的小零件。30離心鑄造：將液態金屬澆入高度旋轉的鑄型中，使金屬液在離心力作用下重填鑄型并凝固的鑄造方法。優點：1利用自由表面產生圓筒件時，可省去型芯和澆注系統，因而省工省料，降低了鑄造成本2可生產出組織致密，基本上沒有縮孔和夾渣的圓筒件3可用于薄壁圓筒件生產和雙金屬層鑄件

31鑄造工藝對鑄件結構的要求：鑄件外形應便于取出外部型芯，鑄件內腔結構應使型芯數量少，并有利于型芯的固定和排氣，鑄件應有結構斜度

合金的鑄造性能對鑄件結構的要求：合理設計鑄件壁厚，鑄件壁厚應盡可能均勻，鑄件的轉角應采用圓角連接，設防裂筋，注意緩解收縮應力

31塑形成性分為板料成形和體積成形。板料成形指使用成型設備通過模具對金屬板在室溫下加壓以獲得所需形狀尺寸的成型方法；分為分離工序和成形工序；分離工序俗稱沖裁，包括落料，沖孔，修邊；成形工序包括彎曲，拉伸，脹形，翻邊。體積成形指金屬塊料，棒料或厚板在高溫或室溫下進行成形加工的方法，包括鍛造，軋制，擠壓，拉拔。

32沖裁主要工藝參數凹、凸模間隙c；彎曲參數：相對邊境r/t反映了彎曲的變形程度 拉伸系數m=d/D（d為凸模直徑，D為毛胚直徑）翻邊系數Kt=d0/d（d0為毛胚底孔直徑）

33鍛造：在加壓設備及工（模）具作用下，通過金屬體積的轉移和分配來獲得機器零件或毛胚的塑形成形方法；分為自由鍛和模鍛。自由鍛工序：鐓粗，拔長，其他（芯軸拔長，馬架擴孔，錯移，沖孔）34擠壓：坯料在封閉模腔內受三向不均勻壓應力作用，從模具的孔口或縫隙擠出，使之橫截面積減小，形成所需制品的加工方法

35手工電弧焊是用手工操作焊條進行焊接的一種電弧焊方法。優點：簡便靈活，適應性強；設備簡單，易于移動；成本低。缺點：手工電弧焊對焊工的操作技術要求高，焊接質量在較大程度上決定于焊工的操作技術，勞動條件差，生產率低。

焊條（焊芯和藥皮）藥皮作用：保護作用（在電弧熱作用下，藥皮熔化形成熔渣并產生某些氣體。熔渣和這些氣體聯合熔滴、熔池和焊接區與空氣隔絕，起到防止氮氣等有害氣體侵入的保護作用），冶金作用（焊接過程中，焊渣與熔池金屬相互作用進行冶金反應，其結果是去除有害雜質，并向焊縫中添加有益的合金元素，使焊縫具有較為理想的化學成分，較高的力學性能和良好的抗氣孔及抗裂性能），使焊條具有良好的工藝性能

36埋弧自動焊優點：生產率高，焊縫質量高，勞動條件好；缺點：1由于采用顆粒狀焊劑堆積形成保護條件，故一般只適用于平焊和平角焊位置2設備復雜，靈活性差，短焊縫顯示不出生產效率高特點 37鎢極氬弧焊：在惰性氣體—氬氣保護下，利用鎢電極與焊件之間產生電弧熱熔化母材和填充焊絲的一種氣體保護的方法，焊接時氬氣從焊槍的噴嘴連續噴出，在電弧周圍形成惰性氣體保護層隔絕空氣，防止對鎢極，熔池以及臨近熱影響區的有害影響，獲得優質接頭

優點：1氬氣本身不和金屬產生化學反應，又不溶于金屬，且比空氣重25%，能有效地隔絕電弧和周圍空氣，因為可成功地焊接易氧化、氮化及化學活潑性強的有色金屬、不銹鋼和各種合金。穩定燃燒，特別適用于薄板，超薄板的焊接2明弧無渣，熔池可見度好，便于控制，易于實現機械化自動化和全位置焊接3直流正接電弧穩定，即使在很小的焊接電流下仍可穩定燃燒，特別適用于薄板，超薄板的焊接4電弧熱源與填充焊絲分別控制，易于實現單面焊雙面成形，并由于填充焊絲不通過電流，故不會產生飛濺，焊縫成形美觀。

缺點：1由于鎢電極承受電流能力有限，故熔池淺，熔敷率小，生存率低2焊接所用惰性氣體較貴，與其他電弧焊方法相比，生產成本高3由于焊接方法依靠氬氣機械排開空氣進行保護，故焊前對焊件表面的清理工作要求嚴格

38減少焊接殘余應力措施：1設計措施（1改進接頭設計2避免焊縫集中，不要有交叉焊縫3盡量減少焊縫數量及尺寸，尤其是角焊縫的焊腳尺寸4在焊接拉應力區應避免存在幾何不連續5焊縫盡量不要布置在工作應力最集中區）2工藝措施（采用合理的焊接順序和方向；采用反變形和加熱減應區法；采用小線能量焊接；焊后錘擊焊縫）

消除焊接殘余應力：1熱處理（主要是高溫回火）2溫差拉伸法3拉力載荷法4爆炸沖擊法5振動法 預防焊接殘余變形：減少焊接線能量，必要的約束，自由收縮 消除：火焰加熱矯正法，機械加壓變形法

39表面成型技術：以表面工程技術為擠出，在不改變基體組織結構和成分、不降低基體所具備的各種性能的條件下，通過表面涂層技術、表面改性技術及二者的符合技術來設計零件表面，從而賦予表面具有基體材料本身所不具備的特殊性能和功能。

表面涂層技術：在材料表面制備與其性能不同的，且能滿足使用要求的材料覆蓋層技術 表面改性技術：通過改變材料表面的成分及結構來改變材料表面性能的技術

40涂層包括物理氣相沉淀法，化學氣象沉淀法，電鍍，電刷鍍，化學鍍，熱噴涂，化學粘涂，激光熔敷，堆焊

熱噴涂原理：將涂層材料加熱融化，以高速氣流將其霧化成極細的顆粒，并以極高的速度噴射到事先準備好的零件表面上，形成所需性能的涂層 分為火焰噴涂，等離子噴涂和電弧噴涂

41電鍍是一種在電鍍槽中的電沉積過程，指電解液中的金屬離子在直流電的作用下，在陰極表面上還原成金屬或合金的過程

42表面改性技術：固態表面強化，液態表面強化

固態：表面形變強化（在工件表面通過機械的作用使其產生塑性變形實現表面強化，方法：拋丸處理，滾壓加工，內孔擠壓），表面相變強化，化學熱處理強化

液態：激光表面熔化—凝固處理，激光表面合金化，熔覆處理，鑄滲

43粉末合金特點是材料利用率高，節約能源，其優越性表現為：能制造出傳統成形方法無法獲得的材料和制品；制得的材料具有高強度和禪意的特種性能；高的經濟效益

分為制備原材料粉末，成形過程（分為模壓成形，特殊成形），燒結過程（成形后的粉末毛胚必須在適當的溫度和氣氛中加熱、保溫，使其發生一系列的物理和化學變化，使粉末顆粒的聚集體變成晶粒的聚集體，以達到所需的物理，力學性能，成為可用的制品材料）

44高質量原材料粉末具備：粒度分布范圍合理，平均粒度小；顆粒外形圓整；顆粒聚集傾向小，凝聚強度低；化學純度和化學組成均勻性易于控制

粉末制備方法：物理方法（霧化法）；機械方法；化學方法（電解法；化學反應及還原法：氣相沉淀法，液相沉淀法，機械方法，化學反應固相還原法）

45粉末成形是將松散的粉末制成具有一定形狀尺寸、密度和強度的坯塊的一個工藝過程

分壓力成形（模壓成形，等靜壓成形，高能率成形，鍛造成形，擠壓成形，振動模壓成形，注射漿料成形，連續擠壓成形）；無壓成形（粉漿澆注成形，無壓充型，漿料涂覆）模壓成形是最廣泛的粉末成型技術 46燒結是使成形的粉末坯件達到強化和致密化的高溫處理工藝

分4個階段：顆粒間的初步粘結，燒結頸長大，空隙通道閉合，空隙球化

47塑料是以人工合成樹脂為主要成分，添加一定數量的穩定劑，填充劑，增塑劑，潤滑劑，著色劑，固化劑等助劑的高分子混合物

制造（聚合樹脂塑料，縮聚樹脂塑料）成形性能（熱塑性塑料，熱固性塑料）用途（通用塑料，工程塑料，特殊用途塑料）

熱塑性塑料：聚乙烯，聚丙烯，聚苯乙烯，聚甲醛。熱固性塑料：酚醛，月尿醛，三聚氰胺甲醛，環氧 48塑料成形方法：注射成形（主要），擠出成形，壓縮成型，壓鑄成型，吹塑成形

49注射工藝包括成型前的準備、注射過程和制品的后處理。成型前的準備包括對塑料原料進行外觀檢測；注射機的料筒進行清洗或拆換。

注射模具分類：單分型面注射模具，雙分型面注射模具，帶活動鑲件的注射模具，帶側向分型抽芯的注射模具，自動卸螺紋的注射模具，推出機構設在定模的注射模具，無流道凝料注射模具

第四篇：材料成形設備復習題

填空題

按曲柄形式，曲柄滑塊機構主要有曲軸式和偏心齒輪式兩種。在曲柄壓力機的核心部分是曲柄滑塊機構。曲柄壓力機剛性離合器常見的是轉鍵式。

曲柄壓力機制動器多為摩擦式，有盤式和帶式之分。

曲柄壓力機帶式制動器常見的有偏心帶式制動器、凸輪帶式制動器和氣動帶式制動器。曲柄滑塊機構內摩擦為單面受力的是滑塊與導軌面處，摩擦離合器使用銅基粉末冶金材料，在工作時摩擦面之間的間隙為0.5mm，能實現寸進。

壓力機傳動級數一般不超過四級，工作時實際能量取自飛輪，飛輪的轉速一般為300~400r/min。

曲柄壓力機單純對沖裁而言，最大沖裁力發生行程接近終點，對落料拉伸復合沖壓而言，最大沖裁力發生在距下死點前較遠處。

曲柄壓力機對閉合高度計算時應注意上下極限位置處留余量為5mm。通用曲柄壓力機常用的過載保護裝置有壓塌塊式和液壓式兩類。曲柄壓力機離合器可分為剛性離合器和摩擦式離合器兩大類。； 壓力機移動工作臺有側移式前移式和側移加分道式。壓力機潤滑按潤滑油種類可分為稀油潤滑和稠油潤滑。壓力機潤滑按潤滑方式可分為分散潤滑和集中潤滑。

選用液壓機主機時考慮因素很多，其中最主要的是工藝要求。液壓機傳統的結構形式是梁柱組合式，框架式液壓機最顯著的優點是剛性好，單臂式液壓機最顯著的優點是操作方便。

立柱與橫梁的連接形式中，多用于大型液壓機的是錐套式。液壓機中，模具應安裝在活動橫梁下表面。

液壓元件中，溢流閥屬于壓力控制閥，液壓缸屬于執行元件。液壓機的工作介質有乳化液和油兩種。

液壓機一般由本體和液壓系統組成，液壓機本體一般由機架部件、液壓缸部件、運動部分及其導向裝置組成。；

液壓機本體結構形式從機架形式看有立式、臥式。

液壓機立柱與橫梁的連接形式有雙螺母式、錐臺式和錐套式三類。； 液壓機立柱預緊方式主要有加熱預緊和超壓預緊兩種。

液壓機液壓缸通常可以分為柱塞式、活塞式和差動柱塞式三種結構。液壓元件由動力元件、執行元件、控制元件和輔助元件組成。

擠出成型設備最關鍵的部分是螺桿，擠出成型固體輸送區的動力主要消耗在螺桿。擠出機應用最廣泛的加熱方法是電阻加熱，擠出機冷卻水槽一般分2~4段。

國內外注射機最基本的形式是臥式注射成型機，注射裝置采用得最多的形式是往復螺桿式，連接料筒與模具的部件是噴嘴，適用于厚壁制件生產的噴嘴是延伸式，適用于形狀復雜的薄壁制件生產的噴嘴是遠射程式。

在大型注射機上多采用穩壓式合模裝置，注射機的心臟是指塑化裝置，排氣式注射機與普通注射機的主要區別在塑化裝置。

目前多用于低熔點合金鑄件生產的壓鑄機是熱壓室壓鑄機，目前多用于黑色金屬生產的壓鑄機是臥式冷壓室壓鑄機。一臺擠出成型設備一般由主機（擠出機）、輔機和控制系統組成。擠出成型設備主機由擠壓系統傳動系統和加熱冷卻系統組成。擠出成型設備擠壓系統主要由螺桿和料筒組成。

擠出成型設備控制系統主要由電器、儀表和執行機構組成。；

塑料在擠出機中的三個歷程分別是加料區的固態、過渡區的高彈態和擠出區的粘流態。普通全螺紋三段螺桿分為漸變型螺桿和突變型螺桿。

注射劑工作過程的基本程序：1）合模與鎖緊；2）注射裝置前移；3）注射與保壓；4）制件冷卻與預塑化；5）注射裝置后退；6）開模與定出制件 普通螺桿一般分為加料段、壓縮段和均化段。；

物料在螺桿中的擠出過程實際上都經歷了固體輸送、熔融和均化的過程。塑料擠出機料筒結構形式可分為整體式、分段式和雙金屬料筒等。塑料擠出機加料方法分為重力加料和強制加料兩種。

擠出機的傳動系統一般由原動機、調速裝置和減速裝置所組成。擠出機目前常用的牽引裝置有滾輪式、履帶式和橡膠帶式三種。

注射成型機通常由注射裝置、合模裝置、液壓傳動系統和電器控制系統等組成。注射機型號規格的表示方法主要有注射量、合模力和注射量和合模力同時表示三種。根據料筒的不同部位作用的不同，可將料筒分為加料室和塑化室。螺桿式注射裝置部件，主要由螺桿、料筒和噴嘴組成。

注射機的動作過程可按預塑加料的先后順序分為固定加料、退回加料和加料退回三種。注射機的安全措施一般包括人身、機器、模具、電氣及液壓元件的保護四個方面。

壓鑄機的具體類型有熱壓室壓鑄機、臥式冷壓室壓鑄機、立式冷壓室壓鑄機、全立式冷壓室壓鑄機四種。

壓鑄機的型號主要反映壓鑄機類型和鎖模力大小等基本參數。冷壓室壓鑄機氣壓注料裝置有真空型和低壓型兩種。

取料機械手常見的形式有“潛水鴨”式、直線滑道式和轉臂式等。

電動螺旋壓力機按其傳動特征，分為直接傳動式電動機和機械傳動式電動機。

液壓螺旋壓力機可分為液壓馬達式液壓螺旋壓力機和缸推式液壓螺旋壓力機兩大類?？諝忮N的工作循環有空行程、懸空、壓緊、打擊四種動作。剪板機按其工藝用途和結構類型可以分為平刃剪板機、斜刃剪板機、多用途剪板機和專用剪板機四類。

高速壓力機的操作系統主要包括離合器和制動器。

二、名詞解釋題

曲柄壓力機標稱壓力——是指滑塊距下死點某一特定距離（此距離稱壓力行程）時滑塊上所容許承受的最大作用力。

曲柄壓力機標稱壓力角——與標稱壓力行程對應的曲柄轉角。

曲柄壓力機滑塊行程——指滑塊從上死點至下死點所經過的距離，其值是曲柄半徑的兩倍，它隨設備的標稱壓力值增加而增加。

曲柄壓力機最大裝模高度——指將裝模高度調節裝置將滑塊調節至最上位置時的裝模高度值。

曲柄壓力機封閉高度——指滑塊處于下死點時，滑塊下表面與壓力機工作臺上表面的距離。液壓機標稱壓力——指設備名義上能產生的最大壓力，單位為KN。

液壓機最大凈空距——指活動橫梁停在上限位置時從工作臺上表面到活動橫梁下表面的距離。

液壓機最大行程——指活動橫梁能夠移動的最大距離。液壓機工作臺尺寸——指工作臺上可利用的有效尺寸。注射機注射量——指對空注射的條件下，注射螺桿或柱塞一次最大注射行程時，注射裝置所能達到的最大注射量。

注射機注射壓力——注射時為了克服熔料流經噴嘴、流道和型腔時的流動阻力，螺桿（或柱塞）對熔料必須施加足夠的壓力，此壓力稱為注射壓力。

注射機注射速率——是將公稱注射量的熔料在注射時間內注射出去在單位時間內所能達到的體積流率。

注射機塑化能力——是指單位時間內所能塑化的物料量。

壓鑄機合模力——是指壓鑄機的合模裝置對模具所能施加的最大夾緊力，單位為KN。壓鑄機壓射力——是指壓射沖頭作用于金屬液的最大力，單位常用KN。

壓鑄機壓射比壓——是壓射沖頭作用于單位面積金屬液表面上的壓力，單位常用MPa。壓鑄機壓室容量——指壓鑄機的壓室每次澆注能夠容納金屬液的最大質量，單位常用kg。

三、簡答題

1．液壓機的特點有哪些？

答： 易于得到較大的總壓力及較大的工作空間。易于得到較大的工作行程，便于壓制大尺寸工件，并可在行程的任何位置上產生額定的最大壓力，可以進行長時間保壓。工作平穩，沖擊和振動很小，噪聲小。調壓、調速方便。本體結構比較簡單，操作方便，制造容易。2．液壓機密封材料的特點有哪些？

答： 在一定溫度范圍內，化學穩定性好，不溶于工作液體，與金屬接觸不互相腐蝕、粘著。在一定時間范圍內，不軟化或硬化。彈性好，不易變形。耐磨性好，摩擦系數小。易于制造，成本低。

3．對液壓機液壓系統的要求有哪些？

答： 在操作特點上，要求能實現對模時的調整動作，手動操作和半自動操作。在行程速度上，要求能實現空程快速運動和回程快速運動，以節省輔助時間。在工作液體壓力上，一般為20~32MPa。

在工藝特點上，對于小型液壓機一般不進行壓力分級，對于中型以上的液壓機，一般要求具有分級的標稱壓力，以滿足不同工藝的需要。

在工作行程結束，回程將開始之前，一般要求對圭缸預卸壓，以減少回程時的沖擊振動。4．成形設備的發展趨勢怎樣？

答： 數控技術正在成為設備改造和提高成形設備自動化程度和控制精度的主要方向和手段，正在全面改造成形設備和成形生產過程。

成形設備的加工精度正在逐步提高，高精設備的比重逐步增長。高速度、高效率、多功能也是成形設備追求的目標之一。

在設備的規格上，微型與大型并重，成形設備的規格正在向兩極發展。

在成形設備中注重安全生產與環境保護，強調可持續發展的傾向也表現得更加明顯。5．擠出機的發展趨勢怎樣？

答： 數控技術正在成為設備改造和提高成形設備自動化程度和控制精度的主要方向和手段，正在全面改造成形設備和成形生產過程。

成形設備的加工精度正在逐步提高，高精設備的比重逐步增長。高速度、高效率、多功能也是成形設備追求的目標之一。

在設備的規格上，微型與大型并重，成形設備的規格正在向兩極發展。

在成形設備中注重安全生產與環境保護，強調可持續發展的傾向也表現得更加明顯。6．分析比較立式注射成型機臥式注射成型機的優缺點。答：立式注射成型機的優點：1占地面積小，模具拆裝方便；缺點：制件頂出后需要用手或其他方法取出，不易實現自動化；因機身較高，機器的穩定性差，加料及維修不便。

臥式注射成型機的優點：機身低，利于操作和維修；重心低，穩定性好；成型后的制件可自動落下，容易實現全自動化操作。7．噴嘴的主要功能有哪些？

答：噴嘴的主要功能：預塑時，建立背壓，排除氣體，防止熔料流涎，提高塑化質量；注射時，使噴嘴與模具主澆套良好接觸保證熔料在高壓下不外溢；保壓時，便于向模腔補料；冷卻定型時，可增加回流阻力，防止模腔中的熔料回流；噴嘴還承擔著調溫、保溫和斷料的功能。

8．注射機定期檢查的內容包括哪些？

答：注射機定期檢查的內容包括：工作油液的質量；螺桿、料筒的磨損情況；電氣元件的工作情況，電源箱內所有電線接頭，是否漏電，接地是否可靠。吸油、濾油及油冷卻器的工作情況；液壓泵、電動機、液壓馬達等的工作情況，清理其外殼上的塵埃，以利于散熱。9．注射機定期檢查的內容包括哪些？

答：螺旋壓力機的特點：工藝適應性好；螺旋壓力機的滑塊位移不受運動學上的限制；模具容易安裝調整，不需要調整封閉高度或者導軌間隙；螺旋壓力機滑塊最大線速度為 0.6~1.5m/s，最適合各種鋼和合金的模鍛；模具所受應力小。10．機械板料折彎機有哪些特點？

答：機械板料折彎機的優點：滑塊與工作臺的平行精度高，能承受偏載。缺點：行程和速度不能調整；壓力不能控制，設備在滑塊行程周期中大部分時間達不到額定壓力；操作難度大，運行前需要對機器的運行高度進行仔細調整；機器的結構布局難以實現數控化和自動化操作。

六、識圖分析題，P9、P84、P**、P**

第五篇：材料成形原理 部分答案

材料成形理論基礎習題

1、純金屬和實際合金的液態結構有何不同？舉例說明

答：純金屬的液態結構式由原子集團、游離原子和空穴組成的，液態金屬的結構是不穩定的，而是出于瞬息萬變是的狀態，即原子集團、空穴等的大小、形態、分布及熱運動都出于無時無刻不在變化的狀態，這種現象叫做“結構起伏”。而實際合金的液態結構是極其復雜的，其中包含各種化學成分的原子集團、游離原子、空穴、夾雜物及氣泡等，是一種“混濁”的液體。實驗實際液態金屬中還存在成分起伏。例如Al和Al-Si合金相比較，Al-Si合金中由于成分起伏Al與Si的濃度也是出于不斷變化中的。

2、液態金屬表面張力和界面張力有何不同？表面張力和附加壓力有何關系？

答：液體金屬的表面張力是質點（分子、原子）間作用力不平衡引起的。而任意兩相（固-固、固-液、固-氣）的交界面稱為界面，由界面間相互作用而產生的力叫界面張力，表面張力可說是界面張力的一個特例。界面張力與兩個表面張力之間的關系為：

σAB=σA+σB –wAB，其中σA、σB分別是A、B兩物體的表面張力，wAB為兩個單位面積界面向外做的功。表面張力與附加壓力的關系有拉普拉斯方程描述：?P徑。

3、液態合金的流動性和充型能力有何不同？如何提高液態金屬的充型能力？

答：液態金屬本身的流動能力稱為“流動性”，是由液態金屬的成分、溫度、雜質含量等決定的，而與外界因素無關。液態金屬的充型性能是一種基本性能。充型能力好，零件的形狀就完整，輪廓清晰，否則就會產生“澆不足”的缺陷。液態金屬的充型能力首先取決于其金屬本身的流動能力，同時又與鑄件結構、澆注條件及鑄型等條件有關，是各種因素的綜合反映。

提高金屬的充型能力措施：（1）金屬性質方面：改善合金成分；結晶潛熱L要大；比熱、密度大，導熱率??；粘度、表面張力小。（2）鑄型性質方面：蓄熱系數小；適當提高鑄型溫度；提高透氣性。（3）澆注條件方面：適當提高澆注溫度；提高澆注壓力。（4）鑄件結構方面：在保證質量的前提下盡可能減小鑄件厚度；降低結構復雜程度。

??（1R1?1R2），其中R1、R2為曲面的曲率半

4、鋼液對鑄型不浸潤，??180?，鑄型砂粒間的間隙為0.1cm，鋼液在1520℃時的表面張力σ=1.5N/m,密度ρ液=7500㎏/m3。求產生績效粘砂的臨界壓力；欲使鋼液不粘入鑄型而產生機械粘砂，所允許的壓頭H值是多少？

?P?2?R?2?1.50.1?2?10-2?6?10Pa

0?23H?2?cos??gr?2?1.5?cos1807500?9.8?0.1?2?10?0.082m

5、根據Stokes公式計算鋼液中非金屬夾雜物MnO的上浮速度，已知鋼液溫度為1500℃，??0.0049N?s/m,?液?7500kg/m,?MnO?5400kg/m, MnO呈球形，其半徑r=0.1mm。

2r(?液??MnO)g9?2333V??2?0.1?102?6(7500?4500)?9.819?0.0049?0.0071m/s

6、設想液體在凝固時形成的臨界核心是邊長為a﹡的立方體形狀；①求均質形核是的a﹡和△G的關系式。②證明在相同過冷度下均質形核時，球形晶核較立方形晶核更易形成。解：（1）對于立方形晶核 △G方＝－a3△Gv+6a2σ①

令d△G方/da＝0 即 －3a△Gv+12aσ＝0，則 臨界晶核尺寸a*＝4σ/△Gv，得σ＝

a*

42△Gv，代入①

△G方＝－a△Gv＋6 a**3*2

a*4△Gv＝a△Gv

*2均質形核時a*和△G方*關系式為：△G方*＝a*3△Gv（2）對于球形晶核△G球*＝－

43πr*3△Gv+4πr*2σ

臨界晶核半徑r＝2σ/△Gv，則△G球＝**

23πr△Gv

*3所以△G球*/△G方*＝

23πr*3△Gv/(a*3△Gv)將r*＝2σ/△Gv，a*＝4σ/△Gv代入上式，得

△G球/△G方＝π/6<1，即△G球<△G方 所以球形晶核較立方形晶核更易形成

7、設Ni的最大過冷度為319℃，求△G﹡均和r﹡均，已知，Tm=1453℃，L=-1870J／mol，σLC=2.25×10ˉ5J／cm 2，摩爾體積為6.6cm 2。r均*****

2*2.25*10*（1453＋273）＝(2σLC/L)*(Tm/△T)＝cm＝8.59*10－9m

1870*3196.6*

－5△G均＝16316πσLC*Tm/（L*△T）

－5432322(2.25*10*10）*（1453＋273）＝π*＝6.95*10－17J 1870362(*10)*3196.68、什么樣的界面才能成為異質結晶核心的基底？

從理論上來說，如果界面與金屬液是潤濕得，則這樣的界面就可以成為異質形核的基底，否則就不行。但潤濕角難于測定，可根據夾雜物的晶體結構來確定。當界面兩側夾雜和晶核的原子排列方式相似，原子間距離相近，或在一定范圍內成比例，就可以實現界面共格相應。安全共格或部分共格的界面就可以成為異質形核的基底，完全不共格的界面就不能成為異質形核的基底。

9、闡述影響晶體生長的因素。

晶核生長的方式由固液界面前方的溫度剃度GL決定，當GL>0時，晶體生長以平面方式生長；如果GL<0，晶體以樹枝晶方式生長。

10、用Chvorinov公式計算凝固時間時，誤差來源于哪幾個方面？半徑相同的圓柱和球體哪個誤差大？大鑄型和小鑄型哪個誤差大？金屬型和砂型哪個誤差大？

用Chvorinov公式計算凝固時間時，誤差來源于鑄件的形狀、鑄件結構、熱物理參數澆注條件等方面。

半徑相同的圓柱和球體比較，前者的誤差大；大鑄件和小鑄件比較，后者誤差大；金屬型和砂型比較，后者誤差大，因為后者的熱物性參數隨溫度變化較快。

11、何謂凝固過程的溶質再分配？它受哪些因素的影響？

溶質再分配：合金凝固時液相內的溶質一部分進入固相，另一部分進入液相，溶質傳輸使溶質在固－液界面兩側的固相和液相中進行再分配。

影響溶質再分配的因素有熱力學條件和動力學條件。

12、設狀態圖中液相線和固相線為直線，證明平衡常數k。=Const。

設液相線和固相線的斜率分別為mL和mS，如上圖：

液相線：T*－Tm＝mL(Cl*-0)① 固相線：T*－Tm＝mS(Cs*-0)② ②÷①得：T－TmT－Tm**＝

mSCSmLCL**＝1 即 CSCL**＝

mLmS＝k0 由于mL、mS均為常數，故k0＝Const.13、Al-Cu相圖的主要參數為CE=33%Cu，Csm=5.65%，Tm=660℃，TE=548℃。用Al-1%Cu合金澆注一細長試樣，使其從左至右單向凝固，冷卻速度足以保持固-液界面為平界面，當固相無Cu擴散，液相中Cu充

分混合時，求：

①凝固10%時，固液界面的Cs﹡和Cl﹡。②共晶體所占比例。

③畫出沿試棒長度方向Cu的分布曲線，并標明各特征值。

CSCLCsmCE6.65%33%（1）溶質分配系數 k0＝===0.171 當fs＝10％時，有

0.171－1Cs＝k0C0(1－fs)*k0－1＝0.171*1％*（1－10％）

0.001870.171＝0.187％

CL*＝C0fLk0－1＝

CSk0*＝＝1.09％

（2）設共晶體所占的比例為fL，則

CL＝C0fLk－1＝CE 0*則fL＝（CEC01k0－1＝（）33%5.65%1)0.171－1＝0.12(3)沿試棒的長度方向Cu的分布曲線圖如下：

14、何謂熱過冷和成分過冷？成分過冷的本質是什么？

金屬凝固時，完全由熱擴散控制，這樣的過冷稱為熱過冷； 由固液界面前方溶質再分配引起的過冷稱為成分過冷.成分過冷的本質：由于固液界面前方溶質富集而引起溶質再分配，界面處溶質含量最高，離界面越遠，溶質含量越低。由結晶相圖可知，固液界面前方理論凝固溫度降低，實際溫度和理論凝固溫度之間就產生了一個附加溫度差△T，即成分過冷度，這也是凝固的動力。

15、影響成分過冷的因素有哪些？哪些是屬于可控制的工藝因素？成分過冷對晶體的生長方式有何影響？晶體的生長方式只受成分過冷的影響么？

影響成分過冷的因素有G、v、DL、m、k0、C0，可控制的工藝因素為DL。

過冷對晶體的生長方式的影響：當稍有成分過冷時為胞狀生長，隨著成分過冷的增大，晶體由胞狀晶變為柱狀晶、柱狀樹枝晶和自由樹枝晶，無成分過冷時，以平面方式或樹枝晶方式生長。

晶體的生長方式除受成分過冷影響外，還受熱過冷的影響。

16、影響成分過冷的因素有哪些？它對材質或成型產品（鑄件）的質量有何影響？

影響成分過冷范圍的因素有：

成分過冷的條件 GL

vDLk0DLk0v成分過冷的范圍為 △＝mLC0(1－k0)－GL，上式中，mL、C0、k0為不變量，所以影響成分過冷范圍的因素只有DL、GL和v。

對于純金屬和一部分單相合金的凝固，凝固的動力主要是熱過冷，成分過冷范圍對成形產品沒什么大的影響；對于大部分合金的凝固來說，成分過冷范圍越寬，得到成型產品性能越好。

17、鑄件典型宏觀凝固組織是由哪幾部分構成的，它們的形成機理如何？

鑄件的典型凝固組織為：表面細等軸晶區、中間柱狀晶區、內部等軸晶區。

表面細等軸晶的形成機理：非均質形核和大量游離晶粒提供了表面細等軸晶區的晶核，型

壁附近產生較大過冷而大量生核，這些晶核迅速長大并且互相接觸，從而形成無方向性的表面細等軸晶區。

中間柱狀晶的形成機理：柱狀晶主要從表面細等軸晶區形成并發展而來，穩定的凝固殼層一旦形成處在凝固界面前沿的晶粒在垂直于型壁的單向熱流的作用下，便轉而以枝晶狀延伸生長。由于擇優生長，在逐漸淘汰掉取向不利的晶體過程中發展成柱狀晶組織。

內部等軸晶的形成是由于剩余熔體內部晶核自由生長的結果。

18、常用生核劑有哪些種類，其作用條件和機理如何？

常用生核劑有以下幾類：

1、直接作為外加晶核的生核劑。

2、通過與液態金屬中的某元素形成較高熔點的穩定化合物。

3、通過在液相中造成很大的微區富集而造成結晶相通過非均質形核而提前彌散析出的生核劑。

4、通過在液相中造成很大的微區富集而造成結晶相通過非均質形核而提前彌散析出的生核劑。含強成份過冷的生核劑 作用條件和機理：

1類：這種生核劑通常是與欲細化相具有界面共格對應的高熔點物質或同類金屬、非金屬碎粒，他們與欲細化相間具有較小的界面能，潤濕角小，直接作為襯底促進自發形核。

2類：生核劑中的元素能與液態金屬中的某元素形成較高熔點的穩定化合物，這些化合物與欲細化相間界面共格關系和較小的界面能，而促進非均質形核。

3類: 如分類時所述。

4類：強成分過冷生核劑通過增加生核率和晶粒數量，降低生長速度而使組織細化。

19、試分析影響鑄件宏觀凝固組織的因素，列舉獲得細等軸的常用方法。

影響鑄件宏觀凝固組織的因素：液態金屬的成分、鑄型的性質、澆注條件、冷卻條件。獲得細等軸晶的常用方法：

（1）向熔體中加入強生核劑。

（2）控制澆注條件：a、采用較低的澆注溫度；b、采用合適的澆注

（3）鑄型性質和鑄件結構：a、采用金屬型鑄造；b、減小液態金屬與鑄型表面的潤濕角；c、提高鑄型表面粗糙度。

（4）動態下結晶細化等軸晶：振動、攪拌、鑄型旋轉等方法。20、何謂“孕育衰退”，如何防止？

孕育衰退：大多數孕育劑有效性均與其在液態金屬中的存在時間有關，即存在著隨著時間的延長，孕育效果減弱甚至消失。

解決辦法：在保證孕育劑均勻溶解的前提下，應采用較低的孕育處理溫度。

21、影響鑄件的縮孔和縮松的因素有哪些？請敘述集中防止鑄件縮孔和縮松的方法。

影響縮孔和縮松的因素：

（1）影響縮松縮孔大小的因素：金屬的性質、鑄型條件、澆注條件、鑄件尺寸、補縮壓力（2）影響灰鑄鐵和球墨鑄鐵縮孔和縮松的因素：鑄鐵成分、鑄型剛度 防止縮松、縮孔的方法：順序凝固、同時凝固

控制縮孔和縮松的工藝措施：使用冒口、補貼、冷鐵是防止縮松縮孔的最有效的工藝措施。加壓補縮法是防止產生顯微縮松的有效方法。

22、鑄件的偏析有幾種類型，請分類敘述之。微觀偏析

（1）晶內偏析：在一個晶粒內出現的成分不均勻現象，常產生于有一定結晶溫度范圍、能夠形成固溶體的合金中。

（2）晶界偏析：溶質元素和非金屬夾雜物富集與晶界，使晶界和晶內的化學成分出現差異。它會降低合金的塑性和高溫性能，又會增加熱裂傾向。宏觀偏析：

（1）正常偏析：當合金溶質分配系數k<1時，凝固界面的液相中將有一部分被排出，隨著溫度的降低，溶質的濃度將逐漸增加，越是后來結晶的固相，溶質濃度越高，當k>1時相反。正常偏析存在使鑄件的性能不均勻，在隨后的加工中難以消除。

（2）逆偏析：即k<1時，鑄件表面或底部含溶質元素較多，而中心部分或上部分含溶質較少。（3）V形偏析和逆V形偏析：常出現在大型鑄錠中，一般呈錐形，偏析中含有較高的碳以及硫和磷等雜質。

（4）帶狀偏析：它總是和凝固的固-液界面相平行。

（5）重力偏析：由于重力的作用而出現化學成分不均勻的現象，常產生于金屬凝固前和剛剛開始凝固之際。

23、鑄件凝固過程的應力有哪些？

按產生的原因可以分為：熱應力、相變應力、機械阻礙應力。

24、鑄件冷裂和熱裂的影響因素有哪些，如何防止其發生？

鑄件冷裂的影響因素：

（1）大型復雜鑄件由于冷卻不均勻，應力狀態復雜，鑄造應力大而易產生冷裂（2）鑄件冷裂傾向與材料的塑性和韌性有密切關系

附:冷裂是鑄件處于彈性狀態、鑄造應力超過材料的抗拉強度時產生的裂紋。冷裂的預防與消除：

（1）、鑄造應力的防止與消除：使鑄件冷卻均勻，減小各部分的溫差，改善鑄型及型芯退讓性，減小鑄件收縮時的阻力。

（2）、生產實際的工藝措施：反變形、設置防變形的“拉肋”、早開箱并立即入爐內暖冷、用澆注系統調整鑄件的溫度場。

影響鑄件熱裂的因素：

合金性質、鑄型性質、澆注條件、鑄型結構

(1)熱裂的防止措施：

(2)改善鑄型和型芯的退讓性，減少鑄件收縮時的各種阻力（3）減小鑄件各部位溫差，建立同時凝固的冷卻條件（4）改善鑄件結構的設計