金属工艺学部分作业答案市公开课一等奖省赛课微课金奖课件.pptx

机械制造基础,金属材料成形基础,金属材料成形基础,第1页,作业,机械制造基础作业（,1,）,1.,材料惯用力学性能指标有那些？若某种材料零件在使用过程中突然发生断裂，是因为那些力学性能指标不足所造成？,惯用力学性能指标有,:,强度、塑性、刚度、硬度、冲击韧性、疲劳强度。,强度、塑性、冲击韧性、疲劳强度。,第2页,2.,（,1,）,碳溶入,Fe,中所形成固溶体,是铁素体，其符号为,F,，性能特点是,强度低，塑性高,。,（,2,）,碳溶入,Fe,中所形成固溶体,是奥氏体，其符号为,A,，性能特点是,强度低，塑性高,。,（,3,）渗碳体是,Fe,与,C,形成,金属化合物,，其分子式为,Fe,3,C,性能特点是,硬度高，脆性大,。,第3页,钢号,类 别,适用零件举例,质量,含碳量,成份,用途,普,优,高优,低,中,高,碳素,合金,结构,工具,Q235,冲压件,45,轴类,60Si2Mn,弹簧,T8,锉刀,T13A,钻头,W18Cr4V,铣刀,15,冲压件,2.,将下表中所列到达钢种归类,第4页,2.,合金结构有（,1,）,固溶体,，（,2,）,金属化合物,，（,3,）,机械混合物,三种；其中,固溶体,含有良好塑性，,金属化合物,含有高硬度和脆性。,3.,铸造合金从冷却、凝固至室温，起收缩要经历,液态收缩、凝固收缩,和,固态收缩,三个阶段，其中,固态收缩,是产生应力和裂纹根本原因，,液态收缩和凝固收缩,是产生缩孔和缩松主要原因。,第5页,4,影响铸铁组织和性能原因是什么？现有三根直径分别为,10mm,、,30mm,、,60mm,灰口铸铁试棒，测得它们抗拉强度均为,200Mpa,，问这三根试棒成份是否相同？牌号是否相同？为何？,1),化学成份和冷却速度。,2,）,牌号相同，成份不一样。因为其强度相同。,3,）,因为影响铸铁组织和性能原因是化学成份和冷却速度两个原因。试棒直径不一样,冷却速度不一样，要取得同一强度，必须调整其化学成份。,第6页,5,有一测试铸造应力用应力框铸件，如图,1-1,所表示，凝固冷却后，用钢锯沿,A-A,线锯断，此时断口间隙大小会发生什么改变？为何？,1,）变大。,2,）,因为凝固冷却后，铸件,30,粗杆处于拉应力状态，铸件,10,细杆处于压应力状态。当沿,A-A,锯断后，粗杆给予细杆压力被释放，所以断口间隙会变大。,第7页,6.,灰口铸铁组织和性能决定于什么原因？为何在灰口铸铁中，碳硅含量越高，则其强度越低？,1,）灰口铸铁组织和性能决定于,化学成份和冷却速度,。,2,）因为碳、硅含量越高，铸铁中石墨片就越粗大，石墨数量也越多，对基体破坏就越严重。同时基体中铁素体量增加，珠光体量降低。所以铸铁强度越低。,第8页,7,用成份相当于牌号,HT200,铁水浇注成如图,1-2,所表示铸件，该铸件最厚截面为,60mm,，最薄截面为,15mm,，试问最厚和最薄截面上组织是否相同？为何？,1,）,不一样,。,2,）,因为铸件壁厚不一样，即其冷却速度不一样。厚壁处铸件冷却速度慢，铸铁中石墨片就粗大，石墨数量也越多，对基体破坏就越严重。同时基体中铁素体量增加，珠光体量降低。薄壁处铸件冷却速度快，铸铁中石墨片细小，石墨数量较少。同时基体中铁素体量降低，珠光体量增多。,第9页,8.,一些铸件如图,1-3,所表示，请回答以下问题：,（,1,）选择分型面并用符号“”表示；,（,2,）确定浇注位置并用符号“,上、下,”表示；,（,3,）对铸件结构不合理地方作出修改。,第10页,9.,图,1-4,所表示为铸铁底座，在确保,50,孔和,H,不变前提下，请回答：,（1,）修改结构不合理之处；（,2,）在图上标出最正确分型面和浇注位置。,第11页,10,确定如图,1-5,所表示铸件铸造工艺方案。要求以下：,（,1,）在单件、小批生产条件下，分析最正确工艺方案；,（,2,）按所选最正确工艺方案绘制铸造工艺图（包含浇注位置、分型面、机械加工余量、起模斜度、铸造圆角、型芯及芯头等）,其余,上,下,材料：,HT150,收缩率：,1%,第12页,11,确定如图,1-6,所表示铸件铸造工艺方案。要求以下：,（,1,）在单件、小批生产条件下，分析并确定最正确工艺方案；,（,2,）按所选最正确方案绘制铸造工艺图（包含浇注位置、分型面、机械加工余量、起模斜度、铸造圆角、型芯及芯头等）,上,下,收缩率,:1%,第13页,上,下,上,下,12.,图,2-1,所表示铸件在单件、小批量生产中，应采取哪种造型方法？在原图上用符号标出最正确分型面与浇注位置。,第14页,下,上,铸造收缩率：,1%,13.,生产如图,2-3,所表示铸件，材料为,HT150,，试回答以下问题,（,1,）标出图示零件几个不一样分型方案；（,2,）在你认为最正确分型方案上做铸造工艺图。,第15页,12,铸件结构工艺性：,判断以下铸件结构工艺性，若不合理，请在原图上进行修改。,第16页,第17页,第18页,1.,纯铅（,T,熔,：,327,）再结晶温度为,-33,，,它在常温下变形为,热,变形。而钨T,熔：,3380,）在,1000,变形为,冷,变形，这是因为,T,再,=1188,1000,。,T,再,=0.4T,熔,=0.4,（,327+273,）,=240,（,K,）,T,再,=240 273=-33,（,）,T,再,=0.4T,熔,=0.4,（,3380+273,）,=1461,（,K,）,T,再,=1461 273=1188,（,）,机械制造基础作业（,2,）,第19页,2.,压力加工基本生产方式有,轧制、挤压、拉拔、自由锻、模锻、板料冲压,，对于大型主要件，比如大型发电机中转子毛坯应采取,自由锻,方法来生产。,3.,图,3-1,所表示垫圈拟采取简单冲裁模生产，其冲压工序为（1,）,落料,、（,2,）,冲孔,，若模具单面间隙为,0.05mm,，则（,1,）凸模尺寸为,49.9mm,、凹模尺寸为,50mm,，（,2,）,凸模尺寸为,15mm,、,凹模尺寸为,15.1mm,。,第20页,4.,图,3-3,所表示为一钢制拖钩，能够用以下方法制造：铸造、铸造、板料切割，其中以,铸造,方法制得拖钩拖重能力最大。这是因为,（,1,）,细化晶粒、改进组织，提升力学性能；（,2,）压合铸造缺点；（,3,）使纤维组织不被切断，并沿制件外形合理分布。,第21页,拔长；,切肩、拔长；,切肩、拔长。,5,对图,2-3,和图,2-4,定性绘出锻件图,，并选择,自由锻基本工序,（零件全部机械加工）。,（,1,）阶梯轴（图,2-3,）。坯料尺寸：,150220,；材料：,45,钢；生产批量：,10,件。,第22页,（,2,）套筒（图,2-4,）。坯料尺寸：,150170,；材料：,45,钢；生产批量：,20,件。,镦粗；,冲孔；,切肩；,芯轴拔长。,拔长；,局部镦粗；,冲孔。,第23页,拔长；,局部镦粗；,冲孔。,镦粗；,冲孔；,切肩；,芯轴拔长。,（,3,）压盖,第24页,6,图,2-5,所表示零件大批量生产时，应选择哪种铸造方法较为合理？请定性绘出锻件图，并选择铸造基本工序。,其余,工序,:1),镦粗、,2,）预锻、,3,）终锻、,4,）切边、,5,）冲孔、,6,）修整。,第25页,7,以下自由锻件、模锻件及冲压件结构工艺性是否合理，若不合理，请修正。,第26页,设计模锻斜度；,设计模锻斜度；,模锻件壁不能太薄；,最小截面与最大截面之比应大于,0.5,。,第27页,1.,按照焊接过程特点，可把焊接方法分为,熔化焊、压力焊,和,钎焊,三大类。手工电弧焊属于,熔化焊,，而点焊属于,压力焊,。,2.,手工电弧焊焊条由（,1,）,焊条芯,和（,2,）,药皮,两部分组成；（,1,）作用是,导电、,填充,；（,2,）作用是,机械保护作用、,冶金处理作用、,稳定电弧作用,。,机械制造基础作业（,3,）,3,焊接接头由（,1,）,焊缝,和（,2,）,焊接热影响区,组成，（,2,）又可分为,熔合区,，,过热区,，,正火区,和,部分相变区,等四个区域，其中对焊接接头性能影响最大区域是,熔合区,和,过热区,。,第28页,4.,电弧焊冶金过程特点是,（,1,）熔池温度高于普通冶金温度，（,2,）熔池冷却速度快、液态停留时间短，（,3,）空气对焊缝影响严重。,5.,生产中常见焊接变形形式有：,收缩变形、角变形、弯曲变形、扭曲变形、波浪形变形,等五种。减小和预防焊接变形工艺方法有：,加裕量法、反变形法、刚性固定法、选择合理焊接次序,等。矫正焊接变形方法有：,机械矫正法,和,火焰矫正法,。,第29页,6.,填表比较下例不一样焊接方法,焊接方法,热 源,保护方式,焊接材料,可焊焊位,手工电弧焊,电弧热,药皮,（气、渣）,电焊条,全,埋弧自动焊,电弧热,焊剂,（气、渣）,焊丝、焊剂,平,氩弧焊,电弧热,氩气,焊丝、氩气,全,电渣焊,电阻热,液态渣池,焊丝、焊剂,立,电阻焊,电阻热,无,无,全,钎 焊,外加热源,溶剂,钎料、溶剂,全,第30页,4.,在焊接丁字形截面梁时（如图,4-1,），因为焊缝位置分布不对称，所以焊后易产生弯曲变形，请在原图上用画出弯曲后焊件轮廓（即焊件弯曲方向），现拟采取火焰加热法矫正该变形，在原图上标出加热部位。,第31页,1,2,3,5.,现有厚,4mm,、长,1200mm,、宽,800mm,钢板,3,块，需拼焊成一长,1800mm,、宽,1600mm,矩形钢板，问如图所表示拼焊方法是否合理？为何？若须改变，怎样改变？为减小焊接应力与变形，其合理焊接次序应怎样安排？,第32页,6,判断以下各种焊件结构是否合理？若不合理，请在原图上修改。,第33页,第34页,机械制造基础作业（,4,）,1.,切削用量三要素是,V,、,f,、,a,p,。车外圆时，已知工件转速,n=320r/min,，车刀移动速度,v,f,=64mm/min,，其它条件如图,4-1,所表示，试求切削速度,v,、进给量,f,、切削深度,a,p,。,V=,第35页,2.,绘图表注以下刀具几何角度（,0,、,0,、,Kr,、,Kr,）,1,）外圆车刀（,0,=10,0,、,0,=80,、,Kr=60,0,、,Kr,=10,0,）,2,）端面车刀（,0,=15,0,、,0,=10,0,、,Kr=45,0,、,Kr,=30,0,）,3,）内圆车刀（,0,=10,0,、,0,=8,0,、,Kr=60,0,、,Kr,=10,0,）,1,）车外圆,d,w,d,m,n,f,切削平面,主剖面,0,0,kr,Kr,第36页,f,切削平面,主剖面,0,0,kr,Kr,d,w,n,(2),端面车刀,第37页,f,0,0,kr,Kr,n,(3),内圆车刀,3.,工件基准包含（,1,）,设计,基准和（,2,）,工艺,基准，其中（,1,）为,在零件图上,所使用基准，（,2,）为,在零件制造、装配和测量过程中,所使用基准。,第38页,4.,填表回答所列加工方法主运动和进给运动执行者（工件或刀具）及运动形式（旋转运动、直线运动或往复直线运动）,加工方法,主运动,进给运动,执行者,运动方式,执行者,运动方式,车外圆面,工件,旋转,刀具,直线运动,铣平面,刀具,旋转,工件,直线运动,龙门刨刨平面,工件,往复直线运动,刀具,间歇直线运动,钻孔（钻床）,刀具,旋转,刀具,直线运动,卧式镗床镗孔,刀具,旋转,工件,直线运动,第39页,淬火,钻孔,粗镗,半精镗,磨削；,不淬火,钻孔,扩孔,粗绞,精绞；,钻孔,粗镗,半精镗,精镗,精细镗。,5.,选择图,5-2,所表示零件内孔加工方法（材料：,45,第40页,6.,图,4-3,所表示为心轴体零件，数量,28,件，毛坯为锻件，请选择加工方案。,表面,加工方案,A,M24,钻孔,镗内孔,车螺纹（攻丝）,B,7,：,24,锥面,粗车外圆,半精车外圆,车锥面,C,48h6,粗车,半精车,粗磨,精磨,D,直角槽,插,第41页,7.,图,4-4,所表示为小架零件，数量,50,件，毛坯为铸件，请选择加工方案。,表面,加工方案,A,平面,粗铣,精铣,B,20h7,粗车,半精车,粗磨,精磨,C,凸台,铣,D,通槽,铣,E,M6,螺纹,钻孔,攻丝,第42页,材料,表面粗糙度,加工方法及加工次序,45,粗车,半精车,45,粗车,半精车,精车,45,粗车,半精车,磨,黄铜,粗车,半精车,精车,精细车,45,粗车,半精车,粗磨,精磨,研磨,1.,按零件要求，选择加工方法及加工次序。,机械制造基础作业（,4,）,第43页,2,判断以下零件结构工艺性是否合理，若不合理，请在原图上修改。,第44页,第45页,第46页,4-M6,4-M5,4-M6,4-M6,第47页,第48页,第49页,第50页,3,如图,5-3,图示为一小轴零件，中小批生产，试填表制订其机械加工工艺过程。,材料：,45,淬火回火：,HRC4045,单件、小批量生产,第51页,序号,工序名称,工序内容,设备,1,车,车端面、打中心孔；车另一端面、打中心孔。,车床,2,车,粗车,半精车方头外圆、倒角；粗车,半精车,16,外圆、,倒角、切槽。,车床,3,铣,铣方头。,铣床,4,钻,钻,6,小孔。,钻床,5,热,淬火回火至,HRC4045,。,6,修研中心孔。,7,磨,磨,16,外圆。,磨床,第52页,4,如图,5-4,图示为一法兰盘零件，毛坯为铸件，中小批生产，试填表制订其机械加工工艺过程。,第53页,序号,工序名称,工序内容,设备,1,车,粗车,半精车,端面、,粗车,半精车,285,外圆、粗车,半精车,85,内圆；掉头粗车,半精车,端面、,倒角。,车床,4,钻,锪,4-,19,、,钻,4-,13,小孔。,钻床,第54页,5,如图,5-5,图示为一支架零件，毛坯为铸件，中小批生产试填表制订其机械加工工艺过程。,其余,第55页,序号,工序名称,工序内容,设备,1,铣,粗铣,半精铣底面、铣凸台。,铣床,2,镗,粗铣,半精铣端面、倒角；,粗镗,半精镗,精镗,30,孔。,镗床,3,钻,钻,2-,8,小孔。,钻床,第56页,26,72,34,41,48,41,28,22,26,50,54,60,65,104,80,65,20,120,240,n=1440r/min,第57页,电动机,120,240,26,72,34,48,41,41,22,60,28,54,50,65,50,65,50,65,65,65,26,104,20,80,n,最大,=,120,240,26,72,41,41,50,65,1440=200,（,r/min,）,n,最小,=,120,240,26,72,22,60,50,65,26,104,20,80,1440=5,（,r/min,）,第58页,3.2,全部,第59页,