机械制造基础总复习期末考研.docx

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机械制造基础总复习期末考研

铸造课堂作业

一、填空题

1、形状复杂、体积也较大的毛坯常用（）铸造方法。

2、铸造时由于充型能力不足，易产生的铸造缺陷是（）和冷隔。

3、液态合金的本身流动能力，称为（）。

4、合金的流动性越好，则充型能力（）。

5、铸造合金的流动性与成分有关，共晶成分合金的流动性（）。

6.合金的结晶范围愈（），其流动性愈好

7、同种合金，结晶温度范围宽的金属，其流动性（）。

8、为防止由于铸造合金充型能力不良而造成冷隔或浇不足等缺陷，生产中采用最方便而有效的方法是（）。

9、金属的浇注温度越高，流动性越好，收缩（）。

10、合金的收缩分为（）、（）和固态收缩三个阶段。

11、合金的（）、（）收缩是形成铸件缩孔和缩松的基本原因。

12、铸件中的缩孔（松）是由于合金的（）和（）收缩造成的。

13、同种合金，凝固温度范围越大，铸件产生缩松的倾向（）。

14、同种合金，凝固温度范围越大，铸件产生缩孔的倾向（）。

15、定向（顺序）凝固、冒口补缩，增大了铸件（）的倾向。

16、为充分发挥冒口的补缩作用，减少缩孔，铸件常采用（）凝固方式。

17、为防止铸件产生缩孔，便于按放冒口，铸件应采用（）凝固原则。

18、控制铸件凝固的原则有二个，即顺序原则和（）原则。

20、按铸造应力产生的原因不同，应力可分为（）应力和（）应力。

21、铸件厚壁处产生热应力是（）应力。

铸件薄壁处产生热应力是（）应力。

23、铸件内部的压应力易使铸件产生（）变形。

24、铸件内部的拉应力易使铸件产生（）变形。

25、为防止铸件产生热应力，铸件应采用（）凝固原则。

26、机床床身由于热应力影响，其变形方向为向下（）。

27、防止铸件变形的措施除设计时使壁厚均匀外，还有（）法。

28、为防止铸件热裂，应控铸钢、铸铁中含（）量。

29、为防止铸件冷裂，应控铸钢、铸铁中含（）量。

30、灰铸铁的石墨形态是（）状。

31、灰铸铁和球铁孕育处理时，常加入孕育剂是（）。

32、常见的铸造合金中，普通灰铸铁的收缩较（）。

33、可锻铸铁的石墨形态是（）。

34、球墨铸铁的石墨形态是（）。

38、常见的铸造合金中，铸钢的收缩较（）。

二、选择题

1、形状复杂，尤其是内腔特别复杂的毛坯最适合的生产方式是（B）。

A.锻造B.铸造C.冲压D.型材

2.合金的化学成份对流动性的影响主要取决于合金的（B）

A.凝固点B.凝固温度区间C.熔点D.过热温度

3.下列因素中，能提高液态合金充型能力的是（C）。

A.采用金属型B.采用凝固温度范围宽的合金C.增加充型压力D.降低浇注温度

4.下列因素中不影响合金的充型能力的因素是（A）A.造型方法B.浇注温度C.合金的化学成分D.铸件结构

5.液态金属浇注温度过高，容易使铸件产生的缺陷是（A）A.缩孔B.冷隔C.浇不足D.砂眼

6.铸件形成缩孔、缩孔的基本原因是由于合金的（D）A.液态收缩B.固态收缩C.凝固收缩D.液态收缩和凝固收缩

7.铸造合金的液态收缩，凝固收缩大，则铸件易产生（B）A.冷隔B.缩孔、缩松C.浇不足D.内应力

8.倾向于缩松的合金成分为（B）。

A.纯金属B.结晶温度范围宽的合金C.共晶成分D.逐层凝固的合金

9.糊状凝固的铸造合金缩孔倾向虽小，但极易产生（A）。

A.缩松B.裂纹C.粘砂D.夹渣

10.铸件如有什么样的缺陷，承受气压和液压时将会渗漏（B）A.浇不足B.缩松C.偏析D.粘砂

11.防止铸件产生缩孔的有效措施是（A）

A.设置冒口B.采用保温铸型C.提高浇注温度D.快速浇注

12.冷铁配合冒口形成定向凝固，能防止铸件（A）

A.缩孔、缩松B.裂纹C.变形D.应力

13.防止铸件产生缩松的有效措施是（D）

A.采用保温铸型B.提高浇注温度

C.设置冒口D.选择结晶温度范围较窄的合金

14.铸件既要组织致密，又要热应力小，下列铸造合金可采用同时凝固原则来满足上述要求的是（C）。

A.球墨铸铁B.铸钢C.普通灰铸铁D.铝合金

15.普通灰铸铁件生产时，工艺上一般采取的凝固原则是（D）。

A.糊状凝固B.逐层凝固C.定向凝固D.同时凝固

16.铸件同时凝固主要适用于（A）。

A.灰口铸铁件B.铸钢件C.铸铝件D.球墨铸铁件

17.下列合金铸造时，不易产生缩孔、缩松的是（A）。

A.普通灰铸铁B.铸钢C.铝合金D.铜合金

18.下列合金铸造时，易产生缩松的铸造合金是（B）

A.灰铸铁B.锡青铜C.低碳钢D.铝硅合金

19.控制铸件同时凝固的主要目的是（A）A.减少应力B.防止夹砂C.消除气孔D.消除缩松

20.下列化学元素在Fe、C合金中，易使铸件产生冷裂的是（C）。

A.碳B.硅C.磷D.硫

21.下列化学元素在Fe、C合金中，易使铸件产生热裂的是（A）

A.硫B.磷C.硅D.碳

22.灰口铸铁的石墨形态是（A）

A、片状B、蠕虫状C、球状D、团絮状

23.灰口铸铁凝固收缩小，这是因为其（C）

A.结晶温度范围大B.含碳量低C.结晶析出石墨D.浇注温度低

24.灰口铸铁与钢相比较，机械性能相近的是（C）。

A.冲击韧性B.塑性C.抗压强度D.抗拉强度

25.下列化学元素在铸铁中，阻碍石墨化的是（C）。

A.碳B.硅C.硫D.磷

26.可锻铸铁的石墨形态是（D）

A．片状B.球状C.蠕虫状D.团絮状

27.可锻铸铁适宜制造薄壁小件，这是由于浇注时其（C）

A.流动性较好B.收缩较小C.易得到白口组织D.石墨化完全

28.球墨铸铁中的石墨为（C）。

A.蠕虫状B.片状C.球状D.团絮状

29、关于球墨铸铁，下列叙述中错误的是（C）。

A.可以进行调质，以提高机械性能B.抗拉强度可优于灰口铸铁

C.塑性较灰口铸铁差D.铸造性能不及灰口铸铁

30、球墨铸铁球化处理时，加入的球化剂是（B）。

A.稀土镁钛合金B.稀土镁合金C.75硅铁D.锰铁

31.铸钢件常采用定向凝固法浇注，是因为铸钢件（A）。

A.体积收缩大B.固态收缩大C.易氧化D.凝固温度范围大

32.确定浇注位置时，应将铸件的重要加工表面置于（B）A.上部或侧面B.下部或侧面C.上部D.任意部位

33、铸件上最易产生气孔、夹渣、砂眼等缺陷的部位是（C）

A.铸件的下面B.铸件的侧面C.铸件的上面D.铸件型芯处

34.确定浇注位置时，将铸件薄壁部分置于铸型下部的主要目的是（C）A.利于补缩铸件B.避免裂纹C.避免浇不足D.利于排除型腔气体

35.确定分型面时，尽量使铸件全部或大部分放在同一砂箱中，其主要目的是（C）。

A.操作方便B.利于补缩铸件C.防止错箱D.利于金属液充填型腔

36.铸造高速钢铣刀毛坯，适宜采用的铸造方法是（C）

A.砂型铸造B.金属型铸造C.熔模铸造D.压力铸造

37.熔模铸造的铸件不能太大和太长，其重量一般不超过45Kg这是由于（B）A.铸件太大，降低精度B.蜡模强度低，容易折断C.工序复杂，制作不便D.生产周期长

38.铸造铝合金活塞，适宜的铸造方法是（A）。

A.金属型铸造B.熔模铸造C.砂型铸造D.离心铸造

39.关于金属型铸造，下列叙述错误的是（D）

A.金属型无退让性B.金属型无透气性

C.型腔表面必须喷刷涂料D.铸件在型腔内停留的时间应较长

40.关于金属型铸造，下列叙述正确的是（C）

A.主要用于铸铁件生产B.结晶组织致密性差

C.铸铁件难以完全避免产生白口组织D.铸件尺寸、形状没有限制

41.为获得晶粒细小的铸件组织，下列工艺中最合理的是（）

A.采用金属型浇注B.采用砂型浇注

C.提高浇注温度D.增大铸件的壁厚

42.大批量生产形状复杂的小型铝合金铸件，应选用什么方法较合适（A）A.压力铸造B.熔模铸造C.砂型铸造D.离心铸造

大批量制造小件薄壁有色金属铸件宜采用的铸造方法是（C）A.砂型铸造B.金属型铸造C.压力铸造D.熔模铸造

43.对压铸而言，下列说法正确的是（D）。

A.可浇厚大件B.铸件可通过热处理来提高强度

C.可浇高熔点合金D.铸件不能热处理

44.助动车发动机缸体，材料ZL202，100万件，其毛坯成形工艺为（A）

A.低压铸造B.离心铸造C.压力铸造D.熔模铸造

45.大批量生产汽缸套时，最适宜的铸造方法是（A）。

A.离心铸造B.砂型铸造C.金属型铸造D.熔模铸造

46.铸造双金属轴承，适宜采用的铸造方法是（D）

A.熔模铸造B.砂型铸造C.压力铸造D.离心铸造

47.离心铸造适宜于（D）

A.形状复杂的铸件B.型芯较多的铸件

C.平板型铸件D.空心回转体型铸件

48.铸造大型铸铁支座，适宜采用的铸造方法是（B）

A.离心铸造B.砂型铸造C.压力铸造D.熔模铸造

49.成批生产车床，其床身的成形方法应选（A）A.砂型铸造B.熔模铸造C.压力铸造D.金属型铸造

50.铸造小型柴油机曲轴，适宜采用的铸造方法是（C）

A.压力铸造B.离心铸造C.砂型铸造D.金属型铸造

51.铸件的壁厚越厚，铸件强度越低，这是因为壁厚越厚（C）

A.易产生浇不足、冷隔B.易产生气孔C.易产生缩孔、晶粒粗大

D.易产生白口组织

铸件的壁越厚，其强度越低，这主要是由于壁越厚（A）

A.组织越疏松B.气孔越多C.冷隔越严重D.容易浇不足

52.铸件设计结构圆角的作用（C）

A.制模方便B.便于浇注C.防止裂纹D.防止变形

53.砂型铸造时，铸件壁厚若小于规定的最小壁厚时，铸件易出现（A）。

A.浇不足与冷隔B.缩松C.夹渣D.缩孔

三、简答题

1.浇注温度过高、过低常出现哪些铸造缺陷？

（1）浇注温度过高：

易产生氧化、气孔、缩孔、晶粒粗大等缺陷。

（2）浇注温度过低：

易产生冷隔、浇不足等缺陷。

2.合金的流动性与充型能力有何关系？

为什么共晶成分的金属流动性比较好？

合金的流动性好，则充型能力就高。

共晶成分合金的是恒温结晶，结晶是从表层向中心逐层凝固，凝固层表面较光滑，对

尚未凝固的金属的流动阻力小，故流动性好；

共晶成分时，熔点低，因而流动性好。

3、简述铸造生产中改善合金充型能力的主要措施。

（1）适当提高浇注温度。

（2）保证适当的充型压力。

（3）使用蓄热能力弱的造型材料。

如砂型。

（4）预热铸型。

（5）使铸型具有良好的透气性。

4、简述缩孔产生的原因及防止措施。

凝固温度区间小的合金充满型腔后，由于逐层凝固，铸件表层迅速凝固成一硬壳层，而内部液体温度较高。

随温度下降，凝固层加厚，内部剩余液体由于液态收缩和补充凝固层的凝固收缩，体积减小，液面下降，铸件内部产生空隙，形成缩孔。

措施：

（1）使铸件实现“定向凝固”，按放冒口。

（2）合理使用冷铁。

5、简述缩松产生的原因及防止措施。

出现在呈糊状凝固方式的合金中或断面较大的铸件中，被树枝状晶体分隔开的液体区难以得到补缩所致。

措施：

（1）、尽量选用凝固区域小的合金或共晶合金。

（2）、增大铸件的冷却速度，使铸件以逐层凝固方式进行凝固。

（3）、加大结晶压力。

6.缩孔与缩松对铸件质量有何影响？

为何缩孔比缩松较容易防止？

缩孔和缩松使铸件的有效承载面积减少，且在孔洞部位易产生应力集中，使铸件力学

性能下降；缩孔和缩松使铸件的气密性、物理性能和化学性能下降。

缩孔可以采用顺序凝固通过安放冒口，将缩孔转移到冒口之中，最后将冒口切除，就可

以获得致密的铸件。

而铸件产生缩松时，由于发达的树枝晶布满了整个截面而使冒口的

补缩通道受阻，因此即使采用顺序凝固安放冒口也很无法消除。

7.什么是定向凝固原则？

什么是同时凝固原则？

各需采用什么措施来实现？

上述两种凝固

原则各适用于哪种场合？

定向凝固就是在铸件上可能出现缩孔的厚大部位安放冒口，使铸件上远离冒口的部位先凝固然后是靠近冒口的部位凝固，最后才是冒口本身的凝固。

同时凝固，就是采取必要的工艺措施，使铸件各部分冷却速度尽量一致。

实现定向凝固的措施是：

设置冒口；合理使用冷铁。

它广泛应用于收缩大或壁厚差较大的易产生缩孔的铸件，如铸钢、高强度铸铁和可锻铸铁等。

实现同时凝固的措施是：

将浇口开在铸件的薄壁处，在厚壁处可放置冷铁以加快其冷却

速度。

它应用于收缩较小的合金（如碳硅质量分数高的灰铸铁）和结晶温度范围宽，倾向

于糊状凝固的合金（如锡青铜），同时也适用于气密性要求不高的铸件和壁厚均匀的薄壁

8.铸造应力有哪几种？

形成的原因是什么？

铸造应力有热应力和机械应力两种。

热应力是铸件在凝固和冷却过程中，由于铸件的壁厚不均匀、各部分冷却速度不同，以至在同一时期内铸件各部分收缩不一致而引起的。

机械应力是铸件在冷却过程中因固态收缩受到铸型或型芯的机械阻碍而形成的应力。

9.试从铸造性能、机械性能、使用性能等方面分析形状复杂的车床床身采用普通灰口铸铁

的原因。

普通灰口铸铁铸造性能好，流动性好，适宜铸造形状复杂的铸件。

车床床身使用时只承受压应力，不承受冲击，普通灰口铸铁可以满足要求。

普通灰口铸铁具有较好的减震性、耐磨性，缺口敏感性小，切削加工性好。

10、简述影响石墨化的主要因素。

（1）化学成分：

碳形成石墨，又促进石墨化。

Si强烈促进石墨化，S阻碍石墨化，P、Mn影响不显著。

（2）冷却速度：

缓冷时，石墨可顺利析出。

反之，则易产生白口。

11.普通压铸件能否热处理？

为什么？

普通压铸件不能热处理

由于充型速度快，型腔中的气体难以排出，压铸件易产生皮下气孔。

若铸件进行热处理，

则气孔中气体产生热膨胀压力，可能使铸件表面起泡或变形。

12.为什么要规定铸件的最小壁厚？

灰铸铁件的壁厚过大或局部过薄会出现哪些问题？

铸件壁太薄，金属液注入铸型时冷却过快，很容易产生冷隔、浇不足、变形和裂纹等缺陷。

为此，对铸件的最小壁厚必须有一个限制。

灰铸铁件壁厚过大，容易引起石墨粗大，使铸件的力学性能下降；还会造成金属的浪费。

灰铸铁件的壁厚局部过薄，除产生冷隔、浇不足、变形和裂纹等缺陷外，还会形成白口组织。

13、铸件壁间转角处为何要设计结构圆角？

直角连接处形成金属积聚，而内侧散热条件差，较易产生缩松和缩孔；

在载荷作用下，直角处的内侧易产生应力集中；

直角连接时，因结晶的方向性，在转角的分角线上形成整齐的分界面，分界面上集中了许多杂质，使转角处成为铸件的薄弱环节。

圆角连接可美化铸件外形，避免划伤人体；

内圆角可防止金属液流将型腔尖角冲毁。

四、工艺分析

1.分析图示轨道铸件热应力的分布，并用虚线表示出铸件的变形方向。

工艺上如何解决？

轨道上部较下部厚，上部冷却速度慢，而下部冷却速度快。

因此，上部产生拉应力，下部产生压应力。

变形方向如图。

反变形法

2.如图所示铸件结构是否合理？

如不合理，请改正并说明理由。

铸件上部太厚，易形成缩孔，壁厚不均匀易造成热应力。

可减小上部壁厚，同时设加强筋。

无结构圆角，拐弯处易应力、开裂。

设圆角。

3.改正下列砂型铸造件结构的不合理之处。

并说明理由。

（a）图：

铸件外形应力求简单，尽量不用活块和型芯。

图a上凸台妨碍起模，需采用活块或型芯或三箱造型。

将外凸改为内凸，有利于外形起模，且不影响内腔成形。

（b）图：

凸台结构应便于起模。

图示的凸台需用活块或增加外部芯子才能起模。

将凸台

延长到分型面，省去了活块或芯。

锻造课堂作业

一、填空题

1.金属的锻造性常用塑性和变形抗力来综合衡量。

2.在锻造生产中，金属的塑性__大__和变形抗力__小_，则其锻造性好。

3.金属的可锻性（锻造性能）取决于金属的本质和变形条件。

4.影响金属可锻性的加工条件因素主要有变形温度、变形速度和应力状态三方面。

5.在设计制造零件时，应使零件所受切应力与纤维方向垂直，在设计制造零件时，应使零件所所受正应力与纤维方向一致。

6.金属材料经锻造后，可产生纤维组织，在性能上表现为__各向异性__。

7．热变形的金属，变形后金属具有再结晶组织，不会产生加工硬化。

8.自由锻工序可分为基本工序、辅助工序和精整工序三大类。

9.实际生产中最常采用的自由锻基本工序是镦粗、拔长和冲孔。

10.自由锻生产中，使坯料横截面积减小，长度增加的工序称为拔长。

13.自由锻生产中，使坯料高度减小、横截面积增大的工序称为镦粗。

11.绘制锻件图时，为简化锻件形状，便于进行锻造而增加的那部分金属称为敷料（余块）。

12.绘制自由锻件图的目的之一是计算坯料的重量和尺寸。

13.大型零件的锻造方法是自由锻。

14.常用的自由锻造设备有__空气锤__、__蒸汽锤___和__液压机__等。

15.根据自由锻设备对坯料施加外力的性质不同，可分为锤锻和压力机两大类。

16.空气锤是自由锻常用设备，500Kg空气锤指的是落下部分质量为500Kg。

17.锻造加热温度过高会产生过热、过烧现象

18.锤上模锻的模膛根据其功用不同可分为制坯模膛和模锻模膛两大类。

19.冲孔工艺中，周边为成品，冲下部分为废品。

20.冲孔工序中的凸模刃口尺寸取决于孔的尺寸。

21.落料工序中的凹模刃口尺寸取决于零件的尺寸。

22.板料拉深时，拉深系数越小，表示变形程度越大。

23.当拉深件因拉深系数太小不能一次拉深成形时，应采用多次拉深成形。

24.板料冲压的变形工序中，在带孔的平板坯料上用扩孔的方法获得凸缘的工序称为翻边。

二、选择题

1.金属压力加工不是指（C）。

A.自由锻B.板料冲压C.压力铸造D.弯曲

2.金属经冷塑性变形后，其力学性能下降的是（B）

A.弹性B.塑性C.强度D.硬度

3.为消除金属在冷变形后的加工硬化现象，，需进行的热处理为（C）。

A.完全退火B.球化退火C.再结晶退火D.扩散退火

4.下列材料中那种钢的锻造性能最好（C）A.T12AB.45C.20D.9SiCr

5.选择金属材料生产锻件毛坯时，首先应满足（A）。

A.塑性好B.硬度高C.强度高D.无特别要求

6.影响金属材料可锻性的主要因素之一是（D）。

A.锻件大小B.锻造工序C.锻工技术水平D.化学成分

7.锻造前加热时应避免金属过热和过烧，但一旦出现（C）

A.可采取热处理予以消除B.无法消除

C.过热可采取热处理消除，过烧则报废。

D.可采用多次锻造消除

8.锻造过程中，如果出现过烧现象（D）

A.可通过再结晶退火消除B.可通过热处理消除

C.可通过多次锻造消除D.无法消除

9.锻造加热温度过高会产生过热、过烧。

过烧指的是（D）。

A.晶粒急剧长大B.表层氧化C.含碳量下降D.晶界物质氧化

10.锻造加热温度过高会产生过热、过烧。

过热指的是（A）。

A.晶粒急剧长大B.表层氧化C.含碳量下降D.晶界物质氧化

11.坯料加热时始锻温度的确定，主要由以下那种现象所限制？

（D）

A.软化B.脱碳C.氧化D.过热和过烧

12.终锻温度是停止锻造的温度，如果终锻温度过高会引起（B）

A.裂纹B.晶粒粗大C.氧化脱碳严重D.过热

13.终锻温度是停止锻造时的温度，如果终锻温度过低，会产生（C）。

A.晶粒粗大B.氧化严重C.裂纹D.过烧

14.锻造时对金属加热的目的是（D）A.消除内应力B.提高强度C.提高韧性D.提高塑性，降低变形抗力

15.设计和制造机器零件时，应便零件工作时所受正应力与纤维方向（A）

A.一致B.垂直C.成450D.随意

16．纤维组织使材料的机械性能具有方向性，垂直于纤维方向的机械性能（D）

A.抗拉强度高B.屈服强度高C.疲劳强度高D.抗剪强度高

17.对于锻造齿轮，其流线的最佳分布是（B）

A.沿轴线B.沿轮廓C.沿径向D.无所谓

18.锻件的纤维组织使锻件在性能上具有方向性，从而影响锻件质量，它（C）。

A.不能消除也不能改变B.可用热处理消除

C.只能用多次锻造使其合理分布D.可经锻造消除

19.成批生产中、小型锻件，一般应采用的锻造方法是（C）A.自由锻B.模锻C.胎模锻D.锻焊组合

20.模锻件的尺寸公差与自由锻件的尺寸公差相比为（D）。

A.相等B.相差不大C.相比要大得多D.相比要小得多

截面相差较大的轴、杆类模锻件，制坯常需（C）

A.镦粗B.拔长C.滚压D.错移

21.锤上模锻的制坯模膛中，用来减少坯料某部分横截面积，以增大坯料另一部分横截面积的模膛称为（B）。

A.拔长模膛B.滚挤模膛C.弯曲模膛D.切断模膛

22.在模锻件上两平面的交角处，一般均需做成圆角，这主要是为了（D）

A.提高金属塑性B.降低金属变形抗力

C.外形美观D.金属易于充满模膛

23.模锻件上平行于锤击方向（垂直于分模面）的表面必须有斜度，其原因是（D）。

A.增加可锻性B.防止产生裂纹

C.飞边易清除D.便于从模膛取出锻件

24.模锻无法锻出通孔，一般需在孔中留下一层厚度为4～8mm的金属，这层金属称为（C）

A.余块B.加工余量C.冲孔连皮D.飞边

25.利用自由锻设备进行模锻生产的工艺方法称为（C）。

A.自由锻B.锤上模锻C.胎模锻D.压力机上模锻

26.胎模锻与锤上模锻相比，其优点之一是（D）。

A.尺寸精度高B.生产率高

C.工人劳动强度低D.胎模结构较简单

27.板料弯曲时，若弯曲半径过小则会产生（A）

A.裂纹B.拉穿C.飞边D.回弹严重

28.设计弯曲模时，为保证成品件的弯曲角度，必须使模具的角度（B）

A.与成品件角度一样大C.比成品件角度大100

B.比成品件角度小一个回弹角D.比成品件角度大一个回弹角

29.板料在冲压弯曲时，弯曲圆弧的弯曲方向应与板料的纤维方向（C）。

A.垂直