锻造部分习题总结铸造工艺习题部分含答案

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1、锻造部分总结1镦粗常见的质量问题及原因（由变形不均匀性引起）主要质量问题：⑴锭料镦粗后上、下端常保留铸态组织；⑵侧表面易产生纵向或呈45度方向的裂纹；⑶高坯料镦粗时常由于失稳而弯曲。变形不均匀分布的原因：⑴工具与坯料端面间的摩擦，使金属变形困难，Ⅰ区受到摩擦的影响最大，愈靠近中心处金属愈受到外层金属的阻碍，变形愈困难，形成近似锥形的困难变形区，而Ⅱ区受摩擦影响较小，变形较大；⑵平板间热镦粗时，温度不均也使得变形不均，与工件接触的Ⅰ区温度下降较快，变形抗力较大，较Ⅱ区变形困难；⑶Ⅱ区变形大，Ⅲ区变形小，

2、使得Ⅱ区金属外流时对Ⅲ区金属产生压力，从而在切向产生拉应力，愈靠近坯料表面切向拉应力愈大。镦粗缺陷产生的原因－变形不均匀性：⑴Ⅰ区变形程度小，温度较低，金属不易破碎和发生动态再结晶，仍保留较粗大的铸态组织，而Ⅱ区变形程度大，温度较高，铸态组织易被破，再结晶出充分，从而形成细小的锻态组织，内部孔隙也被焊合。⑵Ⅲ区受到Ⅱ区金属的径向压应力而产生切向拉应力，愈靠近表面切向拉应力愈大。当切向拉应力超过材料的抗拉强度时，便会产生纵向裂纹，而当材料塑性较低时，侧表面易产生45°裂纹。2矩形截面坯料拔长的变形特点及

3、其与矩形截面坯料镦粗变形的异同点，矩形截面坯料拔长常见的质量问题及形成原因，圆截面坯料拔长常见的质量问题。变形特点：局部压缩、局部受力、局部变形，相当于两端有约束端的镦粗，尺寸变化规律与矩形坯料镦粗相似。质量问题:(1)侧表面裂纹11当送进量较大（l＞0.5h）时：心部变形较大，侧表面受拉应力当送进量过大（l＞h）和压下量也很大时：展宽过多而产生较大的拉应力引起侧表面开裂，类似于镦粗裂纹。（2）角裂拔长时外端的存在加剧了轴向附加拉应力，尤其是边角部分冷却较快，塑性降低，更易开裂。因此在拔长高合金工具钢

4、和某些耐热合金时，易产生角裂，操作时需注意倒角。（3）内部纵向裂纹：当送进量较大，并且在坯料同一部位反复重击时：对角线裂纹（4）内部横向裂纹拔长大锭料时，常遇到l<0.5h的情况，此时变形主要集中在上、下两部分，中部变形小，在轴心部分沿轴向受到附加拉应力，在拔长锭料和低塑性材料时，轴心部分原有的缺陷（缩松等）进一步扩大，易产生横向裂纹。(5)表面折迭原因：送进量很小，压下量很大，上、下两端金属局部变形引起的。(6)侧表面折叠原因：拔长时压得太扁，翻转90°压缩时坯料弯曲形成。（7）端面内凹原因：送进量

5、太小，表面金属变形大，轴心部分金属未变形或变形较小引起的。此时端部需有足够大的压缩长度和较大的压缩量（8）倒角时对角线裂纹原因：不均匀变形和附加拉应力引起的圆截面坯料拔长常见的质量问题:形成裂纹和空腔3冲孔时坯料高度变化的特点及原因。（可用应力应变的顺序对应规律来解释）⑴D/d较小时，环壁较薄时，︱sr︳较小，︱sq︳较大，应力顺序sq，sz和sr,且sz≈sr，由应力应变顺序对应规律可知εz<0,冲孔后坯料高度减小。11⑵D/d较大（D/d≈5），环壁较厚，︱sr︳较大，︱sq︳较第一种情况小，应力

6、顺序sq，sz和sr,且sz≈0.5(sr+sq)，坯料高度变化不大⑶D/d很大，环壁很厚，外侧的sq，sz和sr均较小，内侧应力顺序sz，sq和sr，可算得冲孔后坯料内侧高度增加。4芯轴扩孔的变形特点及其与芯轴拔长（空心件拔长）的差别。与长轴件的拔长不同，是沿坯料圆周方向的拔长。主要沿切向流动，并增大内外径的原因：1）变形区沿切向的长度远小于宽度；112）马杠上扩孔锻件一般比较薄，外端对变形区金属切向流动的阻力远小于宽度方向（t/d越大，切向流动阻力越大）；3）马杠与锻件的接触面呈弧形，有利于金属切

7、向流动。（拔长时弧形砧拔长）5模具形状对金属变形和流动有哪些主要影响控制锻件的最终尺寸和形状控制金属的流动方向控制塑性变形区提高金属塑性控制坯料失稳提高成形极限6开式模锻时影响金属变形流动的主要因素?⑴模膛（模锻件）的具体尺寸和形状；⑵飞边槽桥口部分的尺寸和飞边槽的位置；⑶终锻前坯料的具体形状和尺寸；(复杂件预锻，很重要）⑷坯料本身性质的不均匀情况，主要指由于温度不均引起的各部分金属流动极限σs的不均匀情况；⑸设备工作速度。（载荷性质影响）7挤压时筒内金属的变形流动特点及原因分析，挤压时常见的缺陷及原

8、因分析?第一种情况仅区域Ⅰ内金属有显著的塑性变形，死角区（a)较小。(摩擦系数较小）第二种情况是挤压筒内所有金属都有显著的塑性变形，并且轴心部分的金属比筒壁附近的金属流动得快，死角区较第一种情况大。第三种情况是挤压筒内金属变形不均匀，轴心部分金属流动得快，靠近筒壁部分的外层金属流动很慢，死角区也较大。（摩擦较大和坯料较高）挤压时常见的缺陷：1“死角区”剪裂和折迭；2挤压“缩孔”；矮坯料挤压时：A区金属往凹模孔流动带动B区金属流动，以及径向压应力作用引起。