1、第一章1.答：在锻压设备动力作用下，通过工模具使棒料或块状金属毛坯产生塑性流动成型，从而获得所需形状、尺寸并具有一定力学性能的零件成品。把各种体积金属塑性成形工艺统称为锻造成形工艺，简称为锻造。利用金属的塑性对金属坯料施加外力，使其产生塑性变形、改变尺寸、形状及改善性能，用以制造机械零件、工件、工具或毛坯的成形加工方法就是锻造。作用：细化晶粒、改变夹杂形态、锻合内部缺陷、消除偏析工艺分类及适用范围：自由锻：自由锻锤适用于中小型锻件、水压机使用于大型锻件。胎模锻：适合于中小型锻件的小批量生产。模锻：成批大量生产锻件的主要方法。挤压专用锻造2.答： 零件在使用中的强度要求；锻件的年产量；零件的形状
2、、尺寸和技术条件主要生产工序：下料、加热、锻造、切向或冲孔、热校正或热精压、在砂轮上磨毛刺、热处理、清除氧化皮、冷校正和冷精压、检查锻件质量3.答：原理：在刀片的作用力下，坯料产生弯曲和拉伸变形，当剪切面上的应力超过材料的抗剪强度时发生断裂。影响因素：刀刃锋利程度、刃口间隙大小、支承情况及剪切速度。6.答：产生原因：金属在加热过程中，由于能量升高，原子的振动加快、振幅增大，以及电子运动的自由行程改变，还有周围介质影响。化学变化：金属表层与炉气或周围其它介质发生氧化、脱碳、吸氢等化学变化，结果生产氧化皮和脱碳层等缺陷。物理变化：金属的物理性能，如热导率、热扩散系数、膨胀系数、密度等均随温度的升高
3、而变化。组织结构变化：在加热过程中不仅有组织转变，其晶粒也会长大，严重时会造成过热、过烧。过热：当钢的加热温度超过其一定温度，并在此温度下停留时间过长，会引起奥氏体晶粒迅速增大，这种现象称为过热。过烧：当钢加热到接近熔化温度，并在此温度下长时间停留，这时不仅奥氏体的晶粒粗大，而且由于氧化性气体渗入到晶界，使晶间物质氧化，形成易熔共晶体氧化物，这种现象称为过烧。力学性能变化：总的趋势是随着加热温度的升高，金属的塑性提高，变形抗力降低，残留应力逐步消失；但也可能产生温度应力与组织应力，过大的内应力会引起加热金属的开裂。7.答：金属的锻造温度范围是指开始锻造（始锻温度）与结束锻造（终锻温度）之间的温
4、度区间。基本方法：依据合金相图、塑性图、抗力图和金属再结晶图等，从塑性、变形抗力和终锻后锻件所能获得的组织与性能三个方面进行综合分析，确定出合理的锻造温度范围，并在实际中进行验证和修改。8.答：退火：完全退火：得到平衡状态的组织；球化退火：获得球状的珠光体组织；正火：降低硬度调质：获得良好的综合力学性能淬火、回火：淬火：为了获得不平衡组织，以提高强度和硬度；回火：消除淬火应力，获得较稳定组织。第二章1.答：锻件分类的作用：为了便于制定工艺规程、设计锻件和锻模；分类方法：按照锻件的外形和模锻时毛坯的轴线方向，把模锻件分为短轴线类和长轴线类短轴线类流动规律：金属只在它所在的径向平面（流动平面）内沿
5、高度和径向同时流动。长轴线类流动规律：金属基本上只在它所在的垂直于轴线的平面(流动平面）内沿高度和宽度方向流动，沿轴线流动方向很小。2.答：最基本的原则：使锻件形状尽量与零件形状相同。具体原则：保证锻件容易脱模；易于发现上下模膛的相对错移； 尽可能选用直线分模，使锻模加工简单；对圆饼类零件，宜取径向分模，而不取轴向分模；应保证锻件有合理的金属流线分布。3.答：原因： 毛坯在高温下产生氧化和脱碳；毛坯体积变化及终锻温度波动；由于锻件出模的需要，模膛壁带有斜度，锻件侧壁需添加敷料；模膛磨损和上下模难免的错移现象；锻件形状复杂，需作适当简化，保证模锻成型。方法： 计算锻件质量；计算锻件复杂系数 S；
6、分模线形状； 材质系数 M； 查公差4.答：金属流动过程：镦粗变形；形成飞边；充满模膛；打靠合模；飞边槽的作用：造成足够大的横向金属流动阻力，促使充满模膛； 容纳坯料上的多余金属，起补偿和调节作用；对锤类设备还有缓冲作用；尺寸影响：宽度不变，高度增大，阻力减小；高度减小，阻力增大；高度不变，宽度增加导致阻力增加。5.答：作用： 使制坯后的坯料进一步变形，保证终锻时获得成形饱满、无折叠、裂纹等缺陷的优质锻件；有助于减少终锻模膛的负荷和磨损，提高使用寿命；选用：当锻件形状复杂而成形困难，且生产批量较大时，或虽然锻件形状不复杂，但生产批量大时，还应选用预锻模膛。设计方法：模膛的宽与高；模锻斜度；圆角
7、半径；带枝芽锻件的预锻模膛；叉形锻件的预锻模膛；工字形截面锻件的预锻模膛。6.答：依据：假定长轴锻件在模锻时为平面应变状态，因为计算毛坯的长度与锻件长度相等，而轴向各截面面积与锻件各相应处横截面积和飞边横截面积之和相等；7.答：原则：首先布排好终锻和预锻两模膛的位置，保证锻模受力平衡，然后再根据它们的位置、模锻工艺程序与模膛数量布排其余模膛。方法： 加热炉位于锻锤左边；切边压床位于锻锤左边；吹风管位于锻模的右侧，即吹风管由锻模的右前方吹向左后方清除氧化皮；如果设备排列与上述不同时，应根据设备实际排列作适当修改即可；锁扣作用：平衡错移力；起导向作用；便于上下模块的调整，提高生产率；锁扣种类：平衡
8、锁扣、一般锁扣10.答：基本要求：模架的结构形式力求具有较大的通用性，以适应多品种生产；模架应具有足够的强度、刚度，使设备在锻造过程中引起的弹性变形不致影响锻件高度方向的尺寸；模架上所有的零件形状应尽可能简单，以便于加工制造；模架内设置的顶料装置应可靠、耐用，并便于修理和更换；模架的结构应保证在安装、调整和更换模块时，不需要从锻压机上卸下来，以节省时间，减少工作量；模架上所有的紧固件位置都要布排得当，使紧固时操作方便； 模架上应设有起重孔和起重棒；设计内容：上下模板、上下垫板、上下模块、顶料装置、导向装置以及某些紧固件等。13.答：作用：开式模锻所得锻件，沿分模面周围有一圈分边，内孔有连皮，模
9、锻后需在切边压力机上用切边模和冲孔模切掉飞边和连皮；热切热冲：热切热冲所需的压力约为冷切冷冲的 20%左右，同时，锻件在热态下切边和冲孔具有较好的塑性，不易产生裂纹。适合于大中型锻件，如高碳钢、高合金钢、镁合金锻件以及切边后需热校正、热弯曲的锻件；冷切冷冲：生产率高，冲切时锻件走样小，凸凹模的调整和维修比较方便；但所需设备吨位大，锻件易产生裂纹。第三章1.答：特点： 金属材料利用率高；提高劳动生产率；提高锻件质量； 模具寿命的比较。2.答：镦粗式：开式镦粗阶段，即自由镦粗，从毛坯与冲头或上模膛表面接触开始到毛坯金属与模膛的侧壁接触为止；充满角隙阶段，即从毛坯的鼓型侧面与凹模侧壁接触开始，到整个
10、侧表面与模壁贴合且模膛角隙被完全充满为止；挤出端部飞边，即充满模膛后的多余金属在继续增大的压力作用下被挤入凸、凹模之间的间隙中，形成环形纵向飞边。镦粗压入式：坯料冲孔与镦粗，与开式模锻无甚差别，仅结束时间略长，因为无飞边，坯料体积比开式模锻的小得多，其鼓型与模壁接触较迟；金属流动特性与开式的不同，模壁限制了径向流动，只能向模膛上下底部充填。当金属与底部接触时，第二阶段结束；模膛内各圆角半径出被充满，直到出现纵向飞边为止。侧向挤压：自由镦粗； 侧向挤压；充满模膛角隙；挤出多余金属。第四章2.答：主要因素及控制方法：坯料的体积波动；精密下料，采用调节和补偿方法；模膛的尺寸精度和磨损；采用模具磨损公
11、差，采用少无氧化加热，采用性能更好的模具材料以及对模具进行渗氮等表面处理，模锻时对模具进行良好的润滑和冷却；模具温度和锻件温度的波动，从下料、加热、模具的耐磨性等多方面采取措施，才能获得良好的效果。尤其在模膛中适当的部位设置余料分流腔，即采用半闭式模锻；零件结构工艺性的影响，模拟分析和工艺试验；模具和锻件的弹性变形，采用塑性有限元方法来模拟计算出锻件成形时对模膛所产生的作用力，然后通过弹性有限元法对模膛的弹性变形量做出预测，进而作出修正与补偿。4.答：模膛尺寸； 模膛的尺寸精度和表面粗糙度；闭式精密模锻时，在凹模上必须设置分流降压腔；有深凹穴且形状复杂模膛的布置；对于可分凹模模锻，应有足够的凹
12、模夹紧力；有可靠的推出装置；模具上应设置导向装置；凸模尺寸和强度计算。第五章1.答：应用范围：截面变化简单的锻件；设计方法：辊锻毛坯图的制订；辊锻工步数的确定。2.答：应用范围：长度小于 800mm、年生产批量大于 35 万件的轴类零件；主要工艺参数：断面收缩率：小于 75%，否则容易产生轧件不旋转，螺旋缩颈甚至拉断等问题；一般取值为 40%65%；成形角：成形角对轧件的旋转条件、疏松条件、缩颈条件以及轧制压力与力矩都有显著的影响；一般取值 18。 32。 ；展宽角：影响与上相同；一般取值 4。 12。 。3.答：主要适宜于薄盘类零件以及薄法兰零件的成形。4.答：5.答：6.答：主要应用：制造
13、高性能的粉末制品，尤其在汽车制造工业中应用更突出；工艺过程：压制；烧结；加热、锻造；切边、去毛刺； 锻后热处理。第六章1.答：种类：冷挤压、温挤压、热挤压基本方法：正挤压、反挤压、复合挤压、径向挤压应用范围：冷挤压：机械、汽车、仪表、电器、轻工、宇航、船舶、军工；温挤压：热挤压：一般用于毛坯的精化和预成形。2.答：看书，P143 起3.答：零件形状要求：断面形状对称；断面面积差较小；断面过渡平缓；最佳形状：底部带孔的杯形件；带有双孔的双杯形件；带有较大法兰的轴类件；多台阶的阶梯轴类零件；小型花键轴和齿轮轴；截面为正方形、六边形、八边形等多边形薄壁件。5.答：反挤凸模：平底凸模、尖锥顶形凸模、带
14、平底的锥形凸模；正挤凸模：反挤凹模：正挤凹模：6.答：基本类型：单层凹模、双层组合凹模、三层组合凹模；预应力组合凹模优点：是克服凹模径向破裂行之有效的方法；组合凹模优化设计：在一定挤压条件下，确定各圈的直径和过盈量，充分发挥模具材料的强度潜力，尽可能提高凹模的承载能力，以保证凹模最佳工作性能。第七章3.答：加工硬化：对于常用的金属板料，在常温下塑性变形过程中会出现板料性能的变化，即随着变形程度的增加，材料的强度指标增高，塑性指标降低；硬化指数 n 的影响：硬化指数 n 值就是评价板料加工硬化性能的参数，n 值增大，能够提高板料的局部抗应变能力，使变形均匀化，增大板料的成形极限。5.答：板料的冲
15、压成形性能：板料对各种加工方法的适应能力，主要取决于成形极限、板料的贴模性、形状冻结性；试验方法：间接试验方法、直接试验方法；力学性能指标：见书 P175。第八章1.答：书 P181;目的：排样方案对材料利用率、冲件质量、生产率、模具结构与寿命等都有重要影响；方法：有废料排样、少废料排样、无废料排样；第十章1.答：主要内容：制订成形工艺的要点；确定拉深方向；成形度的计算与判断；压料面的设计；确定工艺补加部分；冲压工艺方案。3.答：作用：防止起皱；结构形式和布置方法见图。第十一章1.答：普通旋压：在旋转过程中，改变毛坯的形状、尺寸和性能，而毛坯厚度不变的成形方法；强力旋压：在选压过程中，改变毛坯
16、的形状、尺寸和性能的同时，使毛坯还产生厚度变薄的成形方法称为强力旋压。它主要包括剪切旋压和挤出旋压。2.答：电水成形原理：见书 P301 图 116；（高压直流电）适用范围：加工直径为 400mm 以下的简单形状零件；电磁成形原理：见书 P302 图 117；（脉冲直流电）适用范围：加工厚度不大的小型零件，主要用于普通冲压方法不易加工的零件；激光冲击成形原理：产生强大冲击波，使板料产生塑性变形后贴模，而获得各种所需形状及尺寸的零件。 （上述两种原理类似）3.答：超塑性：金属材料在某些特定的条件下，呈现出异常好的延伸性，这种现象称为超塑性。超塑性成形条件：温度。超塑材料的成形温度一般在 0.5Tm0.7Tm（T m 为以热力学温度表示的熔化温度） 。稳定而细小的晶粒。超塑性材料一般要求晶粒直径为0.55um，不大于 10um；成形压力。一般为十分之几 MPa 至几 MPa。成形方法：真空成形法、吹塑成形法、对模成形法。4.答：原理见书 P304P305；工艺特性：摩擦保持效果；流体润滑效果；初始预胀形效果；优点： 大大提高成形极限，减少拉深次数；抑制内皱的产生； 提高零件的形状和尺寸精度；提高内外表面精度；板厚分布均匀；简化模具结构，降低模具成本，缩短模具制造周期。
