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2017聚合物成型工艺复习题纲

2017聚合物成型工艺复习题纲
2017聚合物成型工艺复习题纲

2017聚合物成型工艺期末复习

第二章 聚合物成型的理论基础

答:(1)粘性系统在受到外力作用而发生流动时的特性是:其剪切速率只依赖于所施加剪切应力的大小。根据其剪切应力和剪切速率的 关系。又可分为宾哈(汉) 流体、假塑性流体和膨胀性流体三种。

特征:<1>宾哈流体:与牛顿流体相比,剪切应力与剪切速率之间也呈线性关系。但此直线的起始点存在屈服应力τу,只有当剪切应力高于τу时,宾哈流体才开始流动。宾哈流体因流动而产生的形变完全不能恢复而作为永久变形保存下来,即这种流动变形具有典型塑性形变的特征,故又常将宾哈流体称为塑性流体。

<2>假塑性流体:非牛顿流体中最为普通的一种。流动曲线不是直线,而是一条斜率先迅速变大而后又逐渐变小的曲线,而且不存在屈服应力。流体的表观粘度随剪切应力的增加而降低。即:剪切变稀。

<3>膨胀性流体:流动曲线非直线的,斜率先逐渐变小而后又逐渐变大的 曲线,也不存在屈服应力。表观粘度会随剪切应力的增加而上升。即:剪切变稠。

(2)有时间依赖性的系统:这类液体的流变特征除与剪切速率与剪切应力的大小有关外,还与施加应力的时间长短有关,即在恒温、恒剪切力作用下,表观 粘度随所施应力持续时间而变化(增大或减小,前者为震凝液体,后者为触变性液体),直至达到平衡为止。

特征:<1>摇溶性(或触变性)流体:表观粘度随剪切应力持续时间下降的流体。如:涂料、油墨。

<2>震凝性流体:表观粘度随剪切应力持续时间上升的流体。如:石膏水溶液。

在任何给定的范围内,剪切应力和剪切速率的关系可以用指数定律来描述:

n

n K dr

d K ?=γυτ)( 式中K 与n 均为常数(n<1)。K 是这种流体稠度的一种量度,流体粘稠度越大时K 值就越高;n 是判定流体与牛顿流体的差别程度的,n 值离整数1越远时,流体的非牛顿性就越强,n 值为1时,流体即为牛顿流体。 表示假塑性流体流动性为的指数函数还可以用另外一种形式表示

m k dr

d τγυ==?

式中K 与m 也是常数(m>l ),k 称为流动度或流动常数,k 值越小时表明流体越黏稠,也是越不易流动,k 和式中的K 的关系为:

)(

k l n K = m 所指的意义和n 一样,但m 不等于n 而是等于

n 1

按前述表观粘度的定义知: 表观粘度?=γτ

ηa

则1-?=n a K γ

η 又 m k τγ=?,则

m n m a k -?=11γ

η

答:温度、压力、剪切速率。

对流体粘度起作用的因素有温度、压力、施加的应力和应变速度等。

温度:0()0a T T e -η=η聚合物分子链刚性越大和分子间的引力越大时,表现粘度对温度的敏感性也越大。但这不是很肯定的结论,因为敏感程度还与聚合物相对分子质量和相对分子质量分布有关 表现粘度对温度的敏感性一般比它对剪切应力或剪切速率要强些。

压力:由于液体的剪切粘度(包括表观粘度下同)依赖于分子间的作用力,而作用力又与分子间的距离有关,因此当液体受有压力而达到减小分子间距离时,分子间作用力增大,黏度增大。

假塑性流体的粘度随剪切应力或剪切速率的增加而下降

当塑料熔体在等截面圆形流道中流动时,所受到的剪切应力和真正剪切速率之间应存在如式所示的关系,此时,流速v 是随任意流动层的半径r 的增大而减小,中心处流速最大,即

m k dr

dv τ=-

规定圆管的半径为R ,管长为L ,于是在任意半径r 处所受剪切应力即为

L RP 2=τ

将上述两式合并求其积分,得液体在任意半径处的流速为:

???? ??+-??

? ??=++1211m r R L P k v m m m r 上式即表示恒压下流体在圆管截面上各点的流动速度,同时也表现出压力与降流动速度的关系。

流体在管中的体积流率q 为: dr rv q r R

π?=02 ???? ??+??

? ??=∴+323m R L P k q m m π 首先引入一个称为“表观流动常数”'k 概念,它的意义是:

m L pR k R q ??

? ??=24'3π

管壁处的真实剪切速率: ??

? ??=??? ??-=L pR k dr dV R r 2 'k 与k 不同,前者是由表观剪切速率确定的,而后者是由真实剪切速率确定的,将式子重排得:

由此我们看到了真实剪切速率与表观剪切速率之间的关系: '

413??

+=γγn n 这就是非牛顿流体的“拉宾罗维奇改正”。同样找到'

k 与k 的关系: ''31343k n n k m k ??

? ??+=??? ??+= 由此,在处理非牛顿流体的流动问题时,就可以进行剪切速率修正,或求出真实流动常数来进一步计算,从而保证结果更接近于真实。

当符合指数定律的塑料流体在等温条件下在狭缝型流道中稳定流动时,如果狭缝宽度W 大于狭缝厚度h 的20倍,则狭缝型流道两侧壁对流速的减缓作用可忽略不计。从分析可知,流速在沿狭缝型截面宽度中心线上各点

最大,在上下两壁处为零。同理明流体受到的剪切应力和真实剪切速率之间有如下关系:

m k dy dv τ=-

式中:y 表示狭缝截面上任一点到中心线的距离。于是,距中心线y 处而与中心层平行的流层所受到的剪切应力为:

y L

p =

τ 积分有: ???

?????-??? ????? ??+??? ??=++11211m m m y y h m L p k v 又:

dy Wv q h y ?=20

2

故有: ()

2212+??? ??=++m h L p kW q m m m

同在圆管内流动一样,如需要利用一般流动曲线来求解????????-??? ????? ??+??? ??=++11211m m m y y h m L p k v ()

2212+??? ??=++m h L p kW q m m m 中的常数k ,也需经过换算。已知流体在狭缝型流道上下两壁处所处的应力为(l ph 2)相应的表观剪切速率可将()

2212+??? ??=++m h L p kW q m m m

中的m 值定为1而求得,即26Wh q ,于是表观流动常数''k 由下式定义出: 2''62Wh q L ph k m =??? ?? 把()2212+??

? ??=++m h L p kW q m m m 重排,得: 26332Wh

q m L ph k m =+??? ??

比较二式得:

()''3

2k m k +=

近壁处的真实剪切速率: ()'32w w

m ??

+=γγ 把''31343k n n k m k ??

? ??+=??? ??+=和()''32k m k +=联解得到: ()()'''2334k m m k ++=

这样,由一般的流动曲线按照前述例题求出'k 和m ,再求出''k 和h 后,亦可处理非牛顿流体在狭缝型流道中

的流动问题。当然也可事先对表观剪切速率进行非牛顿性改正,从而得到真实的流变曲线。

答:(1)管壁上的滑移:塑料熔体在高剪切力下流动,贴近管壁处的一层流体会发生间断的流动,称为滑移。

滑移产生原因:

① 剪切速率的径向不均匀分布(靠管壁附近剪切速率最大);

② 流动中出现分级效应(即相对分子质量低的级分较多地集中在管壁附近); ③ 管壁附近的弹性形变的不均匀性(管壁处弹性形变大)。

(2)端末效应:不管是那种截面流道的流动方程,都只能用于稳态流动的流体,但总有不稳态流动。(包括入口效应和离模膨胀)

末端效应产生原因:

① 入口效应:

1>.物料从料筒进入口模时由于熔体粘滞流动,流线在入口处产生收敛所引起的能量损失;

2>.在入口处由于聚合物熔体产生弹性变形,因弹性能的贮蓄所造成的能量损失; 3>.熔体流经入口时,由于剪切速率的剧烈增加所引起的速度的激烈变化,为达到流速分布所造成的。

② 离模膨胀:

1>取向效应:聚合物熔体流动期间处于高剪切场内,其大分子在流动方向取向,但在口模处发生解取向。

2>记忆效应:当聚合物熔体由大直径的料筒进入小直径的口模时,产生了弹性形变,而熔体离开口模时,弹性变形获得恢复。

3>正应力效应:由于粘弹性流体的剪切变形,在垂直于剪切方向上引起了正应力的作用。

(3)弹性对层流的干扰:

产生原因:塑料熔体在管内流动时,其可逆的弹性形变是逐渐回复的,如果恢复太大或过快,则流动单元的运动就不会限制在一个流动层从而会引起湍流。

(4)“鲨鱼皮”症:

产生原因:挤压口模对挤出物表面所产生的周期性的张力和流体在管壁上的滑移(时粘时结的间断性流动)的结果。

(5)熔体破裂:

产生原因:熔体在导管(流道)内流动时,各点所受应力作用的经历不尽相同,因此在离开导管后所出现的弹性恢复就不可能一致,如果弹性恢复的力不为熔体强度所容忍,则挤出物就会出现表面毛糙、螺旋型的大规则性、细微而密集的裂痕,一致成块地断裂。

什么情况发生?在管壁处剪切应力或剪切速率达到临界值

原因:弹性造成。。熔体在导管(流道)内流动时,各点所受应力作用的经历不尽相同,因此在离开导管后所出现的弹性恢复就不可能一致,如果弹性恢复的力不为熔体强度所容忍,则挤出物就会出现表面毛糙、螺旋型的大规则性、细微而密集的裂痕,一致成块地断裂

7、聚合物加热和冷却的传热特点

答:(1)化学结构的规整性有利于高聚物结晶;

(2)分子链节小和柔顺性适中有利于结晶;

(3)分子间作用力越强,结晶结构越稳定,而且结晶度和熔点越高。

答:结晶态聚合物抵抗形变的能力优于非晶态下的同一聚合物。结晶度高的优于低的。绝大多数结晶聚合物,在其Tg~Tm之间,出现屈服点。

答:聚合物分子在很大程度上沿流动方向上所做的平行排列

与剪切力熔体温度有关结果与运动历史有关

影响制品性能:定向的单元如果存在于制品中,则制品的整体就会出现各向异性。各向异性有时会在制品中特意形成,这样就能使制品沿拉伸方向的拉伸强度和抗蠕变性能得到提高。但在制造许多厚度较大的制品时,又力图消除这种现象。因为制品存在的定向现象不仅定向不一致,而且各部分的定向程度也有差别,这样会使制品在有些方向上的力学强度得到提高,而在另外一些方向上必会变劣,甚至发生翘曲或裂缝。

11、聚合物降解的实质及降解方式

答:(1)降解实质:断链、交联、分子链结构的改变、侧基的改变、以上四种作用的综合。

(2)降解方式:热降解、力降解、氧化降解、水降解。

答:不是,用升高温度增加流动性,只适用于对粘度的温度敏感性大的聚合物,即刚性聚合物,而不适合于对温度敏感性较小的热塑性聚合物。

在成型操作中,对一种表观粘度随温度变化不大的聚合物来说,仅凭增加温度来增加其流动性是不适合的,因为温度即使升幅很大,其表观粘度却降低有限(如聚丙烯、聚乙烯、聚甲醛等)。

另一方面,大幅度地增加温度很可能使它发生热降解,从而降低制品质量,此外成型设备等的损耗也较大,并且会恶化工作条件。

13、压力对聚合物熔体和聚合物分散体黏度的影响,那一种更显著。

答:聚合物熔体加工压力通常都比较高。压力对分散体的粘度影响比较小,因为分散体中有一部分属于低分子物。

14、聚合物熔体弹性变形的实质。

答:大分子长链的弯曲和延伸,应力解除后,这种弯曲和延伸部分的回复需要克服内在的粘性阻滞。

15、成型过程中聚合物熔体发生的主要变形是粘性变形还是弹性变形

答:与聚合物的松弛时间有关,松弛时间大的,弹性形变明显。

16、熔体在一个锥型流道中流动发生了那些变形

答:拉伸变形、剪切变形

第三章成型用物料极其配制

答:

?粉料:主要用于双螺杆挤出机的挤出成型,压延成型,滚塑。

?粒料:主要用于单螺杆挤出机的挤出成型,注射成型。

?分散体:主要用于涂覆成型,搪塑。

?溶液:主要用于流涎成型,浇铸成型。

答:由聚合物和助剂两类物质组成,聚合物为主要成分。

聚合物助剂:助剂是为了使复合物或制品具有某种特性所加入的物质。常用的助剂有:增塑剂、稳定剂、填充剂、增强剂、着色剂、润滑剂、防静电剂、防火剂、防静电剂等二十多类。

答:(1)作用机理:聚合物分子链常会以次价键力而彼此形成聚合物-聚合物联结点,从而使聚合物具有刚性,这些联结点在分子热运动中会解而复结的,但是在一定温度下,联结点的数目却相对稳定,所以是一种动平衡。

加入增塑剂后,增塑剂的分子因溶剂化及偶极力等作用而“插入”聚合物分子之间并与聚合物分子的活性中心发生时解时结的联结点。这种联结点也处于一种动平衡。但是聚合物-增塑剂联结点会使聚合物原有的联结点减少,从而使分子间的力减弱,导致聚合物材料性能改变。

(2)种类:

①按化学组成分为:邻苯二甲基酸酯、脂肪族二元酸酯、石油磺酸苯酯、磷酸酯、环氧化合物等。

②按相容性分为:主增塑剂和次增塑剂。

③按结构分为:单体型和聚合体型。

④按用途分为:耐热、耐寒、电绝缘等增塑剂。

答:将聚合物分为内外两类是根据润滑剂与聚合物之间的相容性。

(1)作用机理:<1>内润滑剂:内润滑剂与聚合物有一定的相容性,加入后可减少聚合物分子间的内聚力,降低其熔体粘度,减少聚合物分子间的内摩擦;如硬脂酸及其盐类。

<2>外润滑剂:外润滑剂与聚合物仅有很低的相容性,故能保留在聚合物的表面,

降低塑料与设备的摩擦。石蜡、矿物油、硅油等。

(2)种类:脂肪酸及其皂类、脂肪酸酯类、脂肪醇类、酰胺类、石蜡、低分子量PE、合成蜡、丙烯酸酯类、某些有机硅化合物。

答:按所发挥的作用:热稳定剂、光稳定剂(紫外线吸收剂、紫外线猝灭剂、光屏

蔽剂)、及抗氧剂等。

按作用原理:紫外线抗御剂、抗氧剂、转变降解催化的物质、去除活性中心的物质。

答:润性物料的初混合工艺步骤:

①将聚合物加入设备内,同时开始混合加热,物料的温度应不超过l 00℃。

②用喷射器将预先混合并热至预定温度的增塑剂混合物喷到翻动的聚合物中。

③加入由稳定剂,染料和增塑剂(所用的数量应计入规定的用量中)调制的浆料。

④加入颜料、填料以及其它助剂(其中润滑剂最好也用少量的增塑剂进行调制,所用数量也应并入规定用量内计算)。⑤混合料达到质量变求时,即行停车出料。7、初混合设备?

答:转鼓式混合机、螺带式混合机、捏合机、高速混合机。

8、粒料的制造设备?

答:(1)塑炼:双辊机、密炼机、挤出机。

(2)造粒:成粒机、切粒机。

9、成型用物料的工艺性能?(P71)

答:收缩率、流动性、水分与挥发分、细度与均匀度、压缩率、硬化速率

答:混合一般是靠扩散、对流、剪切三种作用来完成的。

(1)扩散:利用物料各组分的浓度差,推动构成各组分的微粒,从浓度较大的区域中向较小的区域迁移,以达到组成均一。

(2)对流:靠各组分在外界因素下向其它组分所占空间流动,达到各组分在空间上的均匀分布(主要手段为机械搅拌)。

(3)剪切:依靠机械的作用产生的剪切力,促使物料组分均一的混合过程。

11、常用的通用塑料和工程塑料(简述)

答:(1)通用塑料:聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、苯乙烯系树脂、酚醛树脂与氨基树脂、环氧树脂、聚氨酯、丙烯酸树脂、有机硅树脂、不饱和聚酯树脂。

(2)工程塑料:聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、聚苯醚、聚酯类树脂、聚酰亚胺类、聚苯硫醚、聚砜类、聚芳醚酮类、氟塑料。

12、聚氯乙烯加热条件下,由白色变成为黄色、红色、棕色、黑色时,发生了何种结构改变?

答:聚氯乙烯树脂脱去HCl后,在主链上产生了共轭双链,颜色也会改变。而随着氯化氢分解的数量增加,聚氯乙烯树脂则由原来的白色变为黄色、玫瑰色、红色、

第四章压缩模塑

答:加热加压,熔融流动,充模,交联固化,开模取出制品。

答:(1)预压优点:

①加料快、准确而简单,从而避免了加料过多或不足时造成的废次品。

②降低塑料的压缩率,从而减小磨具的装料室,简化了磨具结构。

③避免压缩粉的飞扬,改善了劳动条件。

④预压物中的空气含量少,使传热加快,从而缩短了预热和固化时间,并能避免制品出现较多的气泡,有利

于提高制品的质量。

⑤便于运转,改进预热进程。

⑥便于模压较大或带有精细嵌件的制品。

(2)预热优点:

①缩短笔墨时间和加快固化速率,同时缩短模塑周期。

②增进制品固化的均匀性,从而提高制品的物理力学性能。

③提高塑料的流动性,从而降低模塑损耗和制品的废品率,同时还可减小制品的收缩率和内应力,提高制品

的因次稳定性和表面光洁度。

④可以用较低的压力进行模压。

答:(1)模压压力:

①压力变化过程:与塑模的类型有关。

②正确预热的塑料,模压压力可以小。

③适当提高模具温度也可以降低模压压力,但温度过高,会局部过热交联。

④制品深度增加,压力增加。

(2)模压温度:指规定的模具温度

模压温度与模压周期的关系:酚醛木粉模压的统计关系:温度增加,周期缩短。实践证明:在制品强度等性能保证的前提下,适当提高温度对周期和质量都有好处。

答:(1)升温阶段:将型坯由室温加热至烧结温度。聚四氟乙烯的传热性能差,加热应按一定的升温速率进行。

(2)保温:将达到烧结温度的型坯在该温度下保持一段时间使其完全“烧透”的过程。

(3)冷却:将已经烧结好的成型物从烧结温度降到室温的过程。

第五章挤出成型工艺

答:(1)定义:也称挤压模塑或挤塑,即借助螺杆或柱塞的挤压作用,使受热熔化的塑料在压力推动下,强行通过口模而成为具有恒定截面的连续型材的一种成型方法。

(2)特点:

①挤出成型生产工艺分干法和湿法;

②挤出过程根据对塑料的加压方式的不同分为连续和间歇式挤出;

③挤出成型工艺控制参数除与挤出温度、压力、速率有关外,挤出机结构参数、冷却、牵引等控制因素都会影响制品的质量;

④挤出机因机头及辅机不同,可生产多种产品;

⑤挤出成型工艺按用途可分为:挤出制品成型和成型用原料配制。

答:(1)传动装置:带动螺杆转动的部分,由电动机、减速机构、轴承组成。(2)加料装置:一般都采用加料斗,且料斗容量至少应能容纳一小时的用料。(3)料筒:塑料的塑化和加压过程都在料筒中进行。

(4)螺杆:基础螺杆的主要参数包括直径和长径比、螺杆各段的功能、螺杆上螺旋角和螺棱的宽度、螺杆头部的形状等。

答:表示螺杆结构特征的基本参数有直径、长径比、各段长度比例以及螺槽深度等,对螺杆的工作特性均有重大的影响。

(1)螺杆直径(D)和长径比(L/D):

根据所制制品的形状、大小及需要的生产率来决定的。一般45~150mm,螺杆直径增大,加工能力提高,挤出机的生产率与螺杆直径D的平方成正比。螺杆工作部分有效长度与直径之比。通常为18~25,目前以25居多。

①L/D大,能改善物料温度分布,有利于塑料的混合和塑化,并能减少漏流和逆流,提高挤出机的生产能力。

②L/D大,螺杆适应能力强,能用于多种塑料的挤出。

③但L/D过大,使塑料受热时间增长而降解;螺杆自重增加,自由端挠曲下垂,引起料筒与螺杆间擦伤,使制造加工困难,增大功率消耗。

④过短的螺杆,容易引起混炼的塑化不良。

(2)螺杆各段的功能:

<1>加料段(固体输送段):靠近料斗附近;

①作用:使塑料受热前移,将料斗供给的物料送往压缩段。

②物料特征:固态

③结构:螺槽深度H1为0.10-0.15D,长度据情况而定(L1=4-8D)。

④要求:固体输送能力应稍高于或等于熔融段或均化段的工作能力。压实固体颗粒或粉料,排出气体减少固体间的缝隙,有利于传热。

<2>压缩段(熔融段):螺杆中部一段(L2=3-15D);

①作用:加热熔化;加压压实物料;排除空气。

②物料状态:液相、固相共存.

③要求:物料得到进一步压缩,排出气体和挥发物;完成有松散料转变成熔体的密度的变化。通常使这一段的螺槽深度逐渐减小,直至计量端的H2.

④压缩比(H1/H2):加料段的一个螺槽容积/计量段的一个螺槽的容积,大小取决于物料的种类、物料进料时聚集状态和制品的状态,一般值为2-4。

<3>均化段(计量段):螺杆最后一段;

①作用:使熔体塑化均匀;使料流定量、定压挤出。

②物料特征:液态

③结构:等距等深(H2=0.02-0.06D),长度据情况而定(L3=6- 10D)。增大L3的长度,物料在均化段的停留时间长,物料的剪切作用增加,有利于对物料的分散和混合。但不利于低温挤出,热敏性树脂易分解。

(3)螺杆上的螺旋角θ和螺棱宽度e:

<1>螺旋角:30°时适合于细粉状。

加料段:15°方块料;17°球、柱状料。

计量段:30°产率最高;θ=17.6°对产率影响不大。

<2>螺棱的宽度:e 为0.08-0.12D

e大:占据螺槽容积,增加螺杆的功率局部过热

e小:削弱螺棱强度,增大漏流。

螺棱的形状:矩形和锯齿形。

(4)螺杆头部的形状:

螺杆头部一般呈钝尖的锥形以避免物料在螺杆头部停滞过久而引起分期。

答:螺槽深度、螺杆的表面光洁度、塑料与料筒的摩擦系数、送料段料筒和螺杆的温度。

5、影响挤出量的熔体输送过程参数?

答:熔体输送过程的挤出量只与螺杆转速、螺杆和口模的结构尺寸有关。

答:(1)排气式螺杆:典型的两阶排气式挤出机螺杆,至少有5个不同几何形状的功能段。前3段为加料段、压缩段、计量段,而计量段之后,用排气段相接以迅速解除压缩,其后便是迅速压缩和泵出段。

(2)屏障型螺杆:特点是在压缩段的螺纹旁再加一道辅助螺纹(屏蔽螺纹),于是将螺纹主螺纹的前缘一边分为熔体槽,而其后缘一边分为固体槽。

(3)销钉型螺杆:在靠近熔化段末端到计量段这一区间设置一组或几组起混合作用的销钉。

(4)波型螺杆:螺杆的螺槽根部是偏心的,偏心部位沿轴向按螺旋形移动,由于螺槽深度前后点不一样,螺槽彼此的连接呈现波浪的形式。

(5)混合螺杆:为了改进通用螺杆的分配混合程度,在计量段设置分配混合元件,是螺槽中的速度分布扰乱,以产生分配混合。

7、双螺杆挤出机功能与结构?(P130)

答:(1)结构:传动、加料、料筒、螺杆等。

(2)重要特征:啮合与非啮合;同向转动与反向转动;平行螺杆与锥形螺杆;(3)压缩比的实现形式(①变动螺纹的高度或导程②螺纹的根径由小变大或者外

经由大变小③螺纹头数由单头变成双头或三头。);螺杆是整体或者组合。

答:加料——在螺杆中熔融塑化——机头口模挤出——定型——冷却——牵引——切割。

答:因为用于双向拉伸的厚片应该是无定型的,工艺上为达到这一目的,对结晶性聚合物所采取的措施是在厚片挤出后立即实行急冷。

10、对有结晶倾向的聚合物要提高制品性能,拉伸操作时,应该先产生晶体再拉伸,还是先拉伸在让其结晶。分子定向能否促进结晶?

答:(1)应先拉伸后让其结晶,纵拉后聚合物结晶度增至10%~14%,横拉后聚合物结晶度增至20%~25%;

(2)分子定向能促进结晶。

11、拉伸聚合物如何取得较高的定向程度?

答:(1)对厚片进行拉伸时,纵横两向的的定向度最好取得平衡。

第六章注射成型

答:系统包括:加料装置、料筒、螺杆、柱塞及分流梭、喷嘴等部分。

(1)加料装置:倒圆锥或锥形,容量可供1~2小时的用料。有的配有计量装置、加热或干燥装

置、自动上料装置等。

(2)料筒:加热和加压的容器,类似挤出机的料筒。

(3)柱塞和分流梭:柱塞式注射机料筒内的重要部件。

①柱塞作用:将注射油缸的压力传给塑料并使容料注射入模具。

②分流梭:装在料筒前端内腔中形状颇似鱼雷体的一种金属部件。

作用:将料筒内流经该处的塑料分成薄层,使塑料产生分流和收敛流动,以缩短传热导程,加快热传递,提高塑化质量。

(4)螺杆:移动螺杆式注射机的重要部件。

作用:对塑料进行输送、压实、塑化和施压。

(5)喷嘴:联结料筒和模具的桥梁。

作用:控制料流,防止物料流涎,使物料流积存在料筒前端;提高注射压力,使物料具有一定射程。进一步塑化。

(6)加压和驱动装置:

加压装置:供给柱塞或螺杆对塑料施加的压力,使柱塞或螺杆在注射周期中发生必要的往复运动进行注射。(类型:液压式和机械式)

驱动装置:使注射机螺杆转动完成对塑料的预塑化。(包括:单速交流电机和液压马达)。

答:(1)从作用上与挤出机螺杆相比:

注射机螺杆除了送料、压实、塑化外,还有注射作用,对于塑化能力、压力稳定以及操作连续性和对操作稳定性的要求没有挤出机螺杆的高。

(2)从螺杆运动形式比较:

挤出机的螺杆只在原位作连续旋转,而注射机除旋转外,还前后往复运动,并时转时停。当料筒前端料压大于螺杆背压时,螺杆边转边后退,这种情况工艺上称为预塑化。

(3)从螺杆结构上比较:

①注射机螺杆的均化段长度较短,螺槽较深;

②加料段长度较长,约为螺杆长度一半;

③螺杆头部是尖头形,优点是可减少脉冲流动,不易积存物料,可减少塑料发生降解,对粘度低的塑料带有止逆环;

④注射螺杆的长径比和压缩比较小。L/D=16-20, ε=2-2.5。

答:喷嘴的内径一般都是自进口逐渐向出口收敛的。喷嘴的选择应根据加工的塑料性能及成型制品的特点来考虑。

<1>直通(通用)式喷嘴:

①呈短管状,压力和热量损失小,不易产生滞料和分解,不用附设加热装置。

②延伸式喷嘴,需添设加热装置。

③适用于大部分塑料,特别适合加工高粘度塑料。

<2>自锁式喷嘴:

①防止熔料的流涎或回缩,对喷嘴通道实行暂时封锁。

②弹簧式:依靠弹簧压合喷嘴体内的阀芯来实现封锁,有效地杜绝流涎现象。

③适用于注射粘度较低的塑料。

<3>杠杆针阀式喷嘴:

用外在液压系统通过杠杆来控制联动机构启闭阀芯。

4、锁模系统的几种形式?

答:机械式、液压式、机械液压组合式。

5、注射工艺过程?

答:(1)成型前的准备:成型前对原料的预处理、料筒的清洗、嵌件的预热、脱模剂的选用。

(2)注射过程:塑化、流动和冷却。

(3)制件的后处理:退货处理、调湿处理。

6、注射制品的后处理?

答:后处理:退火和调湿处理,以改善和提高制件的性能及稳定性。

(1)退火处理:

原因:由于塑料在料筒内塑化不均匀或在模腔内冷却速度不同,因此常会产生不均的结晶、定向和收缩,致使制品存有内应力,这在生产厚壁或带有金属嵌件的制品时更为突出。

退火实质:(1)位强迫冻结的分子链得到松弛,凝固的大分子链段转向无规位置,从而消除这一部分的内应力;(2)提高结晶度,稳定结晶结构,从而提高结晶塑料制品的弹性模里和硬度,降低裂断仰长率。

(2)调湿处理:将刚脱模的制品放在热水中进行处理故称为调湿处理。

作用:

①隔绝空气防止氧化,聚酰胺类塑料制件在高温下与空气接触时常会氧化变色。

②加快达到吸湿平衡,

7、注塑工艺的温度和压力条件?

答:温度:

(1)料筒温度:料筒温度的选择与塑料的特性有关,最适温度范围在T

f 或T

m

~T

d

间。

(2)喷嘴温度:喷嘴温度通常略低于料筒最高温度,这是为了防止熔料在直通式喷嘴可能发生的“流涎现象”。

(3)模具温度:模具温度对制品的内在性能和表观质量影响很大。模具温度的高低决定于塑料结晶性、制品的尺寸与结构,性能要求,以及其它工艺条件(熔料温度、注射速度及注射压力、模塑周期等)。

压力:

(1)塑化压力(背压):采用螺杆式注射机时,螺杆顶部熔料在螺杆转动后退时所受到的压力称为塑化压力,亦称背压,这种压力的大小是可以通过液压系统中的溢流阀来调整。影响塑化质量。

(2)注射压力:在当前的生产中,几乎所有注射机的注射压力都是以柱塞或螺杆顶部对塑料所施的压力(由油路压力换算来的) 。与制品质量、熔体粘度、制品厚薄、大小、充模速率有关。

答:完成一次注射过程所需的时间称成型周期,也称模塑周期。

成型周期直接影响劳动生产率和设备利用率,生产中应在保证质量的前提下,尽量缩短成型周期中各时间

答:(1)定义:(RIM)是将两种具有高化学活性的低相对分子量液体原料,在高压下(14— 20MPa)下经过撞击混合,然后注入密闭的模具内,完成聚合、交联、固化等化学反应并形成制品的工艺过程。

(2)特点:优点:

①聚合反应与注射模塑结合为一体;

②物料混合效率高、节能、产品性能好、成本低;

③液体原料粘度低、流动性好,易于输送;

④混合均匀,原料配方灵活,充模压力低,锁模力低;

⑤调整化学组分,可模塑性能不同的产品;

⑥反应速度快,生产周期短;

⑦模具数量及夹具少,可节约设备投资;

⑧生产过程简化,不需造粒、熔化,耗能少,适宜大型及形状复杂的制品。

10、反应注射的几种常用原料?

第七章中空吹塑

答:挤出型坯:管状型坯-两瓣模具-闭合-切断-封闭坯料上下端-针头注司气-吹胀-冷却-开模-制品。

注射型坯:注入型坯模-有底型坯-闭合吹塑模-吹胀-冷却脱模。

答:要求熔体流动速率:0.04~1.12,

聚乙烯(用量最大),聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、PET、PA等。

3、挤出型坯成型机头和口模的类型?

答:机头主要包括:多孔板、滤网连接管、型芯组件等。

吹塑机头一般分为:转角机头、直通式机头、带储料缸式机头三种类型。

答:耐应力开裂、气密性、耐冲击、耐药品、韧性、耐挤压等

5、塑中的空气操作压力的高低选择与厚壁和薄壁如何对应?

答:(1)对厚壁小容积制品采用较低的吹气压力,由于型胚厚度大,降温慢,熔体粘度不会很快增大以致妨碍吹胀;

(2)对于薄壁大容积制品,需采用较高的吹气压力来保证制品的完整性。

答:两步法成型:注入型坯模具-管状型坯-坯模退出-吹塑模具闭合-吹胀-冷却-脱模。

答:在注射—吹塑成型和挤出—吹塑的基础上发展起来的拉伸—吹塑,是双轴定向拉伸的吹塑方法。

双轴定向拉伸:挤出注射型坯-温度调节-纵向拉伸-横向拉伸-制品

拉伸吹塑包括:挤出——拉伸——吹塑、注射——拉伸——吹塑

答:(1)作用:拉伸的目的是为了改善塑料的物理力学性能。

(2)考虑因素:

对与非结晶型的热塑性塑料,拉伸应在热弹性范围内进行;对于部分结晶型热塑性塑料,拉伸过程应在低于结晶熔点较窄的温度范围内进行。

①拉伸过程中要保持一定的拉伸速度,其作用是在进行吹塑之前,是塑料大分子链拉伸定向而不至于松弛。

②还要考虑晶体晶核的生成速率及结晶的成长速率。

9、注射拉伸吹塑为何要进行型坯的冷却和加热?

答:(1)冷却:成型周期与冷冻水的控温有关,控温良好,不仅能缩短成型周期,并能提高产品质量;型坯迅速冷却到Tg以下,不仅可减少发雾和结晶,同时,树脂在高温下滞留时间短,因热降解而产生的乙醛含量也减少。

(2)再加热:型坯的再加热目的是增加侧壁温度达到热塑范围,以进行拉伸吹塑,

第九章泡沫塑料的成型

答:1)密度很小,一般在0.02-0.2g/cm3之间,因此重量很轻,原料消耗少,既减少包装重量,降低运输费用,成本也不高。

2)具有极好的冲击吸收性能,防震效果极好,能有效地保护被包装物品。

3)机械性能好,有较好的抗压强度和回弹性能,特别是它可根据被包装物品的重量等要求来选择性能不同的泡沫塑料。

4)化学稳定性好,对酸、碱,盐等化学药品均有较强的抗力,自身pH值处于中性,不会腐蚀包装物品。

5)加工性能优良,既可以制成不同密度的软质和硬质泡沫塑料,又可以按包装物品的外形、尺寸模压成各种包装容器,还可以把泡沫板(块)材用多种粘合剂粘接,制成各种缓冲结构材料。

6)有很好的耐水性和很低的吸湿性,即使在较湿的情况下也不会出现变形和毁体,影响其吸收外力的能力。

7)对温度的变化有相当好的稳定性,完全可以满足一般正常包装的要求.

8)由于泡沫塑料中含有大量微小气泡,故绝热性能优良,可作绝热材料,也可用于绝热包装。

答:(1)物理发泡法:惰性气体发泡法、低沸点的液体发泡法、

(2)化学发泡法:化学发泡剂发泡法、发泡组分间相互作用析出气体发泡法、(3)机械发泡法:利用机械的搅拌作用,混入空气发泡。

3、聚苯乙烯通常使用那种发泡方法?

答:物理发泡:低沸点的液体发泡法。

4、聚氯乙烯塑料通常使用那种发泡方法?

答:物理发泡:惰性气体发泡法。

5、聚氨酯泡沫塑料通常使用那种发泡方法?

答:化学发泡:发泡组分间相互作用析出气体发泡法。

答:为了改善聚烯烃类塑料的发泡缺陷,常采用树脂分子间交联的方法调节熔融物的粘弹性,使之达到发泡所需的条件,并提高泡沫塑料的物理机械性能。

7、一步法生产聚氨酯发泡塑料的工艺流程?

第十章浇铸

答:(1)尼龙6(聚己内酰胺,PA6):

尼龙单体+催化剂+助催化剂+其它助剂

(2)环氧树脂:芯片的封装材料:

环氧树脂+固化剂+稀释剂+其它助剂

(3)有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯,PMMA):

MMA及其它单体+引发剂+其它助剂

答:浇铸包括静态浇铸、嵌铸、离心浇铸、流延浇铸、搪塑、滚塑等。

(1)嵌铸:嵌铸又称封入成型,它是将各种非塑料物件包封在塑料中的一种成型

高分子材料成型加工考试试题

A 卷 一、 填空题:(30X1) 1、高分子或称聚合物分子或大分子 由许多重复单元通过 键有规律地连接而成的分子,具有高的分子量。 2、添加剂包括工艺添加剂与功能添加剂请任意写出四种添加剂的名称: 、 、 、 。 3、 聚合物物理状态有 、 、 。所对应的温度有: 、 、 。 4、写出四种聚合物成型方法: 、 、 、 。 5、通常单螺杆挤出机由 、 、 组成。 6、据实现功能的不同,可将双螺杆元件分为 (由正向螺纹元件组成,不同的螺杆头数与导程)、 (主要就是指反向螺纹元件)、 (就是捏合盘及其组合)、 (主要就是指齿形盘元件)等。 注塑机性能的基本参数有: 、 、 、 。等。 8、压延辊表面应该具有高的光洁度、机械 与 精度。 9、锁模力的校核公式: 中,p 就是 A 分就是 。 二、简答题(3X10) 1、聚合物成型过程中降解? 分锁pA F

2、什么单螺杆的几何压缩比?长径比? 3、什么就是双螺杆传动过程中的正位移移动? 三、说明题:(2X10) 1、注塑成型的一个工作周期?(以生产一产品为例) 2、在单螺杆设计过程中,采用那些方法可实现对物料的压实?(从螺杆的结构上说明) 四、分析题:(20) 1、简述管材成型机头的组成(1-10的名称)及工作过程? B卷 一、填空题:(40X1) 1、高分子或称聚合物分子或大分子由许多重复单元通过键有规律地连接而成的分子,具有高的分子量。

2、热塑性塑料的挤出成型工艺过程可分为3个阶段,其分别就是: 、 、 。 3、添加剂包括工艺添加剂与功能添加剂请任意写出四种添加剂的名称: 、 、 、 。 4、 聚合物物理状态有 、 、 。所对应的温度有: 、 、 。 5、写出四种聚合物成型方法: 、 、 、 。 6、通常单螺杆挤出机由 、 、 与温控系统组成。 7、注塑机的基本参数有: 、 、 、 。等。 8、压延辊表面应该具有 、 、 。 9、锁模力的校核公式: 中,p 就是 A 分就是 。 二、简答题(3X10) 1、什么就是聚合物成型过程中入口效应? 2、什么就是单螺杆的几何压缩比?长径比?物料的物理压缩比? 3、什么就是双螺杆传动过程中的正位移移动? 三、说明题:(2X15) 1、高速高效单螺杆挤出机就是如何来实现的? 分 锁pA F

材料成型工艺基础考试复习要点精编版

材料成型工艺基础考试 复习要点 公司内部编号:(GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-

材料成型工艺基础 复习资料 13上午九到十一点 一号公教楼407 1铸件的凝固方式及其影响因素 凝固方式:(l)逐层凝固方式 (2)糊状凝固方式 (3)中间凝固方式 影响因素:(l)合金的结晶温度范围:结晶温度范围越小,凝固区域越窄,越倾向于逐层凝固。低碳钢近共晶成分铸铁倾向于逐层凝固,高碳 钢、远共晶成分铸铁倾向于糊状凝固。 (2)逐渐的温度梯度:在合金的结晶温度范围已定时,若铸件的温度梯度↑由小到大,则凝固区由宽变窄,倾向于逐层凝固。 2铸造性能含义及其包括内容,充型能力含义,影响合金流动性因素(合金种类、成分、浇注条件、铸型条件) 铸造性能:合金铸造成形获得优质铸件的能力,、 合金的铸造性能:主要指合金的流动性、收缩性和吸收性等 充型能力:液态合金充满铸型型腔,获得形状完整轮廓清晰的铸件的能力。 影响合金流动性因素:(l)合金的种类。灰铸铁、硅黄铜流动性最好,铝合金次 之,铸钢最 差。

(2)合金的成分。同种合金,成分不同,其结晶特点不 同,流动性也不同。 (3)浇注温度越高,保持液态的时间越长,流动性越好; 温度越高,合金粘度越低,阻力越小,充型能力越强。 在保证充型能力的前提下温度应尽量低。 生产中薄壁件常采用较高温度,厚壁件采用较低浇注温 度, (4) l.铸型的蓄热能力越强,充型能力越差 2.铸型温度越高,充型能力越好 3.铸型中的气体阻碍充型 3合金的收缩三阶段,缩孔、缩松、应力、变形、裂纹产生阶段 l.收缩。合金从液态冷却至常温的过程中,体积或尺寸缩小的现象。 合金的收缩过程可分为三阶段(l)液态收缩 (2)凝固收缩 (3)固态收缩 缩孔(1)形成条件:金属在恒温或很窄的温度范围内结晶,铸件壁以逐层凝固方式凝固。(2)产生原因:是合金的液态收缩和凝固收缩值大于固态收缩值,且得不到补偿。 (3)形成部位:在铸件最后凝固区域,次区域也称热节。 缩松(1)形成条件:形成铸件最后凝固的收缩未能得到补足,或者结晶温度范 围宽的合金呈糊状凝固,凝固区域较宽,液、固两相共存,

材料成型设备试卷及答案

《材料成型设备》试卷A 一、名词解释(每词3分,共15分) 1、连续铸造 2、轧钢机 3、铸坯的液心压下技术 4、拉拔: 5、等离子焊枪 二、判断题(每题1分,共10分) ()1、一般认为,铸坯厚度不小于150mm时称为常规板坯连铸。()2、板带轧机的主要性能参数是轧辊名义直径。 ()3、LG-150表示成品最大外径为150mm的二辊周期式冷轧机管。()4、半钢轧辊是一种新型的轧辊材质,其含碳量比铸钢和铸铁要大。 ()5、轧机刚性是表示轧机抵抗弹性变形的能力。 ()6、空心辊可减少质量,提高动力控制性能,其强度不变。 ()7、预应力轧机发展很快,目前主要用于连轧小型、线型和板带材轧机。 ()8、塑化能力主要指在单位时间内所能塑化的物料量。 ()9、人字齿轮机的作用是将主电机的压力分配给相应的轧辊。 ()10、结晶器是一个水冷的铜模,有无即可。 三、填空题(每空1分,共20分) 1、连续铸造按结晶类型可以分为和。 2、到目前为止,生产板带的连续铸轧方法有很多种,在此情况下所用的连铸机根据其结 构特点可以分为、、。 3、轧机一般有三个部分组成,他们分别是、、。 4、轧辊的调整装置主要有和两种。 5、卷取机按其用途可分为:、、。 6、塑料注塑机主要有、、、等部分组成。 7、机架一般采用含碳碳量为ZG35材料。 8、空气锤既可以进行 ,又可以进行。 四、选择题(每题2分,共20分。注:其中1-5题 是单项选择题,6-10题是多项选择题。) 1、在铸造中,把“铸”和“轧”直接连成一条生产线的工艺流程称为()。 A 连铸连轧 B连续铸轧 C 连续铸造 2、轧辊的尺寸参数中,辊身直径用()表示。 A D B d C L 3、锻造时对金属加热的目的是( )。 A.消除内应力 B.提高强度 C.提高韧性 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 装 … … … … … … 订 … … … … … … 线 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 班 级 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 姓 名 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 学 号 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

材料成型技术基础试题答案

《材料成形技术基础》考试样题答题页 (本卷共10页) 、判断题(每题分,共分,正确的画“O ”,错误的打“X ”) 、选择题(每空1分,共38分) 三、填空(每空0.5分,共26分) 1.( 化学成分) ( 浇注条件) ( 铸型性质) 2.( 浇注温度) 3.( 复杂) ( 广) 4.( 大) 5.( 补缩) ( 控制凝固顺序)6.( 球铁) ( 2 17% ) 7.( 缺口敏感性) ( 工艺)8.( 冷却速度) ( 化学成分) 9.( 低) 10.( 稀土镁合金)11.( 非加工)12.( 起模斜度) ( 没有) 13.( 非铁) ( 简单)14.( 再结晶)15.( 变形抗力) 16.( 再结晶) ( 纤维组织)17.( 敷料) ( 锻件公差) 18.( 飞边槽)19.( 工艺万能性)20.( 三) ( 二) 21.( -二二) ( 三)22.( 再结晶退火)23.( 三) 24.( -二二)25.( 拉) ( 压)26.( 化学成分) ( 脱P、S、O )27.( 作为电极) ( 填充金属)28.( 碱性) 29.( 成本) ( 清理)30.( 润湿能力)31.( 形成熔池) (达到咼塑性状态) ( 使钎料熔化)32.( 低氢型药皮) ( 直流专用)

Ct 230 图5 四、综合题(20分) 1、绘制图5的铸造工艺图(6分) ? 2J0 环O' 4 “ei吋 纯 2、绘制图6的自由锻件图,并按顺序选择自由锻基本工序(6 分)。 O O 2 令 i 1 q―1 孔U 400 圈6 3、请修改图7?图10的焊接结构,并写出修改原因。 自由锻基本工序: 拔长、局部镦粗、拔长 图7手弧焊钢板焊接结构(2 分)图8手弧焊不同厚度钢板结构(2 分) 修改原因:避免焊缝交叉修改原因:避免应力集中(平滑过 度)

材料成型设备试题

材料成型设备及其自动化 一、名词解释(每题3分,共15分) 1.“闷车”现象: 2.塑料注射成型机的注射量: 3.挤出机综合工作点: 4.压铸机的合模力: 5.曲柄压力机的标称压力: 二、填空题(每空1分,共20分) 1、曲柄压力机是通过曲柄连杆机构将电动机的运动转变成冲压生产所 需要的运动。 2、通用压力机常用的离合器可分为和两大类 3、过载会引起设备或模具的损坏,为了防范过载引起的事故,设备上应使用过载保护装置,常用的过载保护装置有 和两类。 4、液压机一般有和两部分组成。 5、液压机的工作原理是根据原理制成的,它利用来传递能量,以实现各种成形加工工 艺要求。 6、塑料挤出成型机型号SJ-65/25表示螺杆直径是:mm,长径比为:。 7、注射机按按外形特征可以分为、、角式注射成型机。 8、注射机的注射装置主要形式有、和往复螺杆式。 9、注射机的喷嘴按其结构分为和。 10、压铸机按熔炼炉的设置不同,可以分为和。 三、选择题(每项选择1.5分,共15分) 1、曲柄压力机滑块行程是曲柄半径或偏心轴销的偏心距的() ①两倍②一倍③四倍 2、为避免模具发生溢料而使制品形成飞边缺陷,在选用注塑机时,其锁模力必须()制品成形产生的胀模力。 ①小于②大于③等于 3、液压机最大行程是指()。 ①活动横梁能够移动的最大距离 ②主缸活塞能够移动的最大距离 ③活动横梁下表面到工作台上表面的距离 4、液压机型号YA32-315中,数值315是指液压机的:()。 ①最大行程为315㎜②标称压力为315×10KN ③标标压力为315KN 5、在锻造过程中,螺旋压力机的锻造原理是:() ①小能量多次锤击成形②一次冲击压力成形③静压力成形 6、为了保证注射成型时模具主流道衬套处不积存熔料,便于主流道凝料的起模, 1)模具主流道衬套始端的球面半径R2应( )注塑机喷嘴前端的球面 半径R1。 ①小于②大于③等于 2)模具主流道孔径d2应( )注塑机喷嘴孔径d1。 ①小于②大于③等于 7、高速自动压力机是指滑块每分种行程次数为:() ①100次/min 。 ②相同公称压力通用压力机的15~20倍。 ③相同公称压力通用压力机的5~9倍。 8、塑料挤出机挤出过程中,使塑料由固态变为融熔态是由于()的作用。 ①料筒外部的加热②螺杆剪切、摩擦热③料筒外部加热和螺杆剪切、摩擦热 9、立式冷压室压铸机可以用于()的生产。 ①铅、锡、锌等低熔点合金②锌、铝、镁和铜合金③铝、镁、铜合金及黑色金属 四、判断题(每小题1.5分,共15分) 1、成形是指液态或半固态的原材料在外界压力作用下,通过流动填充模具型腔的形状和尺寸相一致的制品。() 2、塑料注射成型加工过程中,其螺杆一直是连续转动的。() 3选用注射机的注射量要刚好等于模具每一模需要的注入的塑料量。() 4、液压机在行程的任何位置均可产生压力机额定的最大压力。() 5、塑料挤出机的螺杆长径比L/D中,L是指螺杆的全长。() 6、在塑料挤出机中,熔体的正流是料筒表面作用到熔体上的力产生的。()

最新材料成型工艺考试试题

1.什么是锻造?锻造与其他成形方法相比最显著的特点在哪里? 答:锻造是利用金属的塑性,使坯料在工具(模具)的冲击或压力作用下,成为具有一定形状,尺寸和组织性能的工件的加工方法。(1)综合力学性能好(2)节约材料(3)生产效率高锻造比是锻件在锻造成形时,变形程度的一种表示方法。 2.什么叫计算毛坯?其特点和作用 答:等截面的原毛坯不能保证金属充满非等截面的模膛,因此需要毛坯体积重新分布,得到一种中间坯料,使它沿轴线每一截面面积等于相应部位锻件截面积与飞边截面积之和,这样的中间坯料即为计算毛坯 计算毛坯法? (2)计算毛坯法的步骤 1)作最能反映锻件截面变化的锻件图的一个视图,沿该视图的轴线,选取若干具有代表性的截面,如:最大、最小、首尾和过渡(拐点)截面等。 2)作各截面的截面图。计算毛坯各截面的截面积: A计=A锻+A飞=A锻+2ηA飞 式中:A计——计算毛坯截面积(mm2),如A计1、A计2、… A锻——锻件截面积(mm2),如A锻1、A锻2、… A飞——飞边截面积(mm2); η——飞边充填系数,简单形状锻件取0.3~0.5;复杂形状锻件取0.5~0.8. 3)在锻件图下作轴线平行的相对应的计算毛坯截面图: 式中:h计——截面图中各截面的高度(mm),如h计1、h计2、… M——缩尺比,通常取M=20~50 mm2/mm 以计算毛坯截面图的轴线作横坐标,h计为纵坐标,将计算出的各截面h计绘制在坐标图上,并连接各点成光滑曲线。 计算毛坯截面图的每一处高度代表了计算毛坯的截面积,截面图曲线下的整个面积就是计算毛坯的体积。 V计=MS计 式中:V计——计算毛坯体积(mm2); S计——计算毛坯截面图曲线下的面积(mm2)。 4)作计算毛坯直径图 计算毛坯任一截面的直径: 式中:d计——计算毛坯各截面的直径,如d计1、d计2、… 方截面毛坯: 式中:B计——方截面计算毛坯边长(mm)。 以计算毛坯长度为横坐标,以d计为纵坐标,在截面图的下方,绘制计算毛坯直径图。 5)计算平均截面积和平均直径 平均截面积: 式中:L计——计算毛坯长度(mm); h均——计算毛坯截面图上的平均高度(mm)。 平均直径: 将和分别用虚线在截面图和直径图上标出。凡大于均线的部分称为头部;凡小于均线的部分称为杆部。 如果选用的毛坯直径与平均直径相等,模锻时头部金属不够,而杆部金属有余,无法得到要求形状和尺寸的锻件。故必须选择合适的毛坯直径和制坯工步。

材料成形技术基础试题

材料成形技术基础复习题 一、填空题 1、熔模铸造的主要生产过程有压制蜡模,结壳,脱模,造型,焙烧和浇注。 2、焊接变形的基本形式有收缩变形、角变形、弯曲变形、波浪变形和扭曲变形等。 3、接的主要缺陷有气孔,固体夹杂,裂纹,未熔合,未焊透,形状缺陷等。 4、影响陶瓷坯料成形性因素主要有胚料的可塑性,泥浆流动性,泥浆的稳定性。 5、焊条药皮由稳弧剂、造渣剂、造气剂、脱氧剂、合金剂和粘结剂组成。 6、常用的特种铸造方法有:熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、离心铸造、低压铸造和陶瓷型铸造等。 7、根据石墨的形态特征不同,可以将铸铁分为普通灰口铸铁、可锻铸铁和球墨铸铁等。 二、单项选择题 1.在机械性能指标中,δ是指( B )。 A.强度 B.塑性 C.韧性 D.硬度 2.与埋弧自动焊相比,手工电弧焊的优点在于( C )。 A.焊接后的变形小 B.适用的焊件厚 C.可焊的空间位置多 D.焊接热影响区小 3.A3钢常用来制造( D )。 A.弹簧 B.刀具 C.量块 D.容器 4.金属材料在结晶过程中发生共晶转变就是指( B )。 A.从一种液相结晶出一种固相 B.从一种液相结晶出两种不同的固相 C.从一种固相转变成另一种固相 D.从一种固相转变成另两种不同的固相 5.用T10钢制刀具其最终热处理为( C )。 A.球化退火 B.调质 C.淬火加低温回火 D.表面淬火 6.引起锻件晶粒粗大的主要原因之一是( A )。 A.过热 B.过烧 C.变形抗力大 D.塑性差 7.从灰口铁的牌号可看出它的( D )指标。 A.硬度 B.韧性 C.塑性 D.强度 8.“16Mn”是指( D )。 A.渗碳钢 B.调质钢 C.工具钢 D.结构钢 9.在铸造生产中,流动性较好的铸造合金( A )。 A.结晶温度范围较小 B.结晶温度范围较大 C.结晶温度较高 D.结晶温度较低 10.适合制造齿轮刀具的材料是( B )。 A.碳素工具钢 B.高速钢 C.硬质合金 D.陶瓷材料 11.在车床上加工细花轴时的主偏角应选( C )。 A.30° B.60° C.90° D.任意角度 12.用麻花钻加工孔时,钻头轴线应与被加工面( B )。 A.平行 B.垂直 C.相交45° D.成任意角度 三、名词解释 1、液态成型液态成型是指熔炼金属,制造铸型,并将熔融金属浇入铸型,凝固后获得一定形状和性能铸件的成型方法。金属的液体成型也称为铸造。 2、焊缝熔合比熔焊时,被熔化的母材金属部分在焊道金属中所占的比例,叫焊缝的熔合比。 3、自由锻造利用冲击力或压力使金属在上下砧面间各个方向自由变形,不受任何限制而获得所需形状及尺寸和一定机械性能的锻件的一种加工方法,简称自由锻 4、焊接裂纹在焊接应力及其它致脆因素共同作用下,焊接接头中局部地区的金属原子结合力遭到破坏,形成新的界面所产生的缝隙称为焊接裂纹。 5、金属型铸造用重力浇注将熔融金属浇入金属铸型(即金属型)中获得铸件的方法。 四、判断题: 1、铸造的实质使液态金属在铸型中凝固成形。(√) 2、纤维组织使金属在性能上具有了方向性。(√) 3、离心铸造铸件内孔直径尺寸不准确,内表面光滑,加工余量大。(×)

机械系材料成型设备考试试题

铜陵学院材料成型设备考试试题(手打见谅) 一:填空题 1.轧钢机不可逆工作制度有: 恒速轧制、带飞轮轧制、不经常调速轧制、经常调速轧制四种. 周期式工作制度:行星轧制、周期式轧管机等;带张力轧制:连轧。 2,主机列的基本组成有主电机、传动装置、工作机座和电气控制设备。 3.轧机联接轴有万向联接轴、梅花连接轴、弧形齿式联接轴三大类。 4.轧辊按构造可以分为光面辊、有槽辊;按用途可以分为:工作辊、支承辊。 5.轧辊滚动轴承有双列向心球面滚子轴承、四列圆柱滚子轴承、四列圆锥滚子轴承三种。 6.剪切过程分为:刀片压入金属阶段、金属塑性滑移阶段,斜刃剪切机最大剪切力决定于被剪轧件的断面积和抗拉强度,影响于刀片倾斜角度、刀片尺寸、刀片行程三个因素。 7.运动中的钢带,切边和切头分别用圆盘剪和切头式飞剪。 8.轧机工作机座的机架用来安装轧辊辊系,轧辊调整装置导卫装置等所有零部件的,要求他有很高的强度刚度和便于换辊等性能。 9,根据用途划分,辊道有工作辊道,运输辊道和收集辊道等类型。 10.冷床的两个基本尺寸是长度和宽度。 二:简答题 1.液压压下机构与其他压下机构相比,有哪些特点? 答特点:响应速度高,40-60倍;压下速度快,10-20倍;控制精度高,最小压下量达0.0025mm;可以改变、提高轧机刚度;过载保护简单可靠,可保证轧机安全工作;传动效率高;便于换辊,作业率提高;制造精度、操作难度高,技术复杂,对油液的污染敏感 2.简述张力卷筒式带钢卷取工艺要求及其对设备的性能、结构要求。 带材卷取工艺要求:张力卷取;带卷直径增大,转速相应减小 结构、性能要求: 结构上便于缷卷;-胀缩式卷筒, 卷筒有足够的强度、刚度 能实现调速 卷筒能牢靠、方便地咬紧带钢头部,以建立张力 3.简述下切式浮动偏心轴式剪切机剪切轧件的过程。 答

材料成型设备部分课后习题答案

第二章 2-1、曲柄压力机由那几部分组成?各部分的功能如何? 答:曲柄压力机由以下几部分组成:1、工作机构。由曲柄、连杆、滑块组成,将旋转运动转换成往复直线运动。2、传动系统。由带传动和齿轮传动组成,将电动机的能量传输至工作机构。3、操作机构。主要由离合器、制动器和相应电器系统组成,控制工作机构的运行状态,使其能够间歇或连续工作。4、能源部分。由电动机和飞轮组成,电动机提供能源,飞轮储存和释放能量。5、支撑部分。由机身、工作台和紧固件等组成。它把压力机所有零部件连成一个整体。6、辅助系统。包括气路系统、润滑系统、过载保护装置、气垫、快换模、打料装置、监控装置等。提高压力机的安全性和操作方便性。 2-2、曲柄压力机滑块位移、速度、加速度变化规律是怎样的?它们与冲压工艺的联系如何? 答:速度的变化规律为正弦曲线,加速度的变化规律为余弦曲线,位移的变化规律为 2-3、分析曲柄滑块机构的受力,说明压力机许用负荷图的准确含义 答:曲柄压力机工作时,曲柄滑块机构要承受全部的工艺力,是主要的受力机构之一 理想状态下滑块上受到的作用力有:工件成形工艺力F、连杆对滑块的作用力FAB、导轨对滑块的反作用力FQ,实际上,曲柄滑块机构各运动副之间是有摩擦存在的,考察摩擦的影响以后,各环节的受力方向及大小发生了变化,加大了曲轴上的扭矩。曲柄压力机曲轴所受的扭矩Mq除与滑块所承受的工艺力F成正比外,还与曲柄转角a有关,在较大的曲柄转角下工作时,曲轴上所受扭矩较大。 通过对曲柄滑块的受力分析,结合实际情况得出的许用负荷图用以方便用户正确选择设备。 2-5装模高度的调节方式有哪些?各有何特点?P19 三种调节方法有:1、调节连杆长度。该方法结构紧凑,可降低压力机的高度,但连杆与滑块的铰接处为球头,且球头和支撑座加工比较困难,需专用设备。螺杆的抗弯性能亦不强。2、调节滑块高度。柱销式连杆采用此种结构,与球头式连杆相比,柱销式连杆的抗弯强度提高了,铰接柱销的加工也更为方便,较大型压力机采用柱面连接结构以改善圆柱销的受力。3、调节工作台高度。多用于小型压力机。 2-6、比较压塌块过载保护装置和液压式过载保护装置。P23 压塌式过载保护装置结构简单,制造方便,但在设计时无法考虑它的疲劳极限,可能引起提前的剪切破坏,或者使压力只能工作在小于标称压力的情况下,降低设备使用效率。同时压塌式过载保护装置只能用于单点压力机,用于多点压力机时会因偏载引起某个压塌块先行剪切断裂。 液压式过载保护装置多运用于多点和大型压力机,其特点是过载临界点可以准确地设定,且过载后设备恢复容易。 2-7、开式机身和闭式机身各有何特点?应用于何种场合?P26 开式机身:操作空间三面敞开,工作台面不受导轨间距的限制,安装、调整模具具有较大的操作空间,与自动送料机构的连接也很方便。但由于床身近似C形,在受力变形时产生角位移和垂直位移,角位移会加剧模具磨损和影响冲压力质量,严重时会折断冲头。开式机身多用于小型压力机。 闭式机身:形成一个对称的封闭框形结构,受力后仅产生垂直变形,刚度比开式机身好。但由于框形结构及其它因素,它只能前后两面操作。整体机身加工装配工作量小,需大型加工设备,运输和安装困难。但采用组合机身可以解决运输和安装方面的困难。闭式机身广泛运用于中大型压力机。 2-9、转键离合器的操作机构是怎样工作的?它是怎样保证压力机的单次操作?P28 答:单次行程:先用销子11将拉杆5与右边的打棒3连接起来,后踩下踏板使电磁铁6通电,衔铁7上吸,拉杆向下拉打棒,离合器接合。 在曲轴旋转一周前,由于凸块2将打棒向右撞开,经齿轮带动关闭器回到工作位置挡住尾板,迫使离合器脱开,曲轴在制动器作用下停止转动,滑块完成一次行程. 2-10、分析摩擦离合器—制动器的工作原理P33 答:摩擦离合器是借助摩擦力使主动部分与从动部分接合起来,依靠摩擦力传递扭矩。而摩擦制动器是靠摩擦传递扭矩,吸收动能的。摩擦离合器--制动器是通过适当的连锁方式(即控制接合与分离的先后次序)将二者结合在一起,并由同一操纵机构来控制压力机工作的装置.

材料成型基础复习考试题

复习题 一、填空题 1.材料力学性能的主要指标有、、、、疲劳强度等 2.在静载荷作用下,设计在工作中不允许产生明显塑性变形的零件时,应使其承受的最大应力小于,若使零件在工作中不产生断裂,应使其承受的最大应力小于。 3.ReL(σs)表示,(σ)表示,其数值越大,材料抵抗能力越强。 4.材料常用的塑性指标有和两种。其中用表示塑性更接近材料的真实变形。 5.当材料中存在裂纹时,在外力的作用下,裂纹尖端附近会形成一个应力场,用来表述该应力场的强度。构件脆断时所对应的应力强度因子称为,当K I >K I c 时,材料发生。 6.金属晶格的基本类型有、、三种。 7.亚共析钢的室温组织是铁素体+珠光体(F+P),随着碳的质量分数的增加,珠光体的比例越来越,强度和硬度越来越,塑性和韧性越来越。 8.金属要完成自发结晶的必要条件是,冷却速度越大,越大,晶粒越,综合力学性能越。 9.合金相图表示的是合金的____ 、、和之间的关系。 11.影响再结晶后晶粒大小的因素有、、、。12.热加工的特点是;冷加工的特点是。 13.马氏体是的固溶体,其转变温度范围(共析刚)为。 14.退火的冷却方式是,常用的退火方法有、、、、和。 15.正火的冷却方式是,正火的主要目的是、、。 16.调质处理是指加的热处理工艺,钢件经调质处理后,可以获得良好的性能。 17.W18Cr4V钢是钢,其平均碳含量(Wc)为:%。最终热处理工艺是,三次高温回火的目的是。

18.ZL102是合金,其基本元素为、主加元素为。19.滑动轴承合金的组织特征是或者。 20.对于热处理可强化的铝合金,其热处理方法为。 21.铸造可分为和两大类;铸造具有和成本低廉等优点,但铸件的组织,力学性能;因此,铸造常用于制造形状或在应力下工作的零件或毛坯。 22.金属液的流动性,收缩率,则铸造性能好;若金属的流动性差,铸件易出现等的铸造缺陷;若收缩率大,则易出现的铸造缺陷。 23.常用铸造合金中,灰铸铁的铸造性能,而铸钢的铸造性能。 24.铸型的型腔用于形成铸件的外形,而主要形成铸件的内腔和孔。25.一般铸件浇注时,其上部质量较,而下部的质量较,因此在确定浇注位置时,应尽量将铸件的朝下、朝上。 26.冒口的主要作用是,一般冒口厘设置在铸件的部位。 27.设计铸件时,铸件的壁厚应尽量,并且壁厚不宜太厚或太薄;若壁厚太小,则铸件易出现的缺陷;若壁厚太大,则铸件的。 28.衡量金属可锻性的两个主要指标是塑性与变形抗力、 塑性愈高,变形抗力愈小,金属的可锻性就愈好。 29.随着金属冷变形程度的增加,材料的强度和硬度,塑性和韧性 ,使金属的可锻性。 30.自由锻零件应尽量避免、、等结构。 31.弯曲件的弯曲半径应大于,以免弯裂。 32.冲压材料应具有良好的。 33.细晶粒组织的可锻性粗晶粒组织。 34.非合金钢中碳的质量分数愈低,可锻性就愈。 35.焊接方法按焊接过程的特点分、、三大类。 36.影响焊接电流的主要因素是焊条直径和焊缝位置。焊接时,应在保证焊接质量的前提下,尽量选用大的电流,以提高生产率。 37.电焊机分为和两大类。 38.焊缝的空间位置有、、、。39.焊接接头的基本形式有、、、。40.气体保护焊根据保护气体的不同,分为焊和焊等。41.点焊的主要焊接参数是、和。压力过大、电流过小,焊点强度;压力过小、电流过大,易、。 二、判断题 ( - )1.机器中的零件在工作时,材料强度高的不会变形,材料强度低的一定会产生变形。( - )2.硬度值相同的在同一环境中工作的同一种材料制作的轴,工作寿命是相同的。( - )3.所有的金属材料均有明显的屈服现象。 ( - )4.选择冲击吸收功高的材料制作零构件可保证工作中不发生脆断。

工程材料及成型技术基础考试题目

工程材料及成型技术基础考试题目 一、填空 1、常见的金属晶体结构:体心立方晶格、面心立方晶格、密排立方晶格。 2、晶体缺陷可分为:点缺陷、线缺陷、面缺陷。 3、点缺陷包括:空位、间隙原子、置换原子。 线缺陷包括:位错。位错的最基本的形式是:刃型位错、螺型位错。 面缺陷包括:晶界、亚晶界。 4、合金的相结构可分为:固溶体、化合物。 5、弹性极限:σe 屈服极限:σs 抗拉强度:σb弹性模量:E 6、低碳钢的应力应变曲线有四个变化阶段:弹性阶段、屈服阶段、抗拉阶段(强化阶段)、 颈缩阶段。 7、洛氏硬度HRC 压印头类型:120°金刚石圆锥、总压力:1471N或150kg 8、疲劳强度表示材料经无数次交变载荷作用而不致引起断裂的最大应力值。 9、冲击韧度用在冲击力作用下材料破坏时单位面积所吸收的能量来表示。 10、过冷度影响金属结晶时的形核率和长大速度。 11、以纯铁为例α– Fe为体心立方晶格(912℃以下) γ– Fe为面心立方晶格(1394℃以下)、δ– Fe为体心立方晶格(1538℃以下) 12、热处理中,冷却方式有两种,一是连续冷却,二是等温冷却。 13、单晶体的塑性变形主要通过滑移和孪生两种方式进行。 14、利用再结晶退火消除加工硬化现象。 15、冷变形金属在加热时的组织和性能发生变化、将依次发生回复、再结晶和晶粒长大。 16、普通热处理分为:退火、正火、淬火、回火。 17、退火可分为:完全退火、球化退火、扩撒退火、去应力退火。 18、调质钢含碳量一般为中碳、热处理为淬火+高温回火。 19高速钢的淬火温度一般不超过1300℃、高速钢的淬火后经550~570℃三次回火。 三次回火的目的:提高耐回火性,为钢获得高硬度和高热硬性提供了保证。 高速钢的淬火回火后的组织是:回火马氏体、合金碳化物、少量残余奥氏体。 20、铸铁的分类及牌号表示方法。P142

材料成型设备试题及答案

1板料折弯机就是--------- 用最简单的通用模具对板料进行各种角度的直线弯曲,也是使用最广泛的一中 设备,折弯机的品种繁多,按驱动方式,常用折弯机有--机械。。.................... 液压................. --气动------ 。 2、塑料挤出机的辅机组成根据制品的种类而定,一般由:机头、定型装置、冷却装置、牵引装置、切割装置、制品的卷取和堆放装置六个部分组成。 3、注射成型机通常由-注射装置、合模装置、液压和电气控制系统等部分组成。 4、曲柄压力机滑块行程是指滑块从上死点到下死点经过的距离。 5、框架式结构是液压机本体结构中常用的一种结构形式,这种结构具有刚性好、导向精度高、抗疲劳能力较强特性 判断题 1、螺旋压力机可以完成多种工艺,除模锻外,还可切边,弯曲,精压、校正、板料冲压和挤压等工艺。 (v) 2、所有热塑性塑料都可以用挤出成型的加工方法。(X) 3、塑料挤出机的冷却系统通过对料筒和螺杆进行冷却和加热,保证塑料在挤压过程中的制要求 (v) 4、液压机的标称压力是指设备名义上能产生的最大压力(V) 5、液压机的标称压力在数值上等于液压机液压系统的额定压力与工作柱塞(或活塞)总面积的成 积(V) 6、注射压力小于70MPa的注射机用于加工中,高粘度的塑料且制件的形状,精度要求一般(X) 7、液压室压铸机多用于铅、锡、锌等低熔点合金铸件的生产。() 8、压铸机的合模力是指压射冲头作用于金属液的最大力(X) 9、对小型模具上模的抛光是利用滑块上的模具夹持来夹紧模具的模柄来实现的(v) 10、落料冲孔件的大批量生产,可选用效率高,精度好的自动高速压力机(V) 选择题 3、压铸机工作循环一般以设备的空循环时间来表示,空间循环时间是在没有------ 的情况下,完成一次 循环所用的时间。 A浇注、压射,保压、冷却及取出制品等动作 B合模。压射压射,保压、冷却及取出制品等动作 C浇注、压射、开模、顶出、冷却 D 浇注、压射、压射返回、开模、取出制品 4、挤出吹塑成型中吹塑的模具通常由--------- 组成 A动模部分、定模部分、导向部分 B动模部分、定模部分、冷却装置、切口部分和导向部分154 C动模部分、定模部分、冷却装置、切口部分 D动模部分、定模部分、冷却装置、导向部分 5、管材的定径方法分为------ 两种。 A外径定径法和内径定径法B内压充气法和真空定径法 C内压充气法和外径定径法D内径定径法和真空定径法 6、塑料在挤出过程中的热量来源有-------- 。 A料筒外部加热系统供给的电能转化的热量 B传动系统的机械能通过塑料剪切和摩擦转化的热量 C料筒外部加热系统供给的电能转化的热量和传动系统的机械能通过塑料剪切和摩擦而转化的热量 D、以上都不是 9、冲压生产自动化采用的送料形式有--------- 。X A钩式送料装置B夹钳式送料装置

工程材料及成形工艺基础期末试题五及答案

工程材料及成形工艺基础期末试题五及答案 一、填空题(每题1分,共20分) 1.9SiCr是()钢,其碳的质量分数是()。 2. QT600-03中的“QT”代表(),“600”的含义是()。 3.F和A分别是碳在()、()中所形成的()。 4. 按冷却方式的不同,淬火可分为()、()、()、()等。 5.马氏体的显微组织形态主要有()、()两种,其中()的韧性好。 6.一般表面淬火应选()钢,调质件应选用()钢。 7.熔模铸造的主要生产过程有压制(),(),(),(),()和()。 二、单项选择题(每题2分,共30分) 1.在机械性能指标中, 是指( )。 A.强度 B.塑性 C.韧性 D.硬度 2.与埋弧自动焊相比,手工电弧焊的优点在于( )。 A.焊接后的变形小 B.适用的焊件厚 C.可焊的空间位置多 D.焊接热影响区小 3.A3钢常用来制造( )。 A.弹簧 B.刀具 C.量块 D.容器 4.金属材料在结晶过程中发生共晶转变就是指( )。 A.从一种液相结晶出一种固相 B.从一种液相结晶出两种不同的固相 C.从一种固相转变成另一种固相 D.从一种固相转变成另两种不同的固相 5.用T10钢制刀具其最终热处理为( )。

A.球化退火 B.调质 C.淬火加低温回火 D.表面淬火 6.引起锻件晶粒粗大的主要原因之一是( )。 A.过热 B.过烧 C.变形抗力大 D.塑性差 7.从灰口铁的牌号可看出它的( )指标。 A.硬度 B.韧性 C.塑性 D.强度 8.“16Mn”是指( )。 A.渗碳钢 B.调质钢 C.工具钢 D.结构钢 9.在铸造生产中,流动性较好的铸造合金( )。 A.结晶温度范围较小 B.结晶温度范围较大 C.结晶温度较高 D.结晶温度较低 10.适合制造齿轮刀具的材料是( )。 A.碳素工具钢 B.高速钢 C.硬质合金 D.陶瓷材料 11.为了防止铸件产生浇不足、冷隔等缺陷,可以采用的措施有()。 A.减弱铸型的冷却能力; B.增加铸型的直浇口高度; C.提高合金的浇注温度; D.A、B和C; E.A和C。 12.平锻机上模锻所使用的锻模由三部分组成,具有两个相互垂直的分模面,因此平锻机最适于锻造()。 A.连杆类锻件; B.无孔盘类锻件; C.带头部杆类锻件; D.A和C。 13.埋弧自动焊比手工电弧焊的生产率高,主要原因是()。 A.实现了焊接过程的自动化; B.节省了更换焊条的时间; C.A和B; D.可以采用大电流密度焊接。 14.不同金属材料的焊接性是不同的。下列铁碳合金中,焊接性最好的是()。 A.灰口铸铁; B.可锻铸铁; C.球墨铸铁; D.低碳钢; 三、名词解释(每题4分,共20分) 1.属的液态成型 2.焊缝熔合比

材料成型及工艺基础考试题含答案

( . . , [ ' 《材料成形技术基础》考试样题答题页 (本卷共10页) 三、填空(每空分,共26分)

1.( ) ( ) ( ) 2.( ) 3.( ) ( ) 4.( ) 5.( ) < ( )6.( ) ( )7.( ) ( )8.( ) ( )9.( ) 10.( )11.( )12.( ) ( ) 13.( ) ( )14.( )15.( ) 16.( ) ( )17.( ) ( ) 18.( )19.( )20.( ) ( ) 21.( ) ( )22.( )23.( ) 24.( )25.( ) ( )26.( ) — ( )27.( ) ( )28.( ) 29.( ) ( )30.( )31.( ) ( ) ( )32.( ) ( ) 四、综合题(20分) 1、绘制图5的铸造工艺图(6分) 修 2、绘制图6的自由锻件图,并按顺 序选择自由锻基本工序。(6分) ·

自由锻基本工序: 3、请修改图7--图10的焊接结构,并写出修改原因。 、 图7手弧焊钢板焊接结构(2分)图8手弧焊不同厚度钢板结构(2分) 修改原因:焊缝集中修改原因:不便于操作 ~ 图9钢管与圆钢的电阻对焊(2分)图10管子的钎焊(2分) 修改原因:修改原因: 《材料成形技术基础》考试样题 (本卷共10页) 注:答案一律写在答题页中规定位置上,写在其它处无效。 一、判断题(16分,每空分。正确的画“O”,错误的画“×”) 1.( 结晶温度范围大的合金比结晶温度范围小的合2.过热度相同时,

金流动性好。这是因为在结晶时,结晶温度范围大的合金中,尚未结晶的液态合金还有一定的流动能力。F 3.采用顺序凝固原则,可以防止铸件产生缩孔缺陷,但它也增加了造型的复杂程度,并耗费许多合金液体,同时增大了铸件产生变形、裂纹的倾向。T 4.HT100、HT150、HT200均为普通灰口铸铁,随着牌号的提高,C、Si含量增多,以减少片状石墨的数量,增加珠光体的数量。 5.缩孔和缩松都是铸件的缺陷,在生产中消除缩孔要比消除缩松容易。T 6.铸件铸造后产生弯曲变形,其原因是铸件的壁厚不均匀,铸件在整个收缩过程中,铸件各部分冷却速度不一致,收缩不一致,形成较大的热应力所至。T 7.影响铸件凝固方式的主要因素是合金的化学成分和铸件的冷却速度。F 8.制定铸造工艺图时,铸件的重要表面应朝下或侧立,同时加工余量应大于其它表面。T 9.铸造应力包括热应力和机械应力,铸造应力使铸件厚壁或

材料成型技术基础_模拟试题_参考答案

材料成型技术基础模拟试题 参考答案 一、填空题: 1、合金的液态收缩和凝固收缩是形成铸件缩孔和缩松的基本原因。 2、铸造车间中,常用的炼钢设备有电弧炉和感应炉。 3、按铸造应力产生的原因不同可分为热应力和机械应力。 4、铸件顺序凝固的目的是防止缩孔。 5、控制铸件凝固的原则有二个,即同时凝固和顺序凝固原则。 6、冲孔工艺中,周边为产品,冲下部分为废料。 7、板料冲裁包括冲孔和落料两种 分离工序。 8、纤维组织的出现会使材料的机械性能发 生各向异性,因此在设计制造零件 时, 应使零件所受剪应力与纤维方向垂 直,所受拉应力与纤维方向平行。 9、金属的锻造性常用塑性和变形抗力来综合衡量。 10、绘制自由锻件图的目的之一是计算坯料的质量和尺寸。 二、判断题: 1、铸型中含水分越多,越有利于改善合金的流动性。F 2、铸件在冷凝过程中产生体积和尺寸减小的现象称收缩。T 3、同一铸件中,上下部分化学成份不均的现象称为比重偏折。T 4、铸造生产中,模样形状就是零件的形状。F 5、模锻时,为了便于从模膛内取出锻件,锻件在垂直于分模面的表面应留有一定的斜度,这称为锻模斜度。T 6、板料拉深时,拉深系数m总是大于1。F 7、拔长工序中,锻造比y总是大于1。T 8、金属在室温或室温以下的塑性变形称为冷塑性变形。F 9、二氧化碳保护焊由于有CO2的作用,故适合焊有色金属和高合金钢。F 10、中碳钢的可焊性比低强度低合金钢的好。F 三、多选题: 1、合金充型能力的好坏常与下列因素有关 A, B, D, E A. 合金的成份 B. 合金的结晶特征 C. 型砂的退让性 D. 砂型的透气性 E. 铸型温度 2、制坯模膛有A, B, D, E A. 拔长模膛 B. 滚压模膛 C. 预锻模膛 D. 成形模膛 E. 弯曲 模膛 F. 终锻模膛 3、尺寸为φ500×2×1000的铸铁管,其生产方法是A, C A. 离心铸造 B. 卷后焊接 C. 砂型铸造 D. 锻造 四、单选题: 1、将模型沿最大截面处分开,造出的铸型 型腔一部分位于上箱,一部分位于下箱 的造型方法称 A. 挖砂造型 B. 整模造型 C. 分模造型 D. 刮板造型 2、灰口铸铁体积收缩率小的最主要原因是 由于 A. 析出石墨弥补体收缩 B. 其凝固 温度低 C. 砂型阻碍铸件收缩 D. 凝固温度区间小 3、合金流动性与下列哪个因素无关 A. 合金的成份 B. 合金的结晶特征 C. 过热温度 D. 砂型的透气性或预

材料成型设备复习题

A10 请说明三种带式制动器的区别,结合图2-25、2-26说明摩擦式离合器-制动器的工作原理与特点 区别:偏心带式制动器—1.结构简单,制动可靠2.耗能大 3.制动力矩可调4.常用在小型压力机上与刚性离合器配套;凸轮带式制动器—利用凸轮的突变来改变制动器的张紧程度,使能耗减少;气动带式制动器—1.耗能少 2.可在任意位置制动 3.常与摩擦离合器配套用于平锻机和热模锻压力机上原理:常态下弹簧力使离合器中摩擦盘分开,制动器中摩擦盘压紧。工作时气压力使离合器中摩擦盘压紧,制动器中摩擦盘分开。特点:1.动作协调,能耗降低,能在任意时刻进行离合操作,实现制动,加大了操作的安全性 2.与保护装置配套,可随时进行紧急刹车,不同于刚性离合器启动后,主轴一定要转一圈才能停止 3.可以实现寸动,模具的安装调整也很方便4.结合平稳无冲击,工作噪声亦比刚性离合器小5.有一定的过载保护能力,但结构复杂,加工和运行维护成本相应提高,需要压缩空气做动力源 A11曲柄压力机为何要设置飞轮?飞轮是如何起作用的? 原因:曲柄压力机的负荷属于短期高峰负荷,即在一个工作周期内只在较短时间内承受工作负荷,而较长的时间是远程运转。选择电动机功率时按短时工作负荷来选择,将会使电动机功率过大。因此,根据压力机负荷特性加装飞轮后可以大大降低电动机的功率,即在非工作的空转时期电动机对飞轮储能,在冲压工作时能量由飞轮提供。作用:飞轮的储存和释放能量的方式是转速的加快和减缓,即在非冲压时期(包括滑块的上下行及停止时刻)电动机驱动飞轮使飞轮的转速加快,冲压工作时飞轮释放能量,转速降低,如此循环。 A18 简要说明冷挤压的工作特点,以及压力机的要求 特点:1.尺寸精度较高和表面粗糙度较低 2.与切削加工相比,有着较高的材料利用率和产品生产效率3.存在加工硬化,冷挤压件的强度、硬度都比较高4.由于有色金属材料的塑性性能好,能挤出形状复杂的零件对设备的要求:1.刚度要求高2.工件变形能力大3.设备精度高4.合适的挤压速度5.可靠的顶料装置6.安全可靠的过载保护装置 A20 简要说明热模锻压力机的工作特点,结合图2-57,2-58说明热锻压力机结构上的特点B2.框架式压力机的特点。为什么组合框架式需要采用预紧螺杆,简介组合式机架立柱、螺杆受力特点。 特点:刚性好、导向精度高、疲劳能力较强 预紧螺杆:增加刚性、提高了框架抗疲劳性能 拉紧螺杆承受拉力,空心立柱承受弯矩及轴向压力 B3.梁柱组合式压力机立柱受力特点。立柱与横梁连接的主要方式及特点,简介预紧方式 立柱受力:立柱在偏心载荷作用下将承受拉弯联合作用而处于复杂受力状态,其应力循环为脉动循环方式。 连接方式及特点: 双螺母式:加工、安装与维修都比较方便;但时间唱了,紧固螺母易松动,需随时检修 锥台式:刚性较好,可防止横梁与立柱相对水平移动,但不易保证尺寸精度 锥套式:消除或减轻应力集中,但反复加载过程中,锥套会松动,降低机架刚度 预紧方式: 加热预紧:在立柱及横梁安装到位后,先将内外螺母冷态拧紧,再在加热孔中插入电热元件,接通电源,使立柱加热伸长 液压预紧:拧紧螺母,通入压力油,将柱塞推出,拉长立柱,使横梁和螺母间出现间隙,在间隙处塞入垫片,然后卸压 超压预紧:在总压力超过公称压力1.25倍的情况下使液压机加载,立柱超载而伸长,拧紧内螺母 B5.说明顶出装置,活动横梁保险装置,液压打料装置,冲裁缓冲器的作用与工作原理

工程材料与成型工艺期末考试题库

工程材料及成形技术作业题库 一 . 名词解释 Ao. 奥氏体:奥氏体是碳溶于γ -Fe 中的间隙固溶体,用符号“A”表示,呈面心立方晶格。 Be. 本质晶粒度:奥氏体晶粒长大的倾向。 Be. 贝氏体:在含碳量过饱和α的基体上弥散分布着细小的碳化物亚稳组织。 Bi. 变质处理:在浇注前向铁液中加入少量孕育剂,形成大量高度弥散的难溶质点,成为石 墨的结晶核心,以促进石墨的形核从而得到细珠光体基体和细小均匀分布的片状石墨。 C. C 曲线:过冷奥氏体等温冷却转变曲线。 C. CCT 曲线:过冷奥氏体连续冷却转变曲线。 Ca. 残余奥氏体:奥氏体在冷却过程中发生相变后在环境温度下残存的奥氏体。 Cu. 淬火:将钢加热到相变温度以上,保温一定时间,然后快速冷 却以获得马氏体组织的热处理工艺 Cu. 淬透性:在规定条件下,决定钢材淬硬深度和硬度分布的特性。 Cu. 淬硬性:钢淬火时得到的最大硬度。 Du. 锻造比:变形前后的截面面积之比或高度之比。 Du. 锻造流线:锻造流线也称流纹,在锻造时 , 金属的脆性杂质被打碎, 顺着金属主要伸长方 向呈碎粒状或链状分布;塑性杂质随着金属变形沿主要伸长方向呈带状分布, 这样热锻后 的金属组织就具有一定的方向性。 Di. 第一类回火脆性:淬火钢在 250 度到 350 度回火是,冲击韧度明显下降,出现脆性。 Er. 二次硬化:淬火钢在回火的某个阶段硬度不下降反而升高的现象。 Go.共晶转变:在一定的温度下, 一定成分的液体同时结晶出两种一定成分的固相的反应 Gu.固溶强化:由于溶质原子溶入而使金属强硬度升高的现象。 Gu.固溶体:合金在固态下,组员间仍能互相溶解而形成的均匀相 Gu.过冷奥氏体:在 A1 温度一下暂时存在的奥氏体称为过冷奥氏体。 Gu.过冷度:理论结晶温度与实际结晶温度之差。 Ha. 焊接性:是指对焊接加工的适应性,即在一定的焊接工艺条件 (焊接方法、焊接材料、焊接工艺参数和结构形式等)下,获得优质焊接接头的难易程度。 He. 合金:是由两种或两种以上的金属与非金属经一定方法所合成的具有金属特性的物质 Ho. 红硬性:是指材料在一定温度下保持一定时间后所能保持其硬度的能力。 Hu. 回火稳定性:淬火钢在回火时,抵抗强度、硬度下降的能力称为回火稳定性。 Ji. 晶体的各向异性:金属各方向的具有不同性能的现象。 Ji. 枝晶偏析:结晶后晶粒内成分不均匀的现象。 Ji. 间隙固溶体:溶质原子溶入溶剂晶格间隙所形成的固溶体。 Ke. 可段性:材料在锻造过程中经受塑性变形而不开裂的能力叫金属的可段性。 La. 拉深系数: Le. 冷变形强化:在冷变形时,随着变形程度的增加,金属材料的强度和硬度都有所 提高,但塑性有所下降,这个现象称为冷变形强化。 Li. 莱氏体:莱氏体是由奥氏体和渗碳体组成的机械混合物,“ Ld”。 Li. 临界冷却速度:奥氏体完全转变成马氏体的最低冷却速度。 Li. 流动性:是指金属液本身的流动能力。 Ma.马氏体:马氏体(M)是碳溶于α -Fe 的过饱和的固溶体,是奥氏体通过无扩散型相变转 变成的亚稳定相。 Ma.冒口:铸件中用于补充金属收缩而设置的。

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