昆工材料成型设备2
昆工材料成型设备2
2.1 压铸机的工作原理与分类
2.1.1 压铸成型特点
熔融合金在高压、高速条件下充型，并在高压下冷却凝固成型的一种周密铸造方法。
压铸特点：
①压铸件尺寸精度和表面质量高；
②压铸件表层组织致密，硬度和强度较高，表层较耐磨。
③可采纳镶铸法简化装配和制造工艺；
④生产率高，易实现机械化和自动化；
⑤由于压铸速度极快，型腔气体难于完全排除，厚壁难以补缩，使压铸件易显现气孔和缩松；
⑥压铸模具结构复杂、材料及加工的要求高。
2.1.2 压铸机的分类、型号
1．分类
按熔炼炉设置、压射装置、锁模装置布局等。
热压室压铸机
卧式冷压室压铸机
立式冷压室压铸机
全立式冷压室压铸机
2．型号
J1113B
J表示金属性铸造设备；第一位数字表示所属列，共有两列，“1”为冷压室，“2”为热压室；第二位数字表示所属“组”，共有9组，“1”表示卧式，“5”表示立式；第二位数字后数字表示锁模力的1/100kN;型号后的字母表示第几次改型设计。
2.1.3 压铸机的工作原理
2.1.
3.1 热压室压铸机
热压室压铸机工作原理图
1-动模；2-定模；3-喷嘴；4-压射冲头；5-压室；6-坩埚
a-压室通道；b-鹅颈嘴；c-鹅颈通道
压射部分与金属熔化部分连为一体，并浸在金属液中。鹅颈嘴b的高度应比坩埚内金属液最高液面略高，使金属液不致自行流入模腔。
模具闭合。压射时，冲头向下封住通道a时，压室、鹅颈通道、模腔构成密闭系统。冲头以一定的推力和速度将金属液压入模腔，充满型腔并保压适当时刻后，冲头提升复位。
2.1.
3.2 立式冷压室压铸机
锁模部分呈水平设置，负责模具的开、合及压铸件的顶出。压射部分呈垂直设置，压室与金属熔炉分开。压铸时，模具闭合，舀取一定金属液倒入压室，反料冲头应上升堵住浇道b，以防金属液自行流入模腔。当压射冲头下降接触金属液时，返料冲头随压射冲头下移，使压射室与模具浇道相通，金属液迅速充满模腔a 。冷却后，压射冲头上升复位，反料冲头往上移动，切断余料e并将其顶出压室，接着开模顶出压铸件。
立式冷压室压铸机工作原理图
a)合模；b)压射；c)开模、取件
1-动模；2-定模；3-压射冲头；4-压室；5-反料冲头
a-模腔；b-浇道；c-金属液；d-压铸件；e-余料
2.1.
3.3 卧式冷压室压铸机
压室与熔炉分开设置，压室水平布置，并可从锁模中心向下偏移一定距离。
压铸时，金属液c注入压室→冲头向前压射→金属液经内浇道a压射入模腔b→保压冷却→开模，同时，冲头连续前推，将余料e推出压室，让余料随动模1移动，压射冲头复位。动模开模终止、顶出压铸件d，再合模。
卧式冷压室压铸机工作原理图
a)合模；b)压射；c)开模、取件
1-动模；2-定模；3-压室；4-压射冲头；
a-内浇道；b-模腔；c-金属液；d-压铸件；e-余料
2.1.
3.4 全立式冷压室压铸机
（1）压射冲头上压式压铸机
金属液2倒入压室3，模具闭合，压射冲头1上压，金属液经浇注系统进入模腔6，冷却后开模，冲头连续上升，推动余料7随铸件移动，通过模具顶出机构顶出压铸件及浇注系统，同时，冲头复位。
全立式冷压室(上压式)压铸机工作原理图
a)浇注金属液；b)合模、压射；c)开模、顶出铸件
1-压射冲头；2-金属液；3-压室；4-定模；5-动模；6-模腔；7-余料
（2）压射冲头下压式压铸机
模具闭合后，金属液3浇入压室2，反料冲头在弹簧5作用下上升封住横浇道6，压射冲头1下压时，迫使反料冲头后退，金属液经浇道进入模腔，冷却后开模，冲头复位。顶出机构顶出铸件及浇注系统凝料。推出机构复位后，反料冲头在弹簧作用下复位。
全立式冷压室(下压式)压铸机工作过程
a)合模、浇注金属液；b)压射成型；c)开模、顶出铸件
1-压射冲头；2-压室；3-金属液；4-反料冲头；5-弹簧；6-横浇道
2.2 压铸机的本体结构
2.2.1 压铸机的结构形式及特点
差不多结构：合模机构、压射机构、机座、动力部分、液压与电气操纵系统、其它辅助装置。合金熔炉、
保温炉。
2.2.1.1热压室压铸机
熔炼、保温与压射装置构成机床的铸料系统。压射装置浸没于金属液中，结构紧凑。锁模装置类似于塑料注射机。配有数字式温控和可编程操纵系统，可选配自动取件机械手、抽芯装置等附件。
多为中小型机，易实现自动化，生产率高，金属消耗量少。但压射构件易被浸蚀，也阻碍合金纯度。多用于铅、锡、锌等铸件。
PLC操纵热压室压铸机
1-电气操纵柜；2-合模部分；3-取件机械手；4-压射装置；5-增压蓄能器；6-合金熔炉；7-集中冷却装置；
8-操作面板；9-床身；10-手动润滑泵
2.2.1.2卧式冷压室压铸机
压射装置和锁模装置呈水平分布，压射装置由压室和压射冲头组成，并可依照模具浇注系统需要向下偏移一定距离。锁模装置与卧式塑料注射机相似。
压室工作条件比热压室好，可采纳大吨位卧式压射缸，适于中大型压铸机。可用于铝合金、镁合金、铜合金及黑色金属。
J1116型卧式冷压室压铸机
1-电气操纵柜；2-液压系统；3-锁模装置；4-操作面板；5-压射装置；6-取料机械手；7-快速压射蓄能器；
8-增压蓄能器；9-床身；10-自动润滑系统
2.2.1.3立式冷压室压铸机
压射装置呈垂直分布，由压室、压射冲头、反料冲头组成，进料口在机床模板中心处。锁模装置水平分布，结构与卧式冷压室压铸机相同。占地面积小。
杂质上浮、压射时不易进入模腔，有利于提高铸件质量。模具模腔可沿中心对称布置，使模具压力中心与压铸机锁模中心重合，便于压铸具有中心浇口的铸件。
多了一组余料切除装置，生产率较前二者低，金属液压力缺失大。可用于锌、铝、镁、铜合金压铸件。
2.2.1.4全立式冷压室压铸机
压射装置和锁模装置均呈垂直分布，总体结构类似于四柱液压机。按压射冲头运动方向的不同可分为上压式和下压式。
特点：模具水平放置，稳固可靠，安放嵌件方便，广泛用于压铸电动机转子类零件；金属液进入模腔转折少，流程短，减少了压力和热量缺失；占地面积小。但高度大，铸件顶出后常需人工取出，不易实现自动化。
2.2.2 压铸机的要紧机构示例
2.2.2.1 压射装置
达到工艺要求的压射比压和压射速度，且压射速度、压射力、压力建立时刻等方便可调。
（1）增压缸有背压的压射装置
压射增压机构
1-压室；2-压射冲头；3-冷却水通道；4-压射杆；5-活塞杆；6-压射缸；7-压力表；8-分油器；9-节流阀杆；10-弹簧；11-背压腔；12-增压活塞；13-单向阀阀芯；14-油孔；15-调剂螺杆；16-压射支架；17-
升降器
由带缓冲器的一般液压缸和增压器组成，联合实现分级压射，具有两种速度和一次增压压射的机构。
第一级压射：压力油经油孔14进入，由于背压腔11有背压，增压活塞12不能前移，压力油经单向阀进入压射缸后腔，聚拢在缓冲杆周围的分油器8中，由于节流阀杆9的作用，只有专门小流量的压力油从分油器的中心孔进入，作用在压射活塞的缓冲杆端部截面上，作用力也专门小，因而压射活塞慢速前进，进行慢速压射，压射冲头2缓慢地封闭压室1注液口，以免金属液溢出，同时，有利于压室空气排出、减少气体卷入。
第二级压射：当压射冲头越过注液口，大流量压力油进入压射缸，推动压射活塞快速前进，实现快速压射充模。
第三级压射：金属液充满模腔，压射活塞停止前进的瞬时，增压活塞及单向阀阀芯13前后压力不平稳，增压活塞因压差作用而前移，单向阀阀芯在弹簧10作用下自行关闭，实现压射增压。
（2）增压缸无背压的压射装置
分罐式压射增压结构
1-压室；2-压射冲头；3-随动杆；4-压射缸；5-快速压射行程感应开关；6-增压缸；7-增压蓄能器入油口；8-增压缸操纵阀；9-增压速度调剂螺栓；10-增压起始时刻调剂入油口；11-压射力调剂阀；12-增压缸起动阀；13-慢速压射与快速压射蓄能器入油口；14-压射冲头回程入油口
采纳分罐式压射增压器结构。用两个蓄能器分别对压射缸和增压缸进行快速增压。增压压力通过调整蓄能器压力来改变，压射速度、压射力和压射力建立时刻都能分别单独调剂。
工作：合模终止信号发讯后，压射开始，压力油由油口13进入压射缸4进行慢速压射，当随动杆3离开行程感应开关5时，切换为快速压射，现在，快速压射蓄能器的压力油通过油口13进入压射缸进行快速压射，快速压射工作油同时进入增压缸起动阀12。当模腔内金属液充满，快速压射因突然停止引起的压力冲击使阀12换向，受阀12操纵的增压缸操纵阀8打开，增压蓄能器的压力油进入增压缸，推动增压活塞产生压射增压。
优点：①压射速度高，反应与升压时刻短；②反应与升压时刻可单独调剂；③压力稳固不受压射速度阻碍；
④增压压力可通过增压蓄能器上的减压阀直截了当进行调整；⑤由于压射与增压蓄能器分开，互不干扰。
2.2.2.2合模装置
要紧完成模具的开、合及铸件顶出等。要求它动作既平稳又迅速，锁紧可靠，便于压铸模的装卸和模具的清理，压铸件的取出方便可靠。
全液压锁模机构、液压-机械联合锁模机构。
全液压式合模机构
1-差动活塞；2-充液箱；3-填充阀；4-合模缸座；5-动模板；6-凸块；7-增压器
全液压合模机构。整个机构由合模缸组、活塞组、动模板5、充液箱2、填充阀3和增压器7等组成。V3为开模腔、V1为内合模腔、V2为外合模腔，活塞组中的差动活塞1和外活塞及动模板相连接。
合模时，V1通入液压油，虽V3也通入液压油，但差动活塞两边受力不同而右移，带着动模快速右移。随着动模板5移动，V2腔容积不断增大、形成较大的真空度，自动打开填充阀3（现在阀a孔通液压油），使大量油液从充液箱向V2合模缸充液、进行快速合模。当模具将闭紧时，由于动模板5拖动着拉杆凸块6打开凸轮阀，压力油进入V2腔，V2腔内压力升高，填充阀的阀门关闭，转为慢速合模，直至模具闭合。现在，V2腔内压力升高到与管路中压力一致（～10MPa），但尚未达到压射时所需的最大合模力，因为增压器未起作用。
增压器通道e与V2腔相通，压射时，压力油从孔c进入增压器，克服弹簧4的弹力，顶开单向阀芯3，进入增压器液压缸左腔，推动活塞右移，使V2腔内压力增高，实现增压，使V2腔压力达23MPa，锁模力达1250kN。
开模时，V1腔和增压器从孔c回油，压力撤消，合模机构的差动活塞在V3腔常压压力油作用下，带着动模回位开模。现在，V2腔内的油液必须迅速排回充液箱，为此，压力油从填充阀上端b孔通入，让先导推杆6推开填充阀内的先导阀门，从而，打开阀门3，使V2腔中油液先慢后快地排回充液箱，以实现开模过程的动作先慢后快。
全液压合模机构一样用于小型或中型压铸机；大中型压铸机合模机构，一样采纳液压-机械合模机构。
填充阀
1、3-弹簧；2-阀门；4-先导阀门；5-阀座；6-先导推杆；7-缸座；8-活塞缸；9-活塞
增压器
1-活塞；2-单向阀体；3-阀芯；4-弹簧；5-活塞杆；6-活塞；7-增压缸
2.2.2.3液压系统
2.2.2.4 电气操纵系统
2.2.2.5 辅助装置
（1）气压注料装置
（2）取料机械手
2.3 压铸机要紧技术参数与选用
2.3.1 压铸机的要紧技术参数
压射、合模、设备技术经济指标。
2.3.1.1 合模力
合模装置对模具所能施加的最大夹紧力，kN
2.3.1.2 压射力
压射冲头作用于金属液的最大力，kN
2.3.1.3 压射比压
压射冲头作用于单位面积金属液表面上的压力，MPa
是确保制品致密性和金属液充填能力的重要参数。 24F F p A d
π== P 为压射比压(Pa)；F 为压射力(N)；d 为压室直径(m)；A 为压射冲头截面积(m 2)
2.3.1.4 压室容量
压室每次浇注能够容纳金属液的最大质量，kg
2.3.1.5 工作循环次数
压铸机每小时最高循环周期数。一样以设备的空循环时刻来表示。
2.3.1.6 合模部分差不多尺寸
包括模板尺寸、拉杆有效间距、模板间距、模具最大和最小厚度等。决定了设备所用模具尺寸大小及它们间的安装关系。
此外，还有开模力、开模行程、顶出力和行程、浇注重心偏距、设备动力、外形尺寸等。
2.3.2 压铸机的选用
2.3.2.1 锁模力校核
锁模力大于模具的胀模力。
F KF ≥胀锁
K 为安全系数1～1.3，小型薄壁铸件取小值，大型铸件取大值。
锁模力校核运算示意图
2.3.2.2 压室容量校核
每次压铸的金属液总量不得超过压室可容纳的金属液总量。
2.3.2.3 开模行程校核
全液压合模机构，设备开模行程为合模行程减去模具厚度；曲肘式合模机构，模具厚度对开模行程无阻碍。
2.3.2.4 模具安装尺寸的校核
①浇口套与压室(冷室)、浇口套与喷嘴(热室)连接处配合要正确。
②模具外形尺寸应小于压铸机模板尺寸，且通常，长(或宽)方向应小于压铸机拉杆有效间距；曲肘合模机构，模具闭合高度应在设备的最大和最小闭合高度间；全液压合模机构，模具闭合高度应大于设备动、定模板的最小间距。
③模具座板上孔位应与压铸机模板上的安装螺孔对应。
④模具顶出机构与压铸机顶出杆的连接结构相适应。
摸索题：
（1）金属压铸成形有何特点？对压铸合金和压铸制品有何要求？
（2）压铸机的类型有哪些？各有何特点？
（3）压铸机如何实现金属液的高速、高压成形？
（4）何谓三级压射？简述J1113A压铸机三级压射的工作原理。
（5）分罐式压射增压装置较传统的增压系统有何优点？
（6）压铸机选用时应注意哪几个方面问题？
材料成型设备-知识点
成形（Forming），即毛坯（一般指固态金属或非金属）在外界压力的作用下，借助于模具通过材料的塑性变形来获得模具所给予的形状、尺寸和性能的制品。 成型（Moulding），它是指液态或半固态的原材料（金属或非金属）在外界压力（或自身重力）作用下，通过流动填充模型（或模具）的型腔来获得与型腔的形状和尺寸相一致的制品。 成形设备是为各类成形工艺服务的，通过它为模具和被加工材料提供运动、能量、外力、控制等来完成成形生产。 冲压加工是在冲压设备上，通过冲压模具对毛坯施加压力，使材料产生分离或成形，得到预定制件的形状和尺寸的一种加工工艺方法。 装模高度是指：压力机滑块处于下止点时，滑块下表面到工作垫板上表面的距离。 封闭高度是指：压力机滑块处于下止点时，滑块下表面到工作台上表面的距离。 塑料是一种由聚合物和某些助剂结合而成的高分子化合物，在一定温度和压力条件下具有流动性，可以被模塑成型为一定的几何形状和尺寸，并在成型固化后保持其既得形状不发生变化。 冲压加工对冲压设备的要求 （1）设备的公称压力要大于成形工序所需的变形力。（2）保证毛坯顺利放入，制件顺利取出。（3）设备的工作行程速度要符合冲压变形速度的要求。（4）设备的装模高度要与模具的闭合高度相协调。（5）设备滑块和工作台尺寸要能满足需要。 通用压力机的组成： （1）工作机构：即曲柄滑块机构，作用是将传动系统的旋转运动变换为滑块的直线往复运动。包括曲轴、连杆、滑块、导轨等。（2）动力系统：为滑块运动提供能量。包括电机和飞轮。飞轮起能量储存作用，将空负荷时的电机能量转化为飞轮转动的动能，飞轮主要是带轮和齿轮。（3）传动系统：传递能量和变换速度。包括带轮、齿轮等。（4）操纵系统：控制工作机构的工作和停止。包括离合器和制动器。（5）支承部分：把压力机各个部分连接成一个整体。主要指机身。（6）辅助系统和装置：如润滑系统、过载保护装置以及气垫等。 电动机和飞轮的作用与关系 电动机和飞轮都属于压力机的动力系统，电动机为设备提供原始的能量和转速，飞轮则起到储存和释放能量的作用。在非工作行程时将电动机提供的能量储存起来，在冲压工作瞬间，将能量释放出去。没有飞轮电动机就没法正常工作。 在下一个工作周期开始工作之前，电动机应能使飞轮恢复到应有的转速，否则会影响下一次冲压作业；并且电动机带动飞轮启动的时间不得超过20秒，否则电流过大，缩短电动机寿命，甚至引起电动机的烧毁或跳闸。 节点偏置机构主要用于改善压力机的受力状态和运动特性，从而适应工艺要求。如负偏置机构，滑块有急回特性，其工作行程速度较小，回程速度较大，有利于冷挤压工艺，常在冷挤压机中采用；正偏置机构，滑块有急进特性，常在平锻机中采用。 压力机的精度可用以下项目来衡量： ①工作台（或垫板）上平面及滑块下平面的平面度；②滑块的上下运动轨迹线与工作台（或垫板）上平面的垂直度；③模柄安装孔与滑块下平面的垂直度；④各连接点的综合间隙。 压力机中摩擦式离合器—制动器所用摩擦材料的要求：1、有足够高的摩擦系数，特别是在一定温度范围内保持摩擦系数的热稳定性。2、有较长的使用寿命，在一定温度范围内有较高的耐磨性。3、有良好的热传导性。4、有良好的磨合性从而保证摩擦面的良好接触。5、应有良好的抗咬合性。 液压机的特点 1）易于得到较大的总压力及较大的工作空间。2）易于得到较大的工作行程，便于压制大尺寸工件，并可
材料成型设备名词解释
1.锤锻：利用蒸汽或液压等传动机构使落下的部分（活塞.锤杆.锤头.上砧）产 生运动并积累动能，将此动能施加到锻件上去。使锻件获得塑性变形能，以完成各种锻压工艺过程的机器称为锤锻。 2.曲柄压力机公称压力：曲柄压力机的公称压力（Pg）是指滑块离下死点前某 一特定距离（此特定距离称为公称压力行程）或曲柄旋转到离下死点前某一特定角度（此特定角度称为公称压力角）时，滑块所允许承受的最大作用力。 3.锁模力：锁模力是指注射时为克服型腔内熔体对模具的涨开力，注射机施加 给模具的锁紧力。当原料以高压注入模穴内时会产生一个撑模的力量,因此注塑机的锁模单元必须提供足够的"锁模力"使模具不至于被撑开。 4.注射量：注射量也称公称注射量。注射量是指机器在对空注射条件下、注射 螺杆或柱塞作一次最大注射注射行程时注射装置所能达到的最大注射量。5.最大成型面积：指模具分型面上允许的塑件最大投影面积，作用于该面积上 的型腔总压力小于注射机允许的锁模力，否则会产生溢料。 6.软压下：铸坯的液芯压下也称为软压下，是指带液芯的铸坯出结晶器下口后， 通过支承辊对坯壳实施挤压，铸坯内仍然是液芯。经二冷区铸坯液芯逐渐减小，直至铸坯完全凝固。 7.轧机：以实现金属在旋转的轧辊之间依靠轧制压力作用而发生塑性变形的机 械设备，称为轧机。 8.辊型：板材轧辊的辊身呈圆柱形，为补偿轧辊受力弯曲及不均匀热膨胀变形 或轧制过程中的不均匀磨损对实际辊缝的影响，必需时需将辊身磨制成较复杂的曲线形状，即所谓的辊型。 9.孔型：型材轧辊按照所轧件不同断面形状要求，辊身上刻有各种形状的轧槽， 即所谓的孔型。 10.焊管生产：是将板.带材用各种成型方法弯卷成所要求的管状，然后用不同的 焊接方法，将焊缝焊合的过程。 11.最大净空距：最大净空距（开口高度）H是指活动横梁停在上限位置时从工 作台上表面到活动横梁下表面的距离。（反映液压机在高度方向上工作空间大小） 12.连续铸造：是将液态金属通过连铸机浇铸，凝固成形.切割而直接得到铸坯的 新工艺.新技术。 13.轧机工作机座：轧辊.轧辊轴承.轧辊调整装置，机架及有关的附件（导卫装 置.轨座）的全部装配体称为轧机工作机座。 14.拉拔：对金属坯料施以压力，使之通过模孔以获得与模孔尺寸.形状相同的制 品的塑性成型方法称之为拉拔。 15.挤出成型：将固态的塑料在一定温度.压力条件下，熔融塑化，利用挤出机的 螺杆加压，使其通过特定断面形状的口模而成为截面与口模形状相仿的连续型材。
《材料成型设备》习题集
《 材 料 成 型 设 备 》 习 题 集 班级： 姓名： 学号：
第1章绪论 一、选择题： 1、型钢轧机是以什么来标称的？（） A、轧辊名义直径 B、轧辊工作直径 C、轧辊辊身长度 D 轧件型钢最大尺寸 2、板带钢轧机是以什么来标称的？(） Ａ、轧辊名义直径B、轧辊工作直径Ｃ、轧辊辊身长度 D 所轧板带最大尺寸3、钢管轧机是以什么来标称的? ( ） Ａ、轧辊名义直径B、轧辊工作直径C、轧辊辊身长度Ｄ所轧钢管最大外径 4、3１５0钢管热挤压机组的最大挤压力是多少？( ) A、3150N B、31５0KＮ C、３1５0t D 3１50ＭN 5、LB-20链式冷拔机的额定拔制力是多少？（) A、20N B、20KＮ C、2０t D20MＮ 6、LB-８0液压冷拔机的额定拔制力是多少? （） A、8０Ｎ B、8０KN C、８0t D 8０MN 7、LG－5０二辊周期式冷轧管机所轧制钢管的最大外径是多少? ( ) A、50mm Ｂ、150mｍC、1０0mm D 5mm 8、LD-30多辊冷轧管机所轧制钢管的最大外径是多少?( ) A、3０mm B、６０ｍｍ C、90mｍD3ｍm 9、某轧钢车间轧机的标称是“2500二辊/ 2５00四辊可逆/２5００×２四辊轧机/ 2500×7四辊连轧热轧带钢轧机”该车间不可逆式四辊轧机有几台? (） A １1 B 10 Ｃ9 D7 10、某轧钢车间轧机的标称是:“650×2二辊可逆/ 5５0×3二辊可逆/ 450二辊三列横列式中型型钢轧机”该车间不可逆式轧机有几台？( ） Ａ 5 B 3 C 2Ｄ 1 二、填空题： 1、轧钢机由、传动装置、和控制系统组成。
材料成型设备复习资料--课后习题部分
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 滑块位移与曲柄转角的关系：??????-+ -=)2cos 1(4)cos 1(S αλαR 滑块速度与曲柄转角的关系：)2sin 2R(sin v αλαω+ = 滑块速度与转角的关系：)2cos (cos a 2αλαω+- =R 曲轴受转矩：)2sin 2sin (αλα+=FR M L 2-5装模高度的调节方式有哪些？各有何特点？ 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。 2-7、开式机身和闭式机身各有何特点？应用于何种场合？P26 1. 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。 2. 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.
高分子材料成型加工原理 期末复习重点
1聚合物主要有哪几种聚集态形式？ 玻璃态(结晶态)、高弹态与粘流态 2线性无定形聚合物当加工温度T处于Tb < T
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
材料成型设备期末复习
第一章连续铸造设备： 1. 连续铸造：将液态金属通过连铸机浇铸、凝固成形、切割而直接得到铸坯的新工艺、新技术。 2. 连铸机的分类： （1）按台、机、流分：?台钢包；?铸机驱动系统（机）；?流。 （2）按结晶器类型分：固定式、随动式。 （3）按连铸机型分：立式连铸、立弯式连铸、直结晶器立弯式、结晶器弧形、全弧形连铸、多半径椭圆形连铸、水平连铸、轮带式连铸、履带式连铸等。 （4）按铸坯弯曲矫直方式分：单点矫直连铸机、多点弯矫连铸、连续弯矫连铸（又分固定辊和浮动辊两类）、渐进矫直连铸（又称固定辊连续矫直连铸）等。 （5）按铸造材料：连续铸钢、连续铸铝、连续铸镁、特殊钢连铸、不锈钢板坯（方坯）连铸、合金钢板坯（方坯）连铸等。 （6）按所浇铸的断面形状分：板坯连铸、带坯连铸、小方坯连铸、大方坯连铸、圆坯连铸、异型（如，工字形、八角形）断面坯连铸、板方坯兼容连铸（板方坯复合连铸）。 （7）按照铸坯厚度分： 常规板坯连铸<150mm中厚度板坯连铸90～150mm薄板坯连铸40～70(90)mm; 带坯连铸～25mm 薄带连铸～10mm极薄带连铸<3mm,最薄可达0.15～0.3mm （8）按是否接近最终产品形状分：传统连铸、近终形连铸。 3. 传统连铸设备的组成：钢包、中间包、结晶器（一次冷却）、结晶器振动装置、二次冷却和铸坯导向装置、拉坯矫直装置、切割装置、出坯装置等组成。 4. 传统连铸过程：钢水→钢包（二次精炼）→中间包→打开塞棒或滑动水口（或定径水口）→水冷结晶器（引锭杆头封堵）→凝成钢壳→启动拉坯机和结晶器振动装置→带液芯铸坯进入弧形导向段→喷水强制冷却→矫直→切割→出坯。 5. 立式、弧形、水平连铸机的特点。 立式连铸机的特点： （1）钢水在结晶器内，四周冷却条件相同，易于调节控制，钢水中各种非金属夹杂物易于上浮，铸坯内夹杂物少，横断面结晶组织对称。 （2）连铸机主体设备结构简单、不需矫直装置。 （3）铸坯在结晶凝固过程中，不受机械外力作用，有利于获得更好质量。 （4）由于机身很高，钢水静压力大，极易产生鼓肚变形，设备维修不方便，投资较多。 （5）铸坯定尺长度受到限制，随着生产率的提高，需增大铸坯尺寸，提高拉速，这就需要提高立式连铸机的高度，使其缺点更加突出，从而使立式连铸机的发展受到限制。 弧形连铸机的特点： （1）机身高度低，为立式连铸机的1/3，克服了立式连铸机的部分缺点。 （2）水平出坯，定尺长度不受限制，有利于高速浇铸。 （3）钢水在圆弧中进行凝固，夹杂物上浮受到阻碍，并容易向内弧富集，造成夹杂物偏析，占地面积比立式连铸机大。 （4）铸机中与弧形有关设备的制造、安装、对弧等均比较麻烦。 水平连铸机的特点： （1）连铸机各单体设备完全在地面上水平布置，机身高度很低（高度小于或等于3m）。钢水静压力小，利于结晶凝固，特别是从钢水到成坯的全过程不受弯曲和矫直等机械外力作用，裂纹明显减少。 （2）连铸机结构简单，重量轻（比普通弧形连铸机约轻43%-45%），投资和维护成本大幅降低，一次投资省50%以上。 （3）由于中间包和结晶器直接相连，钢水完全在封闭系统内流动和凝固，易于实现无氧化浇铸，铸坯质量好。 （4）目前只能浇铸较小断面的铸坯，只适宜生产小批量的钢坯，特别是特殊钢铸坯。 6. 连铸机的组成、各组成部分的构造、功能、类型。 （1）连铸机的组成：钢包、中间包、结晶器（一次冷却）、结晶器振动装置、二次冷却和铸坯导向装置、拉坯矫直装置、切割装置、出坯装置等组成。 （2）以结晶器为例，说明其构造、功能、类型。 结晶器的构造：内外结构，内部为导热性好的铜模，外部为钢质外壳。 结晶器的功能：是一个水冷的铜模，是连铸机中的“心脏“部件，钢水在结晶器内冷却，初步凝固成型，并具有一定厚度的坯壳。 对结晶器性能的要求：良好的导热性和刚性，不易变形，重量轻，内表面耐磨性要好。 结晶器的分类：按内断面分：直形结晶器和弧形结晶器；按结构分：管式、组合式。 8. 连铸连轧：由连铸机生产出来的高温无缺陷坯，无需清理和再加热（但需经短时均热和保温处理）而直接轧制成材，这样把“铸”和“轧”直接连成一条生产线的工艺流程。 9. CSP、ISP、FTSC或FTSRQ、CONROLL等典型连铸连轧工艺及特点。 （1）CSP称为紧凑式热带生产工艺。特点：采用漏斗形结晶器以便浸入式水口容易插入结晶器；可浇铸50mm厚的板坯；流程短、生产简便稳定、产品质量好、市场竞争力强等。（2）ISP称为在线热带生产工艺。特点：采用平行结晶器和液芯压下技术。 （3）FTSC或FTSRQ称为生产高质量产品的灵活性薄板坯轧制工艺。特点：可提供表面和内部质量、力学性能、化学成分均优的汽车工业用热轧带卷。 （4）CONROLL与CSP工艺相似，奥钢联工程技术公司开发，用以生产不同钢种高质量的热轧带卷。特点：具有生产率高、产品价格便宜的优势。 10. 连续铸轧：将熔融金属由高温陶瓷喷嘴导入内部通有冷却水的旋转两轧辊的辊缝间，直接轧辊做结晶器，一边凝固一边轧制，直接获得20mm以下至几毫米厚的薄带坯。。 第二章轧制机械设备概论： 1. 轧机机械设备分类：主要设备-轧机和辅助设备-除轧机以外的其它设备。 2. 轧机定义：以实现金属在旋转的轧辊之间依靠轧制压力作用而发生塑性变形的机械设备。 3. 轧机的分类：有按用途、结构、布置三种分类方法。按用途：型材轧机、板带轧机、管材轧机、特殊用途轧机；按布置形式：水平配置、垂直配置、倾斜配置；按工作机座中轧辊数目：二辊、三辊、四辊和多辊轧机。 4. 轧机机械设备的辅助设备：切断设备、矫直设备、控制轧件尺寸与形状的设备、表面加工设备、改善组织性能设备、输送设备、包装设备。 5. 轧机的工作机座：轧辊、轧辊轴承、轧辊调整装置、机架及有关的附件（导卫装置、轨座）的全部装配体。 6. 工作机座各部分的作用： （1）轧辊：以轧制方式直接完成金属塑性变形的核心零部件。 （2）轧辊轴承：支持、固定轧辊，与轧辊构成辊系。 （3）轧辊调整装置：调整轧辊间位置并在调整后固定，以保证所要求的变形，包括轴向、径向、水平调整装置、轧辊平衡装置等。 （4）机架：安装和固定轧辊、轧辊轴承、轧辊调整装置、轧辊平衡装置、导卫装置等。 （5）轧辊导卫装置：用以正确、顺利地引导轧件进出轧辊。 （6）轨座（地脚板）：将机架固定于基础上。 7. 轧机的标称 （1）型材轧机：主要性能参数是轧辊名义直径，（2）板带轧机：主要性能参数是轧辊辊身长度，。 （3）钢管轧机：以能够轧制管材的最大外径来标称；热轧机组以该机组品种规格和轧管机类型表示；焊管机组以其产品规格、成型方法、焊接方式来表示；冷轧机和冷旋压机规格用其产品规格和轧机形式表示；冷拔机用其允许的额定拔制力表示。 第三章轧辊与轧辊轴承 1. 轧辊所受载荷 （1）机械载荷：弯曲应力、辊面间接触应力、传动辊上的扭转应力；咬入瞬间及轧制速度变化时，引起动载荷，导致辊上应力变化。 （2）摩擦：变形区中的前、后滑，咬入打滑、卡钢等造成辊身表面与轧件间相对运动，导致辊身表面受到剧烈摩擦。 （3）热负荷：热轧时，轧件高温和冷却水交替作用,产生热循环应力；冷轧时，轧件变形热效应，轧辊表层也产生热循环应力。 2. 轧辊的主要失效形式 （1）磨损：辊身磨损达到允许的总车削量后，因表层硬度丧失、强度削弱而报废。 （2）辊面剥落：轧辊受循环接触应力作用，表面产生掉块形成凹坑而报废。 （3）折断：过大轧制压力产生的机械应力是断辊的主要原因。 3. 轧制生产对轧辊的要求 （1）工艺要求：有合理的结构、尺寸、材质，以保证轧件尺寸、表面质量、产量。 （2）寿命要求：不致过早、或不正常破坏、失效。 （3）性能要求：要有一定的强韧性、耐磨性、耐热性、耐剥落性等，其材质特性则以机械性能和硬度为主。 （4）总体要求：轧制生产对轧辊的基本要求可归纳为对轧辊的结构、尺寸的确定，对轧辊材质、制造方法的选择，对轧辊强度、刚度的校核。 4. 轧辊的结构 （1）辊身：是轧辊的工作部分；对于型材轧辊，辊身有各种形状轧槽，即孔型；对于板材轧辊，辊身基本呈圆柱形，为补偿弯曲、不均匀热膨胀、不均匀磨损对辊缝的影响，可将辊身加工成较复杂的曲线形状，即辊型。 （2）辊头：是轧辊与连接轴相接的部分；起连接传动或吊装作用，其形状由连接轴形式而异，主要有梅花型、键槽型、万向节型三种。 （3）辊颈：是轧辊的支承部分；辊颈的形状由轴承形式及装卸要求确定，主要有圆柱形和圆锥形两种形式。 注意：辊颈与辊身交界处为应力集中的部位，属于轧辊强度的薄弱环节，因而该处应用适当的过渡圆弧连接。 5. 轧辊的参数 轧辊的尺寸参数包括：辊身直径D、辊身长度L、辊颈直径d、辊颈长度l和辊头尺寸。其中辊身直径、辊身长度是表征轧辊尺寸的基本参数。
材料成型设备汇总
某400双机架冷连轧机组，轧机完全相同，工作辊驱动。已知生产某种产品时各机架轧制压力分别为P1=170 t，P2=140 t；传动轧辊的总扭矩分别为Mn1=19 KN.m，Mn2=16 KN.m；工作辊辊身直径为Φ150 mm, 辊颈直径为 Φ110 mm, 辊头直径为Φ100 mm，带双键槽；支持辊辊身直径为Φ450 mm，辊颈直径为Φ250 mm；压下螺丝中心距为700 mm，工作辊辊颈中心距为 650mm。轧件宽度b=280 mm，轧辊材质为合金锻钢。忽略水平张力的影响。试校核轧辊强度（要求画出辊系受力图、轧辊受力图及内力图）。 《材料成型设备》习题集 30多辊冷轧管机所轧制钢管的最大外径是多少？（） a、30mm b、60mm c、90mm d 3mm 9、某轧钢车间轧机的标称是“2500二辊/ 2500四辊可逆/ 2500×2四辊轧机/ 2500×7四辊连轧热轧带钢轧机”该车间不可逆式四辊轧机有几台？（） a 11 b 10 c 9 d 7 10、某轧钢车间轧机的标称是：“650×2二辊可逆/ 550×3二辊可逆/ 450二辊三列横列式中型型钢轧机”该车间不可逆式轧机有几台？（） a 5 b 3 c 2 d 1 二、填空题： 1、轧钢机由、传动装置、 2、改善轧件组织和性能的辅助设备有缓冷设备、制冷却设备。 3、运送轧件的辅助设备有挡板、堆垛机和钢锭车等。 4、表面加工设备有、清洗机组和打印机等。 5、参与控制轧件尺寸与形状的辅助设备主要指的是与轧制力能参数直接发生关系的活套支掌器和。
6、切断设备有火焰切割机、、、折断机等。 7、矫直设备有、拉伸弯曲矫直机等。 8、包装设备有 9、轧辊的导卫装置的作用是。 10、轨座(俗称地脚板)的作用是 三、简答题： 1、轧钢机工作机座各部分的作用是什么？ 2、轧钢机的标称由哪六个部分组成？ 3、为什么型钢轧机以名义直径来命名？ 4、为什么板带钢轧机以轧辊辊身长度来命名？ 5、轧钢机的工作制度有哪四种形式？ 6、轧钢辅助设备的工作制度有哪四种形式？ 7、轧钢机的布置形式有哪几种形式？ 8、轧钢机主机列有哪三部分组成？各部分的作用是什么？ 四、看图填空题（指出图中所指部件的名称） 1、单电机、单传动、单机座轧钢机（图1-1）。 图1-1 单电机、单传动、单机座轧钢机 2、单电机、单传动、多机座轧钢机（图1-2）。 图1-2 单电机、单传动、多机座轧机 3、单电机、多传动、多机座轧钢机（图1-3）。 4、双电机、双传动、单机座轧钢机（图1-4） 图1-4 双电机、双传动、单机座轧机
材料成型设备复习资料0答案
B2.框架式液压机的特点。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。预紧目的①增加刚性②提高框架抗疲劳性能。拉紧螺杆承受拉力，空心立柱承受弯矩及轴向压力。 B3. 梁柱组合式液压机立柱受力特点，立柱与横梁连接的主要方式及特点，简介预紧方式。 特点当受到偏心载荷时，偏心载荷作用下立柱将承受拉弯联合作用，而处于复杂受力状态。连接方式①双螺母式，结构加工、安装与维修都比较方 便，需要随时检修②锥台式，结构理论上刚性较好；尺寸公差要求较高，其尺寸精度不易保证；立柱安装困难，不宜维修③锥套式，应力集中可以消除或减轻，立柱与下横梁间没有间隙，便于调整对中，但机架刚度低。预紧方式①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， 之后利用电阻丝或蒸汽等方法使立柱两端加热伸长，达到一定温度后，将外螺母拧紧，待立柱冷却后，会产生很大的预紧力②超压预紧：在总压力超过公称压力的倍的情况下使液压机加载，立柱由于超载受到拉力作用，产生弹性伸长，此时拧紧内螺母。 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。顶处装置作用：顶出工件，完成浮动压边、浮动压制的功能或动作。活动横梁保险装置作用：防止事故发生。打料装置作用：打料以上模中顶出工件。冲裁缓冲器的作用：有效地减缓冲断后的弹性能释放，降低设备的振动以及扩大液压机的工艺用途。冲裁缓冲器的原理：在材料被冲断的瞬间，活动横梁以很大的加速度下冲，缓冲器内活塞下的液体压力急剧上升，产生很大的反力，对活动横梁下冲起到冲的作用。 C1.简述挤出过程的应用，挤出设备组成，挤出机主要技术参数。 挤出过程将塑料从料斗加入料筒中，随着螺杆的转动将其向前输送，塑料在向前移动的过程中，受到料筒的加热，螺杆的剪切作用和压缩作用，使塑料由粉状或粒状逐渐熔融塑化为粘流态，塑化后的溶料在压力的作用下，通过分流板和一定形状的口模，成为截面与口模形状相仿的高温连续体，最后冷却定型为玻璃态，得到所需的具有一定强度、刚度、几何形状和尺寸精度的等截面制品。组成由主机（挤出机）、辅机和控制系统组成技术参数1.螺杆直径D,指螺杆的外直径；2.螺杆的长径比L/D，指螺杆工作部分长度与外圆直径比；3.螺杆的转速范围nmin~nmax 4.主螺杆的驱动电动机功率P； 5.挤出机生产能力Q 6.料筒的加热功率E；7.机器的中心高度H,指螺杆中心线到地面的高度；8.机器的外形尺寸（长*宽*高）。C2.简要说明挤出机基础过程的三个区域，固体输送理论研究的内容、基本结论及在提高输送效率的措施方面（螺杆、料筒）的实际应用。 三个区域：固体输送区、熔融区、均化区。固体输送内容：螺槽中被压实的无聊像固体塞子一样移动，密度不变；塞子与所有面相接触；螺杆与料 筒对塞子的摩擦因数不同；料筒相对螺杆运动；螺杆相对静止不动。基本结论①固体输送效率同螺杆表面与物料的摩擦因数、料筒内表面与物料的 摩擦因数有关②在固体输送区尽早建立较大的压力有利于稳定基础过程, 温度低有利输送③固体输送速率与螺杆转速、螺槽深度成正比，与螺杆直径接近于平方的关系。应用：①提高转速越高②提高螺杆表面质量，减少摩擦，提高料筒切向阻力，如开沟槽，减少料筒轴向摩擦③尽早建立较大的压力，提高输送段起始压力；降低加料段温度。 C4.简要说明熔体输送理论研究的内容及基本理论，应用。融料在螺槽中的流动情况。 熔体输送内容：是研究如何保证塑料在均化段完全塑化并使其定压、定量和定温地从机头挤出，以获得稳定的产量和高质量的产品。基本结论①熔体在螺槽中得流动是正流、逆流、漏流、横流这四种流动的组合②均化段流率是由正流、逆流、漏流所决定的③横流对总的挤出量影响不大，但对熔体的传热、混合影响较大。应用：为提高挤出机的生产效率，可采取提高螺杆转速，加大螺杆直径，增大均化段长度，减小料筒与螺杆间隙等方法。熔体在料筒出口出所受压力越大，逆流和漏流越大，有利于物料的均化与混合。 C6. 说明螺杆的基本结构与功能，普通螺杆的形式及适用性；简述常规螺杆各段作用螺杆由入料段、压缩段和计量段三个功能段组成，完成物料塑化与输送。渐变型螺杆大多用于非结晶型塑料的加工；突变型螺杆用于粘度较低、具有突变熔点的结晶型塑料。螺杆分段作用①加料段：输送固态物料给压缩段和均化段②压缩段：物料在这一段得到进一步的压缩，以排除气体并使物料熔融③均化段：将来自压缩段的温度、密度和粘度达到均匀的熔料定压、定量、定温地输送到机头。
金属材料成型工艺基础重点
第一章：金属的液态成型 一、充型： 1.充型概念：液态合金填充铸型的过程，简称充型。 2.充型能力：液态合金充满铸型型腔，获得形状完整、轮廓清晰铸件的能力。 ?充型能力不足时，会产生浇不足、冷隔、夹渣、气孔等缺陷 ?影响充型能力的主要因素 ?⑴合金的流动性—液态合金本身的流动能力 a 化学成分对流动性的影响—纯金属和共晶合金的成分的流动性好 b工艺条件对流动性的影响—浇注温度、充型能力、铸型阻力 c流动性的实验 ?⑵工艺条件：a、浇注温度一般T浇越高，液态金属的充型能力越强。 b、铸型填充条件—铸型的许热应力 c、充型压力：态金属在流动方向上所受的压力越大，充型能力越强。 d、铸件复杂程度:构复杂，流动阻力大，铸型的充填就困难 e、浇注系统的的结构浇注系统的结构越复杂，流动阻力越大，充型能力越差。 f、折算折算厚度也叫当量厚度或模数，为铸件体积与表面积之比。折算厚度大，热量散失慢，充型能力就好。铸件壁厚相同时，垂直壁比水平壁更容易充填。 ——影响铸型的热交换影响动力学的条件（充型时阻力的大小），必须在保证工艺条件下金属的流动性好充型能力才好。 二、冷却 ⑴影响凝固的方式的因素：a.合金的结晶温度范围—合金的结晶温度范围愈小，凝固区 域愈窄，愈倾向于逐层凝固。金属和共晶成分的合金是在恒温下结晶的。由表层向中心逐层推进(称为逐层凝固)方式，固体层内表面比较光滑，流动阻力小，流动性好。 b.铸件的温度梯度—在合金结晶温度范围已定的前提下，凝固区域的宽窄取决与铸 件内外层之间的温度差。若铸件内外层之间的温度差由小变大，则其对应的凝固区由宽变窄。 ⑵凝固: a.逐层凝固—充型能力强，便于防止缩孔、缩松。灰铸铁和铝硅合金等倾向于逐层凝固。 b.糊状凝固—充型能力差，难以获得结晶紧实的铸件球铁倾向于糊状凝固。 c.中间凝固— ⑶收缩:a.液态收缩从浇注温度到凝固开始温度之间的收缩。由温度下降引起。 T浇—T液用体收缩率表示 b.凝固收缩从凝固开始到凝固终止温度间的收缩。由状态改变、温度下降和相 变三部分组成。 T液—T固用体收缩率表示 ——液态收缩与凝固收缩产生的缺陷：1)缩孔 产生部位：通常在铸件上部，或最后凝固的部分,呈倒锥形，内表面粗糙。 产生条件：铸件由表及里地逐层凝固，即纯金属或共晶成分的合金易产生缩孔。 影响因素：合金的液态收缩↑，凝固收缩↑→缩孔容积↑浇注温度↑→缩孔容积↑；铸件较厚→缩孔容积↑ 2)缩松 缩松：分散在铸件某些区域内的细小孔洞，分为宏观缩松和显微缩松两种，显微缩松分布更为广泛。
材料成型设备课后习题答案解析
材料成型设备 一、填空题40分，共20小题，集中在二三四五章 1、曲柄压力机的组成:工作机构、传动系统、操作机构、能源部分、支撑部分、辅助系统。P10 2、曲柄压力机的辅助分类方式：P11 按滑块数量分类：单动压力机、双动压力机- 按压力机连杆数量分类：单点压力机、双点压力机和四点压力机（“点”数是指压力机工作机构中连杆的数目） 3、曲柄压力机型号表示P12 4、曲柄滑块机构按曲柄形式，曲柄滑块机构主要有几种：曲轴式、偏心齿轮式P17 5、装模高度调节方式：调节连杆长度、调节滑块高度、调节工作台 6、过载保护装置：压塌块式过载保护装置和液压式过载保护装置-两种P19 7、离合器可分为刚性离合器和摩擦式离合器-，制动器多为摩擦式、有盘式和带式- 8、刚性离合器按结合零件可分为转键式，滑销式，滚柱式和牙嵌式 9、飞轮的储存和释放能量的方式是转速的加快和减缓- 10、曲柄压力机的主要技术参数： 通常曲柄压力机设备越小，滑块行程次数越大。 装模高度是指滑块在下死点时滑块下表面到工作台点半上表面的距离。最大装模高度是指当装模高度调节装置将滑块调节至最上位置时的装模高度值。与装模高度并行的标准还有封闭高度。封闭高度是指滑块处于下死点时，滑块下表面与压力机工作台上表面的距离，封闭高度与装模高度不同的是少一块工作台垫板厚度P42 11、一般拉深压力机有两个滑块（称双动拉深压力机），外滑块用于压边，内滑块用于拉伸成型P53 12、液压机的工作介质有两种，采用乳化液的一般叫水压机，采用油的一般叫油压机，油压机中使用做多的是机械油（标准称全损耗系统用油）P85 13、液压机本体结构一般由机架部件，液压缸部件，运动部件及其导向装置所组成。P87 14、液压机立柱的预紧方式主要有加热预紧、液压预紧和超压预紧P91 15、液压缸结构可以分为柱塞式，活塞式和差动柱塞式三种形式。P94 16、液压元件是组成液压系统的基本要素，由动力元件，执行元件，控制元件及辅助元件四部分组成。 17、液压机的主要技术参数：最大行程S（单位mm）是指活动横梁能够移动的最大距离。它反映了液压机能够加工零件的最大高度。P106 18、挤出成型设备一般由主机（挤出机），辅机和控制系统组成，统称为挤出机组。P109 19、挤出成型理论包括：固体输送区的固体输送理论，熔融区的熔融理论以及均化区的熔体输送理论。P112 20、挤出机的综合工作点：螺杆特性线与口模特性线的交点。P118 21、挤出机的加热方法：液体加热，蒸气加热和电加热。 22、挤出机的冷却包括料筒的冷却，螺杆的冷却，料斗座的冷却。P133 23、注射成型机通常包括注射装置，合模装置，液压传动系统，电气控制系统等部分组成。P148 24、注射成型机的分类主要根据注射和合模装置的排列方式进行分类。可分为立式注射成型机，卧式注射成型机和角式注射成型机。P151
高分子材料成型加工(考试重点及部分习题答案)
高分子材料成型加工 考试重点内容及部分习题答案 第二章高分子材料学 1、热固性塑料：未成型前受热软化，熔融可塑制成一定形状，在热或固化剂作用下，一次硬化成型。受热不熔融，达到一定温度分解破坏，不能反复加工。在溶剂中不溶。化学结构是由线型分子变为体型结构。举例：PF、UF、MF 2、热塑性塑料：受热软化、熔融、塑制成一定形状，冷却后固化成型。再次受热，仍可软化、熔融，反复多次加工。在溶剂中可溶。化学结构是线型高分子。举例：PE聚乙烯，PP聚丙烯，PVC聚氯乙烯。 3、通用塑料：是指产量大、用途广、成型性好、价格便宜的塑料。 4、工程塑料：具有较好的力学性能，拉伸强度大于50MPa，冲击强度大于6kJ/m2，长期耐热温度超过100度的、刚性好、蠕变小、自润滑、电绝缘、耐腐蚀可作为结构材料。举例：PA聚酰胺类、ABS、PET、PC 5、缓冷：Tc=Tmax，结晶度提高，球晶大。透明度不好，强度较大。 6、骤冷（淬火）：Tc
1、添加剂的分类包括工艺性添加剂（如润滑剂）和功能性添加剂（除润滑剂之外的都是，如稳定剂、填充剂、增塑剂、交联剂） 2、稳定剂：防止或延缓高分子材料的老化，使其保持原有使用性能的添加剂。针对热、氧、光三个引起高分子材料老化的主要因素，可将稳定剂分为热稳定剂、抗氧剂（防老剂）、光稳定剂。 热稳定剂是一类能防止高分子材料在成型加工或使用过程中因受热而发生降解或交联的添加剂。主要用于热敏性聚合物（如PVC聚氯乙烯树脂），是生产PVC塑料最重要的添加剂。 抗氧剂是可抑制或延缓高分子材料自动氧化速度，延长其使用寿命的物质。 光稳定剂是指可有效抑制光致降解物理和化学过程的一类添加剂。 3、热稳定剂分为 A、铅盐类稳定剂（包括三盐基硫酸铅、二盐基亚磷酸铅、二盐基硬脂酸铅），具有优良的热稳定性、电绝缘性、润滑性，毒性大，透明性差。 B、金属皂类稳定剂，包括硬脂酸、油酸等的金属盐。加工性能好，润滑性。 C、有机锡类稳定剂，包括硫醇盐类、马来酸盐型。优良的稳定性、透明性。 D、有机锑类稳定剂，包括硫醇锑类。 E、有机辅助稳定剂，包括环氧化物、亚磷酸酯、多元醇类。 F、复合稳定剂，由金属皂类稳定剂与有机辅助稳定剂以及润滑剂复配而成。 G、稀土类稳定剂，属于镧系稀土元素的有机复合物。 4、增塑剂：是指添加到高分子材料中能使体系的可塑性增加，改进其柔软性、延伸性和加工性的物质。 增塑剂按作用方式，有外增塑作用和内增塑作用。起外增塑作用的增塑剂大多是有机低分子化合物或聚合物，通常为高沸点的油类或低熔点的固体，有极性和非极性之分。
材料成型设备
冷挤压机液压JB7-400型液气缓冲及过载保护装置 缓冲工作原理：液气缓冲主要由缓冲液压缸13完成，在凸模接触工件前液压缸处于图示状态。开始挤压时的工件变形力通过上模传递给滑块14，再通过液压油传递给过载保护活塞12，此时油压升高至大于气压值，造成液压油回流至充液筒5，由于单向阀8的作用，时回流只能通过节流阀9完成，因此，油的回流缓慢，即此时起到了挤压缓冲作用。当缓冲5mm后，滑块14与过载保护活塞12刚性接触传递工作力，滑块继续下行至挤压工作完成，滑块回程时，充液筒内油液及时通过单向阀8补充进缓冲液压缸13内，滑块与过载保护活塞分离回复到初始状态。 过载保护工作原理：过载保护由液压缸11完成，正常工作情况下由于单向阀7的工作，过载保护液压缸内的油一直处在液压缸内，多次工作后油液有泄漏时，充液筒及时向其补充。当挤压力过载时，机器上的力传感器发出电子信号，通过转换起动电磁换向阀10使液压缸内油液流至油箱，将装模高度值增加，起到了保护目的。故障排除后，再次起动机器时，液压泵将油液又送人过载保护液压缸内恢复至正常工作状态。 JA31 - 160B 型压力机的圆盘式摩擦离合器- 制动器 制动。一般情况下，制动弹簧10通过制动压紧块15压紧制动摩擦片12，使制动器外齿圈13不能转动，从而使整个从动系统不能转动。同时制动弹簧10还将推杆5推向左位，与推杆5联动的活塞2也处于左位，使离合器主、从摩擦片分开，飞轮等主动部件转动。结合。当需要压力机工作时，发出指令使气缸1内进压缩空气，由于气压力大于制动弹簧10的力，活塞2和推杆5右移，将从动摩擦片6、主动摩擦片9一起压紧在飞轮右侧，飞轮的转动即通过主动摩擦片9传递给外齿圈3，整个从动部分即与主动部分一起旋转，达到结合的目的。同时由于推杆5的右移，通过制定压紧块将弹簧10压紧，制动摩擦片12松开，从动部分与静止部分分离。摩擦片间隙调整。摩擦片使用铜基粉末冶金材料，在工作时摩擦面之间的间隙为0.5mm。但工作一段时间后由于摩擦面磨损而使间隙扩大，以及调换新摩擦片后使间隙减小，需要调整时，通过扳动压紧块右部的调节螺母即可实现。 简单的液压机工作循环过程 空程向下（充液行程）：工作缸11下腔的油液通过开启的液压单向阀7和换向阀5排入油箱，活动横梁靠自重从初始位置快速下行，直到上模接触工件。此时，换向阀3置于“回程”位置，换向阀5置于“工作”位置，
材料成形设备复习题
材料成形设备复习题 一、填空题 1.按曲柄形式，曲柄滑块机构主要有曲轴式和偏心齿轮式两种。 2.在曲柄压力机的核心部分是曲柄滑块机构。 3.曲柄压力机刚性离合器常见的是转键式。 4.曲柄压力机制动器多为摩擦式，有盘式和带式之分。 5.曲柄压力机带式制动器常见的有偏心带式制动器、凸轮带式制动器和气动带式制动器。 6.曲柄滑块机构内摩擦为单面受力的是滑块与导轨面处，摩擦离合器使用铜基粉末冶金材料，在工作时摩擦面之间的间隙为0.5mm，能实现寸进。 7.压力机传动级数一般不超过四级，工作时实际能量取自飞轮，飞轮的转速一般为300~400r/min。 8.曲柄压力机单纯对冲裁而言，最大冲裁力发生行程接近终了，对落料拉伸复合冲压而言，最大冲裁力发生在距下死点前较远处。 9.曲柄压力机对闭合高度计算时应注意上下极限位置处留余量为5mm。 10.通用曲柄压力机常用的过载保护装置有压塌块式和液压式两类。 11.曲柄压力机离合器可分为刚性离合器和摩擦式离合器两大类。； 12.压力机移动工作台有侧移式前移式和侧移加分道式。 13.压力机润滑按润滑油种类可分为稀油润滑和稠油润滑。 14.压力机润滑按润滑方式可分为分散润滑和集中润滑。 15.选用液压机主机时考虑因素很多，其中最主要的是工艺要求。 16.液压机传统的结构形式是梁柱组合式，框架式液压机最显著的优点是刚性好，单臂式液压机最显著的优点是操作方便。 17.立柱与横梁的连接形式中，多用于大型液压机的是锥套式。 18.液压机中，模具应安装在活动横梁下表面。 19.液压元件中，溢流阀属于压力控制阀，液压缸属于执行元件。 20.液压机的工作介质有乳化液和油两种。 21.液压机一般由本体和液压系统组成，液压机本体一般由机架部件、液压缸部件、运动部分及其导向装置组成。； 22.液压机本体结构形式从机架形式看有立式、卧式。 23.液压机立柱与横梁的连接形式有双螺母式、锥台式和锥套式三类。； 24.液压机立柱预紧方式主要有加热预紧和超压预紧两种。 25.液压机液压缸通常可以分为柱塞式、活塞式和差动柱塞式三种结构。 26.液压元件由动力元件、执行元件、控制元件和辅助元件组成。 27.挤出成型设备最关键的部分是螺杆，挤出成型固体输送区的动力主要消耗在螺杆。 28.挤出机应用最广泛的加热方法是电阻加热，挤出机冷却水槽一般分2~4段。 29.国内外注射机最基本的形式是卧式注射成型机，注射装置采用得最多的形式是往复螺杆式，连接料筒与模具的部件是喷嘴，适用于厚壁制件生产的喷嘴是延伸式，适用于形状复杂的薄壁制件生产的喷嘴是远射程式。 30.在大型注射机上多采用稳压式合模装置，注射机的心脏是指塑化装置，排气式注射机与普通注射机的主要区别在塑化装置。 31.目前多用于低熔点合金铸件生产的压铸机是热压室压铸机，目前多用于黑色金属生产的压铸机是卧式冷压室压铸机。 32.一台挤出成型设备一般由主机（挤出机）、辅机和控制系统组成。 33.挤出成型设备主机由挤压系统传动系统和加热冷却系统组成。 34.挤出成型设备挤压系统主要由螺杆和料筒组成。 35.挤出成型设备控制系统主要由电器、仪表和执行机构组成。；