机械工程材料作业整理

构；③晶粒间产生碎晶。

2）性能变化的特征：随着变形程度的增加，会其强度和硬度不断提高，塑性和韧性不断下降的现象（加工硬化）。

（2）热变形：

1）组织变化的特征：①细化晶粒；②压合了铸造缺陷；③组织致密。

2）性能变化的特征：无加工硬化现象；出现锻造流线，金属性能各向异性。

金属再结晶：当温度升高到该金属熔点温度的0.4倍时，金属原子获得更多的热能，则开始以某些碎晶或杂质为核心结晶成新的晶粒，从而消除了全部加工硬化现象。这个过程称为再结晶。

5、纤维组织是怎么形成的？它有什么性能特点？在设计和制造零件时应如何分布锻造流线？

答：通过热变形时材料内部的夹杂物及其他非基体物质，沿塑性变形方向形成纤维组织。它使材料顺纤维方向的强度、塑性和韧性增加，垂直纤维方向的同类性能下降，力学性能出现各向异性。设计零件时应使纤维组织沿拉最大正应力方向，而最大剪应力垂直于纤维方向，并尽可能使纤维方向沿零件的轮廓分布而不被切断。

6、用φ250×1.5板料能否一次拉深直径为φ50的拉深件（为什么）？应采取哪些措施才能保证正常生产？

答：因为：m=d/D=50/250=0.2<0.5（m为拉深系数）

所以此件不能一次拉深成形。 应采取的措施是：①多次拉深（可安排4～5次）；②多次拉深后，对工件进行退火处理，保证足够的塑性；③加润滑剂，来减少摩擦阻力。 7、下图所示铸件的结构应选哪—种?为什么?

选右图，分型面应尽量为平直面

选右图，对凸台、设计时，应便于起模，避免不必要的型芯和尽量少用活块 选右图，尽量使铸件有最少的分型面，砂芯简单

铸件结构设计满足铸造性能和铸造工艺对铸件结构的要求

1铸件结构设计合理设计铸件壁厚 铸件的最小壁厚

铸件壁厚应均匀、避免厚大截面 2铸件壁的连接设 铸件的结构圆角 避免锐角连接

厚壁与薄壁间的联接要逐步过渡 减缓筋、辐收缩的阻碍 3铸件外形的设计 避免外部侧凹、凸起 分型面应尽量为平直面

起凸台、筋条的设计应便于模。 4、铸件内腔的设计

应尽量减少型芯的数量，避免不必要的型芯 便于型芯的固定、排气和清理。

大铸件或形状复杂的铸件用连接方式将其组合成整体。 塑性变形的主要方式——滑移

冷变形及影响金属在冷变形后晶粒被拉长或压扁，晶粒破碎，晶格扭曲、晶体缺陷增多，内

应力升高，因而其内部能量较冷变形前高，处于不稳定状态，有自发恢复到变形组织前的稳定组织状态的倾向。但在低温或室温时，由于原子活动能力弱，此过程不易进行。

影响锻造性的因素 1/金属的本质

① 化学成分：碳含量越低，材料的锻造性越好。 ② 组织状态：纯金属和固溶体具有良好的锻造性

2变形条件（1）变形温度的影响T温越高，材料的锻造性越好

（2）变形速度的影响一方面由于变形速度的增大，回复和再结晶不能及时克

服加工硬化现象，金属则表现出塑性下降、变形抗力增大，可锻性变坏。另一方面，金属在变形过程中，消耗于塑性变形的能量有一部分转化为热能，使金属温度升高(称为热效应现象)。变形速度越大，热效应现象越明显，使金属的塑性提高、变形抗力下降(图中a点以后)，

可锻性变好。

（3）应力状态的影响挤压时为三向受压状态。拉拔时为两向受压一向受拉的

状态。压应力的数量愈多，则其塑性愈好；拉应力的数量愈多，则其塑性愈差。 自由锻件结构工艺性 1. 避免斜面和锥度 2. 避免曲面相交 3. 避免加强筋和凸台 4. 采用组合工艺 分模面的选择

① 分模面应选在锻件的最大截面处； ② 分模面的选择应使模膛浅而对称

③ 分模面的选择应使锻件上所加敷料最少 ④ 分模面应最好是平直面 模锻件结构工艺性

易于从锻模中取出锻件；

零件的外形应力求简单、对称、平直； 避免薄壁、高筋、凸起等结构； 避免设计深孔、多孔结构； 采用锻焊组合工艺 拉裂与起皱

拉裂与起皱是指冲压时模具设计过深，拉深系数选得太小，拉深变形程度太大；应采用多次拉深的办法，并用热处理进行消除每级冲压造成的拉伸应力，方可避免拉裂与起皱，起皱也可选用压力圈。