金工实训（第2版）课后习题参考答案 模块112全 北邮.docx

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1、金工实训（第2版）课后习题参考答案模块1T2全北邮金工实训I模块一实训一砂箱造型1 .型（芯）砂由原砂、粘结剂、附加物等按一定比例和制备工艺混合而成，具有一定的物理性能，能满足造型的需要。强度型（芯）砂抵抗外力破坏的能力称为强度。透气性型（芯）砂应具备让气体通过和使气体顺利逸出的能力，这个能力称为透气性。耐火性型砂在高温作用下不熔化、不烧结、不软化、保持原有性能的能力称为耐火性。退让性在铸件冷却收缩时，型砂能相应地被压缩变形，而不阻碍铸件收缩的性能称为型砂的退让性。此外，芯砂在浇注后处于金属液的包围中，工作条件差，除应具有上述性能外，必须有较低的吸湿性、较小的发气性、良好的溃散性（也称落砂性）

2、等。2 .分型面是在造型时上下两箱接触的面。选择分线面时必须使模样能从砂型中取出，并使造型方便和有利于保证铸件质量。3 .整模造型、分模造型、活块造型、挖沙造型、假箱造型模型是整体的，铸型的型腔一般只在下箱。适用于形状简单的铸件，铸件上通常有一个较大的平面。造型时整个模型能从分型面方便地取出。分模造型操作较简单，适用于形状较复杂的铸件，特别是广泛用于有孔的铸件，即带有型芯的铸件，如套筒、水管、阀体、箱体、曲轴以及立柱等。将模样上阻碍起模的部分做成可与主体脱离的活块，活块一般用销子或燕尾桦与模样主体连接，取模时，先取出模样主体，然后再取出活块。活块造型生产率低，对操作者的技术要求高，只适合于单件

3、生产。当铸件的分型面为曲面且模样又不易分开制造时，可将模样整体置于一个砂箱内造型，通常为下砂箱。挖砂造型时一定要挖到模样最大截面处，将下砂型中阻碍起模的砂型全部挖掉。挖砂造型生产率低，对操作者的技术要求高，只适用于单件生产。当生产批量大时，可用模板代替平面底板，将模样放置在模板上造型，从而省去挖砂操作。如生产批量不大，可用黏土较多的型砂制作一个高紧实的砂质模板作底板，称为假箱。4 .浇注系统包括外浇口、直浇道、横浇道、内浇道等。内浇口不应开在铸件的重要部位上，其方位应使液态金属顺着型壁流动，避免宜接冲击型芯或砂型的凸出部分。同时，内浇口的布置应能满足铸件凝固顺序的要求。为使清除浇道时不损坏铸件

4、，在内浇口与铸件的连接处还应带有缩颈。对于壁厚均匀、面积较大的铸件，应增加内浇口的数目和尺寸，使液态金属均匀、分散地进入型腔，避免冷隔和变形。对于壁厚相差较大、收缩量大的铸件，内浇口应开在厚壁处，以保证金属液体对铸件的补缩，有利于防止缩孔。实训二金属的熔炼与浇注1冲天炉炉料由金属炉料、燃料和熔剂三部分组成。金属炉料由高炉生铁（即生铁锭）、回炉铁（浇冒口、废铸件等）、废钢及铁合金（硅铁、S铁等）按比例配制而成。高炉生铁是主要的金属炉料；回炉铁可降低铸件成本；废钢可降低铁液的含碳量；铁合金用来调整铁液的化学成分或配制合金铸铁。常用的燃料是焦炭。焦炭的燃烧为铸铁熔炼提供热量，要求焦炭中碳的含量要高，

5、挥发物、灰分、硫等的含量要低。焦炭燃烧的情况直接影响铁液的温度和成分。每批炉料中金属炉料和焦炭的质量比称为铁焦比，铁焦比一般为10:Io熔剂主要起造渣作用。金属炉料中的氧化物、焦炭中的灰分等相互作用会形成熔点较高、粘度大的熔渣，如不及时排除，会黏附在焦炭上，影响焦炭的燃烧。加入熔剂后，可降低渣的熔点并使熔渣稀释，以利于渣与铁水分离，并使渣从出渣口排出。常用的熔剂有石灰石（CaCOJ和萤石（CaF2）,加入量为金属炉料质量的3%4%。2 .型砂和芯砂中存在水分，液态金属内部存在的气体等会成为型腔中气体的来源。防止铸件产生气孔的措施主要从浇注温度，浇注速度等方面着手。确定浇注温度应从以下几方面综合

6、考虑：一般情况下，熔点高的合金，其浇注温度就高；浇注薄壁零件时，要求金属液有较好的流动性，浇注温度应适当提高；对于铝合金等非铁合金，由于它们的晶粒大小对铸件力学性能的影响较大，并容易形成裂纹和气孔等缺陷，故宜采用较低的浇注温度，但也不宜过低。应根据铸件的具体情况，合理选择浇注速度。通常，浇注开始时，浇注速度应慢些，以减少金属液对型腔的冲击，有利于型腔中的气体排出；然后浇注速度应加快，以防止冷隔和浇不足；浇注要结束时，浇注速度应减慢，以防止发生抬箱现象。3 .一般而言，若浇注温度过低，金属液的流动性就差，杂质不易清除，容易产生浇不足、冷隔和夹渣等缺陷；但若金属液温度过高，会使铸件晶粒变粗，容易产

7、生缩孔、缩松和粘砂等缺陷，甚至会使铸件的化学成分发生变化。4 .浇注速度的快慢对铸件质量的影响也较大。若浇注速度较快，金属液能顺利地进入型腔，减少了金属液的氧化时间，使铸件各部分温度均匀、温差缩小，从而减少铸件的裂纹和变形，同时也提高了劳动生产率，但缺点是高速冲下来的金属液容易溅出伤人或冲坏砂型；若浇注速度较慢，铸件各部分的温差加大，容易使铸件产生裂纹和变形，也容易产生浇不足、冷隔、夹渣、砂眼等缺陷，并降低了劳动生产率。所以应根据铸件的具体情况，合理选择浇注速度。如果浇注时断流则铸件会产生冷隔现象。金工实训I模块二实训一自由锻造1 .锻造材料的要求：耐热、不易淬裂，组织状态符合要求，没有不均匀

8、组织、过热组织，没有夹渣、疏松、气孔、白点等内部缺陷。2 .锻造前要对金属坯料加热，目的在于提高其塑性，降低其变形抗力，即改善金属的可锻性，以利于金属变形。对锻造生产而言，加工前的加热尤为重要。3 .锻造时，加热不当可能产生多种缺陷。常见的加热缺陷有氧化、脱碳、过热、过烧、加热裂纹等。预防措施：减少氧化的措施是在保证加热质量的前提下，尽量快速加热和避免金属在高温下停留时间过长。在使燃料完全燃烧的条件下，严格控制送风量，尽量减少送进的空气也是减少氧化的办法。脱碳层厚度小于锻件的加工余量时，对零件没有危害，脱碳层厚度大于加工余量时，零件表层的硬度和强度会降低。一般用来减少氧化的措施，可用于防止脱碳

9、。过烧缺陷是无法挽救的,故加热时不允许有过烧现象。避免金属过烧的措施是注意加热温度、保温时间和控制炉气成分。为了防止裂纹产生，要严格遵照正确的加热速度和装炉温度操作。4 .手工自由锻的基本工序有锁粗、拔长、冲孔、弯曲、扭转、错移和切割等，其中徽粗、拔长、冲孔应用最多。徽粗：（1）徽粗前应使坯料的端面平整，并与轴线垂直，以免锁歪。为了防止墩粗时坯料产生纵向弯曲或折叠，锁粗部分的原始高度与其直径之比应小于2.5。（2）坯料锁粗部分的加热必须均匀，否则锁粗时变形不均匀，锁粗后工件将呈畸形。（3）儆粗时锻打力要重而且正。如果锻打力正，但不够重，工件会徽成细腰形，若不及时纠正，会徽出夹层；如果锻打力重但

10、不正，工件就会徽歪，若不及时纠正就会儆偏。拔长：拔长时工件要放平，锤击要准，力的方向要垂直，以免产生菱形。拔长时工件应沿上下砧的宽度方向送进，每次送进量1应为砧面宽度B的0.307倍；送进量太大，锻件主要向宽度方向流动，降低延伸效率；送进量太小容易产生夹层。单边压下量应小于送进量1o为了保证坯料在拔长过程中各部分的温度及变形均匀，不产生弯曲，需将坯料不断地绕轴线翻转，常用的翻转方法有反复90翻转和沿螺旋线翻转两种。圆形截面坯料的拔长，必须先把坯料锻成方形截面，再拔长到边长接近锻件的直径，再锻成八角形，最后滚成圆形。拔长台阶轴时，应先在截面分界处用压肩摔子压出凹槽，称为压肩。压肩后将两端局部拔长

11、，即可锻出台阶轴。拔长后的工件表面并不平整，因此，工件的平面需用窄平锤或方平锤修整，圆柱面需用型锤修整。冲孔：（1）准备为了尽量减小冲孔深度并使断面平整，需将坯料徽机。（2）试冲为了保证孔的位置准确，应先轻轻冲出孔位凹痕。如果位置不准确，应再次试冲，加以纠正。(3)冲深为了便于拔出冲子，先向凹痕内撒少许燥粉，再继续冲至坯料厚度的3/42/3深。(4)冲透翻转工件，将孔冲透。弯曲：弯曲时一般应将坯料需要弯曲的部分加热。扭转：扭转前应将工件加热到始锻温度，并保证均匀热透，同时受扭转部分必须表面光滑，不允许存在裂纹、伤痕等缺陷。扭转后的锻件应缓慢冷却。错移：操作的过程是先在错移部位压肩，然后加垫板及

12、支撑，锻打错开，最后修整。切割：切割是将坯料分割开的锻造工序，主要用于下料和切除锻件余料。实训二板料冲压1冲压是通过压力机上的模具使板料分离或变形而获得冲压件。冲压一般在常温下进行，又称为冷冲压。锻造是将加热后的金属坯料放在锻压设备的砧铁或模具之间，施加锻压力以获得毛坯或零件的方法。2 .板料冲压的工序分为分离工序和成形工序。分离工序是使板料沿一定的线段分离的冲压工序，有剪切、冲裁、切口等；成形工序是使板料产生局部或整体塑性变形的工序，有弯曲、拉深和翻边等。3 .拉深是把板料冲制成中空形状冲压件的变形工序，又称拉延。为避免板料拉裂，冲头和凹槽的各工作部位应加工成圆角；为减小摩擦阻力，冲头和凹槽

13、间要留有111.2倍板厚的间隙，拉深前要在板料或模具上涂润滑剂；为防止板料起皱，破坏拉深过程，要用压板将板料压住；为防止板料拉裂，拉深的每次变形程度都有一定的限制。如果所要求的拉深变形程度较大，则应进行多次拉深。多次拉深时，每次拉深所允许的变形程度依次减小。4 .冲孔是将废料冲落，得到带孔的板料制件；而落料则是将所需制件或坏料冲裁下来。金工实训模块三课题一熔焊实训焊条电弧焊1 .焊接是指通过加热、加压或同时加热加压的方法，使分离的焊件金属之间产生原子间结合力而连成一体的连接方法。它是一种重要的金属加工工艺手段，在现代工业生产中广泛用来制造各种金属结构和机械零件。焊接方法的种类很多，按照焊接过程

14、的物理特点，焊接的基本方法可分为熔焊、压焊、钎焊三大类。熔焊：将焊接接头处的金属加热到熔化状态，经过冷却结晶形成接头的焊接方法。压焊：在焊接过程中需要对焊件施加压力(加热或不加热)的类焊接方法。钎焊：利用低熔点的填充金属(称为钎料)熔化后，与固态焊件金属相互扩散形成原子间的结合而实现连接的方法。2 .电弧焊使用的焊条由焊芯和药皮两部分组成。焊芯在焊接时的作用有两个：一是作为电极，产生电弧；二是熔化后作为填充金属，与熔化后的工件一起形成焊缝。药皮是由矿石粉和铁合金粉及粘结剂等原料按一定比例配制而成。药皮的主要作用是使电弧容易引燃，并保持电弧的稳定；去除有害杂质，添加有益的合金元素，提高焊缝金属的

15、力学性能；形成气体和熔渣，保护熔化金属不被氧化。焊条按用途的不同分九大类，括号内汉语拼音字母表示相应的类别：结构钢焊条(J),不锈钢焊条(B)、耐热钢焊条(R)、堆焊焊条(D)、铸铁焊条(Z)、银及银合金焊条(N)、铜及铜合金焊条(T)、铝及铝合金焊条(1)、低温钢焊条(W)。焊条牌号是用各类焊条相应的汉字(或字母)加上三位数字表示：3引弧就是使焊条和工件之间产生稳定的焊接电弧的过程。在引弧时，首先让焊条的末端与工件的表面接触造成瞬时短路，然后迅速提起焊条，使焊条与工件的距离为24mm,即可引燃电弧。常用的引弧方法有敲击法和划擦法。应注意焊条提起的距离不要过高，否则会熄灭电弧；也不要过低，否则焊条会粘在工件上。4 .生产中常用的直流电焊机有直流弧焊发电机和整流弧焊机两种。把焊件接正极，焊条接负极，称为正接法；反之，称为反接法。直流弧焊机焊接中厚板时，为提高焊接效率，一般采用正接；焊接薄板时，为防止工件烧穿，常采用反接。在使用碱性焊条时，应采用直流反接，以保证电弧燃烧稳定。5 .焊条电弧焊是利用电弧放电所产生的高热量，将焊条和被焊金属局部加热至熔化，经冷却凝固完成焊接。焊条电弧焊的过程，将工件和焊钳分别连接到电焊机的两个电极上，并用焊钳夹持焊条；将焊条与工件瞬时接触，随即将焊条提起