1、1.1.4 某工廠鑄造一批啞鈴，常出現如圖某工廠鑄造一批啞鈴，常出現如圖1-591-59所示的明縮所示的明縮 孔，有什么措施可以防止，并使鑄件的清理孔，有什么措施可以防止，并使鑄件的清理 工作量最小？工作量最小？縮孔冒口冷鐵答：可采用順序凝固，使鑄件按規定方向從一部分到另一部分逐漸凝固。在鑄件可能出現縮孔的厚大部位安放冒口。或在鑄件遠離澆冒口的部位增設冷鐵，加快該處的冷卻速度，使厚壁凸臺反而最先凝固，從而實現自下而上的順序凝固。如圖所示1.1.5 某廠自行設計了一批如圖所示的鑄鐵鐵槽型梁。鑄后立即進行了機某廠自行設計了一批如圖所示的鑄鐵鐵槽型梁。鑄后立即進行了機械加工使用一段時間后，在梁的長度

2、方向上發生了彎曲變形。械加工使用一段時間后，在梁的長度方向上發生了彎曲變形。（1） 該梁壁厚均勻，為什么還會變形？判斷梁的變形方向。該梁壁厚均勻，為什么還會變形？判斷梁的變形方向。（2） 有何鑄造工藝措施能減少變形有何鑄造工藝措施能減少變形?（3） 為防止鑄件變形，請改進槽型梁結構。為防止鑄件變形，請改進槽型梁結構。答：1.因為該鑄件有應力是不穩定的，將自發的通過變形來減小內應力，趨于穩定狀態。向下凹。 2.采用同時凝固以便冷卻均勻，或用“反變形”工藝。 3.采用如下圖所示結構。或增加外圓角，減小熱節。1.1.11 某鑄件時常產生裂紋缺陷，如何區分其性質？如果屬于熱裂某鑄件時常產生裂紋缺陷，如

3、何區分其性質？如果屬于熱裂紋，應該從那些方面尋找原因？紋，應該從那些方面尋找原因？ (1)熱裂常發生在 鑄件的拐角處，截面厚度突變處等應力集中的部位或鑄件最后凝固區的縮孔附近或尾部。裂紋往往沿晶界產生和發展，外形曲折，不規則，裂縫較寬，裂口表面氧化較嚴重。 冷裂外形常穿過晶粒，呈連續直線狀。裂縫細小，寬度均勻，斷口表面干凈光滑，具有金屬光澤或微氧化色。（2）鑄件結構不合理，合金的收縮大，型（芯）砂退讓性差以及鑄造工藝不合理均可能引起熱裂，剛和鐵中的硫，磷降低了剛和鐵的韌性，使熱裂的傾向大大提高。1.2.2 1.2.2 確定如圖所示鑄件的鑄造工藝方案，要求如下：確定如圖所示鑄件的鑄造工藝方案，要

4、求如下：（1 1）按單件小批生產條件分析最佳方案）按單件小批生產條件分析最佳方案; ;（2 2）按所選方案繪制澆注位置，分型面，分模面。）按所選方案繪制澆注位置，分型面，分模面。采用型芯三箱造型，或使用型芯二箱造型采用型芯三箱造型，或使用型芯二箱造型上下上下上下造型方法為手工造型，方案如圖：1.3.2 1.3.2 試比較壓力鑄造，低壓鑄造，擠壓鑄造三種方法的異同點及應用試比較壓力鑄造，低壓鑄造，擠壓鑄造三種方法的異同點及應用范圍。范圍。異同點：壓力鑄造是動型提供壓力，最后從動型中頂出鑄件；低壓鑄造異同點：壓力鑄造是動型提供壓力，最后從動型中頂出鑄件；低壓鑄造是壓縮空氣提供壓力，鑄件由澆口進行補

5、縮，不要冒口；擠壓鑄造的壓是壓縮空氣提供壓力，鑄件由澆口進行補縮，不要冒口；擠壓鑄造的壓力很小，外力不直接作用在工件上，沒有塑性變形組織。力很小，外力不直接作用在工件上，沒有塑性變形組織。應用范圍：壓力鑄造廣泛應用于汽車，拖拉機，儀器儀表，醫療器械等應用范圍：壓力鑄造廣泛應用于汽車，拖拉機，儀器儀表，醫療器械等制造行業中；低壓鑄造常用來生產汽缸體，汽缸蓋，活塞，曲軸箱，殼制造行業中；低壓鑄造常用來生產汽缸體，汽缸蓋，活塞，曲軸箱，殼體等高質量鋁合金，鎂合金鑄件，有時用于生產銅合金，鑄鐵件。擠壓體等高質量鋁合金，鎂合金鑄件，有時用于生產銅合金，鑄鐵件。擠壓鑄造適合于生產各種力學性能要求高，氣密性

6、好的后壁鑄件，如汽車鋁鑄造適合于生產各種力學性能要求高，氣密性好的后壁鑄件，如汽車鋁輪轂，發動機鋁活塞，鋁缸體，制動器鋁鑄件等，不適合生產結構復雜輪轂，發動機鋁活塞，鋁缸體，制動器鋁鑄件等，不適合生產結構復雜的鑄件。的鑄件。1.4.21.4.2在方便鑄造和易于獲得合格鑄件的條件下，圖在方便鑄造和易于獲得合格鑄件的條件下，圖1-621-62所示鑄件構造有所示鑄件構造有何值得改進之處？怎樣改進？何值得改進之處？怎樣改進？構造改進如圖所示：懸臂部分改為工字梁。1.5.4 1.5.4 某鑄件壁厚有某鑄件壁厚有5mm5mm，20mm,52mm20mm,52mm三種，要求鑄件各處的抗拉強度三種，要求鑄件各

7、處的抗拉強度都能達到都能達到150MPa150MPa，若選用，若選用HT150HT150牌號的灰鑄鐵澆注，能否滿足其性能要牌號的灰鑄鐵澆注，能否滿足其性能要求？求？答：由表中數據可得：HT150 175（2.510mm） 145 (1020mm) 130 (2030mm) 120 (3050mm) 因鑄件在壁厚20mm,52mm處無法承受150MPa強度，所以不滿足性能要求。 2.1.1 錫在20、鎢在1100 變形，各屬于哪種變形？為什么(錫的熔點為232 ，鎢的熔點為3380 )？ 答：按照絕對溫度計算。絕對溫度零點是-237 。 錫在20變形屬于熱變形，其T再=0.4（232+237）K

8、 (1100+237)K。 2.2.3 如何確定模鍛件分模面的位置？答：按照以下原則確定分模面的位置1) 要保證模鍛件能從模膛中取出。2) 按選定的分模面制成的鍛模后，應使上、下兩模沿分模面的模膛輪廓一致，以便在安裝鍛模和生產中容易發現錯模現象，及時調整鍛模的位置。3) 最好把分模面選在模膛深度最淺的位置處，使金屬很容易充滿模膛，便于取出鍛件，有利于鍛模的制造。4) 選定的分模面應使零件上所加的敷料最少。5) 最好使分模面為一個平面，使上、下鍛模的膛深度基本一致，差別不宜過大，以便于制造鍛模。 2.2.5 圖2-55所示的零件的模鍛工藝性如何？為什么？應如何修改使其便于模鍛？圖2-55 答：工

9、藝性不好，原因在于有突出物，不便于取模，存在著薄壁，而且沒有一定的拔模斜度。修改后的圖形見教材P70，如圖2-26。 2.2.6 圖2-56所示的兩個零件采用錘上模鍛工藝成形,試選擇合適的分模面。圖2-56(a) 平連桿(b) 彎連桿 2.2.7 圖2-57所示零件若批量分別為單件、小批、大批量生產時，應選用哪種方法制造？定性的畫出各種方法所需的鍛件圖。(1) 其生產為單件，宜采用自由鍛，鍛件圖如下。(2) 小批量生產的齒輪，宜采用摩擦壓力機上模鍛，鍛件圖如下。(3) 大批量生產的通孔回轉體零件，宜采用平鍛機上模鍛，鍛件如下。 圖 2-57 不同的零件 2.2.9 圖2-58所示零件采用模鍛方

10、法制坯，設計上有哪些不合理的地方？為什么？不合理的地方如圖：1.應設計為圓角，減小金屬流動時的摩擦阻力和使金屬液充分的填滿模膛；2.應有一定的拔模斜度,便于拔模；3.應設計得更厚，不然金屬容易冷卻，不易充滿模膛；4.應為非機械加工面，模鍛的尺寸精度高和表面粗糙度底，所示處不用于配合。 2.4.4 用50沖孔模具來生產50落料件能否保證沖壓件的精度？為什么？ 答：不能。沖孔模的設計以凸模為基準，考慮到磨損，凸模取合乎公差要求的最大值，因而，使用沖孔模，來生產落料件，尺寸偏大。 2.4.5 用2501.5板料能否一次拉深成直徑為50的拉深件？應采取哪些措施才能保證正常生產？如果為多次拉深，請設計每

11、次拉深系數。 答：不能一次拉深成型，應采用多次拉深，為保證材料有足夠的塑性，一兩次拉深之后應安排工序間的退火處理，再著，多次拉深中，拉深系數應一次比一次大。 各次拉深系數，m1=0.5，m2=0.625，m3=0.64(m=m1m2m3=0.2) 。 2.4.9 試述圖2-60所示沖壓件的生產過程。1.先從板材上沖裁出上圖形狀。2.再在圖示位置沖掉兩個圓孔。3.最后沿著圖示虛線位置折彎。3.2.6 3.2.6 常見焊接缺陷有哪幾種？其中對焊接接頭性能危害最常見焊接缺陷有哪幾種？其中對焊接接頭性能危害最大的為哪幾種？大的為哪幾種？答：焊接接頭的不完整性稱為焊接缺陷，主要有焊接裂紋，未焊透，夾渣，

12、氣孔和焊縫外觀缺陷等。其中危害最大的是焊接裂縫和氣孔。3.2.11 3.2.11 產生焊接應力與變形的原因是什么？焊接過程中和焊后，焊縫區產生焊接應力與變形的原因是什么？焊接過程中和焊后，焊縫區縱向受力是否一樣？清除和防止焊接應力有哪些措施？縱向受力是否一樣？清除和防止焊接應力有哪些措施？答：焊接過程的加熱和冷卻受到周圍冷金屬的約束，不能自由膨脹和收縮。當約束很大時，則會產生殘余應力，無殘余變形。當約束很小時，既產生殘余應力，又產生殘余變形。 采取以下措施可以防止或消除焊接應力： (1)焊接不要有密集交叉，截面和長度也要盡可能小，以減少焊接局部加熱，從而減少焊接應力。 （2）采取合理的焊接順序

13、，使焊縫能夠自由收縮，以減少應力。 （3）采用小線能量，多層焊，也可減少焊接應力。 （4）焊前預熱可以減少工件溫差，也能減少殘余應力。 （5）當焊縫還處于較高溫度時，錘擊焊縫使金屬伸長，也能減少焊接殘余應力。 （6）焊后進行消除應力的退火可消除殘余應力。3.2.12 3.2.12 按下圖示拼接大塊鋼板是否合理？為什么？要否改變？怎么改變？按下圖示拼接大塊鋼板是否合理？為什么？要否改變？怎么改變？為減少焊接應力與變形，其合理的焊接次序是怎樣的為減少焊接應力與變形，其合理的焊接次序是怎樣的? ?答：不合理。 焊縫密集交叉。局部加熱多，易產生焊接應力和變形。 可考慮改成圖2的拼接方式，或圖3方式。

14、合理的焊縫次序為，應先分別焊接左圖上，中，下三塊。然后將三塊連成整體。2aa圖1圖2圖3（來自朱春來的作業）3.3.5 3.3.5 點焊的熱源是什么？為什么會有接觸電阻？接觸電阻對點焊熔核點焊的熱源是什么？為什么會有接觸電阻？接觸電阻對點焊熔核的形成有什么影響？怎樣控制接觸電阻的大小？的形成有什么影響？怎樣控制接觸電阻的大小？答：點焊是用圓柱電極壓緊工件，通過電流流過工件產熱獲得焊點。工件無為金屬，金屬有自身的電阻。接觸電阻小時，吸熱少而散熱快，導致熔核偏向電阻大的一方，形成熔核偏移。可以采用特殊電極或工藝墊片來改變接觸電阻。3.4.3 3.4.3 用下列板材制作圓筒型低壓容器，試分析其可焊性

15、，并選擇焊接方法用下列板材制作圓筒型低壓容器，試分析其可焊性，并選擇焊接方法和焊接材料。和焊接材料。（1 1）A3A3鋼板，厚鋼板，厚20 mm 20 mm ，批量生產；（，批量生產；（2 2）2020鋼板，厚鋼板，厚2mm2mm，批量生產；，批量生產；（3 3）4545鋼板，厚鋼板，厚6mm6mm，單件生產；（，單件生產；（4 4）紫銅板，厚）紫銅板，厚4mm4mm，單件生產；（，單件生產；（5 5）鋁合金板，厚鋁合金板，厚20mm20mm，單件生產；（，單件生產；（6 6）鎳鉻不銹鋼板，厚）鎳鉻不銹鋼板，厚10mm10mm，小批生產。，小批生產。答：（對焊絲、焊劑、焊條牌號不做要求）（1）

16、可焊性較好，采用批量生產, 小件使用CO2焊，選用H08Mn2SiA焊絲加強脫氧和合金化，大件用埋弧焊選用H08A或H08MnA焊絲和HJ431焊劑；（2）可焊性良好，采用縫焊（板厚小于3毫米，無密封要求，應選用電阻點焊，有密封要求，選用縫焊）；（3）可焊性不大好，采用手弧焊，使用J607，或J707焊條；（4）銅的焊接性較低碳鋼低。可選用氬弧焊焊絲選用特制的紫銅焊焊絲。焊劑主要成分是硼砂和硼酸。（5）焊接性不好，采用氬弧焊，專用鋁合金焊絲；（6） 鎳、鉻的加入使合金鋼中的碳當量增加, 可焊性差, 應采用氬弧焊，選用Ni-Cr不銹鋼焊絲，也可采用手弧焊，采用不銹鋼焊條。3.5.1 3.5.1

17、如下圖三種焊件，其焊件布置是否合理？若不合理，加以改正。如下圖三種焊件，其焊件布置是否合理？若不合理，加以改正。解：三種皆不合理，改進如下：只一條焊縫即可3.5.2 3.5.2 下圖示兩種低碳鋼支架，如批量生產，設計最合理的生產工藝方下圖示兩種低碳鋼支架，如批量生產，設計最合理的生產工藝方案。如用焊接方法，試選用焊接方法，并對接頭形式與焊接材料提出工案。如用焊接方法，試選用焊接方法，并對接頭形式與焊接材料提出工藝要求。藝要求。答：應當用焊接工藝，焊接方法是手弧焊。 選用J422焊條。 接口形式可采用單邊Y型坡口。圖畫得不理想，沒有遵守軸測圖的畫法規定。 3.5.3 焊接梁尺寸如圖3-56所示,

18、材料為15鋼,現有鋼板最大長度為2500mm。要求:決定腹板與上、下翼板的焊縫位置,選擇焊接方法,畫出各條焊縫接頭形式并制定各條焊縫和焊接次序圖3-56 焊接工藝設計 答: 腹板與上、下翼板的焊縫位置應選在腹板上的耳板與翼板交接處,圖中510的位置,采用手弧焊,焊接順序如圖中數字所示,各焊縫接頭形式如下。注意對稱焊上下翼板的對接接頭受力最大，先焊接，也要避開最大應力處。焊縫1,對接接頭,雙Y形接頭焊縫26,810,T形接頭,不開坡口焊縫7此四處也要講順序，對稱來焊3.5.6 3.5.6 計算下圖示對接焊縫的橫向收縮量。計算下圖示對接焊縫的橫向收縮量。S=0.25*(3*3+17*17+3*17

19、)/20+0.125*3 =4.73754.2.10 切屑是怎樣形成的?常見的切屑有幾種? 答：（1）金屬切削過程實際就是切屑的形成過程。被切削金屬層受到刀具的擠壓作用，產生彈性變形。隨著切削的繼續進行，刀具繼續給被切金屬層施加壓力，金屬內部的應力和應變也隨之變大；當應變達到材料的屈服極限時，被切削金屬層產生塑性變形。此時切削仍在進行， 金屬內部應力與應變繼續變大，當應力達到材料斷裂強度極限時，被切金屬層就會斷裂而形成切屑。此時，金屬內部應力迅速下降，又重新開始彈性變形塑性變形斷裂變形的循環，產生新的切屑。 （2）常見的切屑有帶狀、節狀、崩碎三類切屑。 4.3.2 粗車45鋼軸外圓，毛坯直徑d

20、w=86mm，粗車后直徑 dm=80mm，被加工外圓表面長度lw=50mm，切入、切出長度l1=l2=3mm，切削用量 vc=120m/min ，f=0.2mm/r，ap=3mm，試求基本工藝時間tm。 答：車削行程長度l=l1+l2+lw=50+3+3mm=56mm； tm=*dw*l*h / (1000*v*f*ap) l=lw+l1+l2=50+3+3=56mm h=(86-80)2=3 vc=120m/min=2m/s 代入得: tm=*86*56*3/（1000*2*0.2*3)=37.8s5.3.3 簡述平面銑刀的結構特點，并根據銑刀的特點歸納平面銑削的工藝特點。 答:平面銑刀主要

21、有圓柱銑刀和端面銑刀兩種，前者軸線平行于被加工表面，后者軸線垂直于被加工表面。由于銑刀的刀齒都是相同的，所以可以用一個刀齒的特點來說明整個銑刀的特點。而每個刀齒都相當于一把車刀，因此銑刀的結構特點與車刀幾乎相同。 銑削的工藝特點主要有以下幾個方面： （1）生產率高。 （2）容易產生沖擊和振動。 （3）刀齒散熱條件較好。 （4）切削的方式多樣化。 5.4.1 對7級精度的斜齒圓柱齒輪、蝸輪、扇形齒輪、多聯齒輪和內齒輪，各采用什么方法加工比較合適？ 答:斜齒圓柱齒輪采用滾齒，蝸輪采用滾齒法；扇形齒輪、多聯齒輪采用插齒法；內齒輪采用插齒法或拉齒法。 5.4.2 對齒面淬硬和齒面不淬硬的6級精度直齒圓柱齒輪，其齒形的精加工面應采取什么方法？ 答：對沒有淬硬的6級精度直齒圓柱齒輪可以進行剃齒，從而達到需要的精度。而對淬硬了的可以采用珩齒,以消除淬火后的氧化皮和輕微磕碰而產生的齒面毛刺與壓痕7.2.5 試分析圖7-61所示齒輪的設計基準、裝配基準及滾切齒形時的定位基準、測量基準。圖7-61答：平面B是平面A的設計基準，其它均以中心軸為設計基準，齒輪的軸線和端面B為裝配基準，滾切齒形時以孔和端面B為定位基準，孔的軸線為測量基準。7.2.9 分析圖7-64所示鉆鉸連桿零件小頭孔，保證小頭孔與大頭孔之間的距離