冷肋。为便于记忆，用“收割机”“割裂”，
这两类铸肋，也即加强肋和割肋，它们的厚度都小于铸件的壁厚。
注意：热裂是在凝固后期、接近固相线的高温形成的。线收缩，也即固态收缩也是从凝固后期、接近固相线的高温开始的，而不是液态金属完全变为固态才开始的！！！
第二篇 金属压力加工
1.为何承受重载、冲击的齿轮通常均采用锻造的方法制坯？（提示：三化） 材料组织细密化、成分均匀化、锻造流线分布合理化。 注意：使零件服役时最大切应力与锻造流线方向垂直。
2.试述如何利用下列物理现象来提高工件的力学性能：冷变形硬化；回复；再结晶。
冷变形硬化：提高强度、硬度和耐磨性，特别是对于塑性好，且不能用热处理强化的金属尤为重要；回复：消除应力，冷卷弹簧的去应力退火（250～300℃）；再结晶：消除冷变形硬化，多次拉深中间的再结晶退火。
3.何谓锻造比？压力加工时，为什么要选择合适的锻造比？
锻造比：评价锻造过程中金属材料变形程度的参数。Y，恒大于1。 Y反映了锻件变形程度与锻件力学性能之间的关系。 Y↑，内部孔隙被焊合——组织细密化
偏折的碳化物、树枝晶被打碎——成分均匀化。 Y↑↑，锻造流线形成——各向异性
组织细密化达到极限，力学性能不能进一步↑ 因此，要选择适当的锻造比。
4.如何评价金属材料的锻造性能？试分析加热温度、变形速度和应力性质对钢的锻造性能的影响。
锻造性能评价指标：塑性和变形抗力。 ①温度：开始 T℃↑ 材料的锻造性能↑
T℃↑↑ 两种情况 过热 —— 晶粒粗大（纠正方法：正火） 过烧 —— 局部可切除，大面积则锻件报废
可见，过热和过烧是锻件加热时可能出现的缺陷，但过热可以修复，过烧却不能修复。
②变形速度
两对矛盾综合作用：内能散失——累积、加工硬化——再结晶
变形速度较小时，锻造性能↓；变形速度超过临界值后，锻造性能↑ ③应力状态
（1）对塑性的影响：
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压应力数目↑塑性↑——阻碍微裂纹产生、扩展 拉应力数目↑塑性↓——促使微裂纹扩展 （2）对变形抗力的影响 压应力数目↑，变形抗力↑
拉应力数目↑，变形抗力↓ 参见补充课件。
5试分析金属塑性变形的基本规律及其应用
（1）体积不变条件：塑性变形前后体积不变，ε1+ε2+ε3 = 0 应用：计算坯料质量和各种工序间的尺寸。 （2）最小阻力定律
变形过程中，物体各质点将向着阻力最小的的方向移动。即做最少的功，走最短的路。
应用：让金属按规定方向流动，以获得所需形状和尺寸的锻压件。 6.自由锻有何优点？什么情况下应采用自由锻？ 优点：不用模具，可局部成形。
应用：① 单件小批。② 重型、特大型锻件。
7.试分析下列说法是否正确：
(a) 随着碳含量的增加，钢的始锻温度增高。
(b) 空气锤的规格是以其所能产生的最大冲击力来确定的，力的单位为kg.f。
(c) 水压机对锻件的作用力是静压力。
(d) 过热是锻件加热过程中可能发生的不可挽回的缺陷。 随着碳含量的增加，钢的始锻温度↓，终锻温度在800℃左右。 空气锤的规格是以其落下部分的质量表示其吨位。（c）正确。 过热可用正火消除。
8.与蒸汽-空气锤相比，水压机有何优点？
与蒸汽-空气锤相比，水压机优点：⑴ 锻透深度大 —— 细晶粒组织的锻件；⑵ 静压力 —— 噪声低、震动小。
注：锻透深度大是因为变形速度慢，再结晶充分。
9.自由锻工序分为哪三类？各包含哪些基本内容？ 辅助工序： 切槽，切肩，倒棱。
基本工序： 镦粗、拔长、冲孔、弯曲、扭转、错移，切割等。 精整工序：平整、校直。
10.绘制自由锻件图时，应考虑哪些主要因素？
①敷料：简化锻件形状，便于锻造。②加工余量。③锻件公差。
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11. 掌握自由锻零件的结构工艺性原则。 总原则：形状不宜复杂。
① 避免曲面相交的相贯体结构； 避免锥体、斜面结构； 不允许出现加强筋、凸台、丁字形截面和空间曲线形表面。
②对形状复杂件，可采用锻－焊、锻－机械连接等联合结构。
12. 模型锻造有何优点？什么情况下应采用模锻？ 模锻优点：生产率高、尺寸精确等。
缺点：质量不能太大，小于150kg； 设备、锻模成本高。 应用：大批大量生产，锻件质量小于150kg 。
长杆类锻件模锻，一般在平锻机上进行锻造，且锻造通孔模锻件的唯一方法。
13. 模锻的基本工艺过程包括哪几个阶段？
模锻的四个基本阶段：制坯、预锻、终锻、精整。
14. 胎模锻是否属于模锻？试述胎模锻的优点和适用范围。
胎模锻介于模锻和自由锻之间，故具有两者的部分优点。适于中、小批生产。
15. 模锻斜度有何作用？在模锻零件的哪类表面上必须设置模锻斜度？为什么模锻斜度应尽量采用3°、5°、7°、10°??等标准度数？
为便于锻件出模，垂直于分模面的表面必须有斜度，称为模锻斜度。外壁斜度一般取3°、5°、7°、10°等标准度数。内壁斜度应比外壁斜度大2°～5°，因为内壁冷缩，夹紧工件。模膛深度与相应宽度的比值(h／b)越大，则斜度越大。之所以取标准度数，是便于采用标准指状铣刀加工。
注意，对比铸造中的起模斜度，起模斜度影响因素 1．模样材料：金属模↓，木模↑。 2．造型方法：机器造型α，较小。
3．起模高度： h↑，α↓。 （与模锻斜度不同） 4．所处位置：内壁，α较大
16.试述模锻圆角的作用。
圆角半径作用：①减少金属流动的阻力——有利于金属充满模锻。 ②减轻应力集中——提高锻模寿命； 注意与铸造圆角的作用比较。
17.试分析比较自由锻件与模锻件设计的异同 相同点：都要考虑敷料、加工余量和公差。
不同点：模锻件要考虑分模面的选择、在加工表面设置模锻斜度和模锻园角、有孔的零件还要加上冲孔连皮，模锻件均应避免截面相差过大，薄壁、高
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筋、凸起等结构，模锻件应避免深孔和多孔结构；模锻件减少余块，简化模锻工艺。自由锻件应避免空间曲面结构等。
18.在设计落料模时，如何确定凹、凸模的尺寸？
1） 以落料件确定凹模尺寸，考虑磨损，凹模刃口尺寸应靠近落料件的最小极限尺寸 。
2）以凹模尺寸为基准，减去间隙，设计凸模。 3）模具刃口尺寸精度比冲压件精度高2～3级。
加一题：在设计冲孔模时，如何确定凹、凸模的尺寸？
1） 以冲孔件确定凸模尺寸，考虑磨损，凸模刃口尺寸应靠近孔的最大极限尺寸；
2） 以凸模为基准，加上间隙，设计凹模。
3）模具刃口尺寸精度比冲压件精度高2～3级。 19.试述材料最小相对弯曲半径及其影响因素。 影响因素：
①塑性越好，则rmin/t越小； ②t越小，则rmin/t越小。
③板料的纤维方向与折弯线垂直时，rmin/t最小。
20.试分析：拉深时，工件被拉穿的原因。应如何防止？ 拉穿（又称拉裂）的原因和防止措施如下： 序原因 措施 号 1 m(拉伸系数)过小 多次拉深，再结晶退火 2 模具刃口圆角半径增大模具刃口圆角半径 过小 3 Z（凹凸模间隙）过增大Z 小 4 压边力过大 减小压边力 21.什么是复合冲模？它在结构上有何特点？
复合模：在模具的同一工位在压力机的一次形成中完成2个或2个以上的冲压模具。结构特点：有一个凸凹模（既可做凸模又可做凹模）。
第三篇 焊 接
0.焊接电弧是由阴极区、阳极区和弧柱区三部分组成的。
1.试述冶金连接的原理和特点。
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冶金连接是通过加热或加压（或两者并用），并且用或不用填充材料，使焊件达到原子结合，形成永久性接头的加工方法。
优点：焊缝体积小、重量轻、性能优越；
能简化复杂件、大型件的制造工艺，铸－焊、锻（压）－焊等联合结构；
可修补铸件、锻件以及局部受损坏的零件； 缺点：会产生焊接应力和变形。
2.试述焊条药皮的主要作用。
焊接药皮是压涂在焊芯表面的涂料层，它对保证手工电弧焊的质量极为重要，其主要作用有:
①造气、造渣，起保护作用，防止气孔、夹渣； ②冶金作用，如脱氧、脱硫、脱磷和渗合金等；
③稳弧、脱渣等作用，以保证焊条具有良好的工艺性能，形成美观的焊缝。
3为什么碱性焊条一般均应采用直流反接？
碱性焊条含有的萤石，故一般均采用直流反接。――“简（碱）直反了”
4在强度级别相等的条件下，试从力学性能与工艺性能两个方面比较酸性焊条与碱性焊条。
碱性焊条与强度级别相同的酸性焊条相比，其熔敷金属的塑、韧性好，含氢量低。但碱性焊条的稳弧性较差，对锈、水、油污的敏感性大，容易产生气孔，有毒气体和烟尘多。
结论：在强度级别相等的条件下，酸性焊条（焊接）工艺性好些，碱性焊条的（焊缝）力学性能高些。
5试述结构钢焊条的选用原则。 主要考虑焊缝的力学性能要求。 ① 强度－按“焊缝与母材等强度级别”原则。
即：焊条熔敷金属强度不低于母材，且应相近，不宜高出太多。 ② 塑性、韧性－重要的焊缝、动载荷和结构刚度大时一般选用碱性焊条。 ③
6试述不锈钢焊条的选用原则。
主要考虑焊缝的化学成分要求。遵循“焊缝与母材同化学成分类型”原则。
7掌握典型结构钢焊条：E4313和E5015的编号含义。 E表示焊条。前两位数字表示熔敷金属抗拉强度最小值。第三位数字表示焊条适用的焊接位置，0或1都表示适用于全方位焊接。第三、四位数字的组合表示药皮类型和焊接电流类型。E4313是典型的酸性焊条，其熔敷金属抗拉强度的最小值为420MPa，适合全方位焊接。药皮类型为高钛钾型，交、直流均可。E5015
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材料成型复习思考题(含完整答案版)
