制造技術工程實訓實習報告

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一、工程材料基礎知識

(一)工程材料

1、工程材料按其性能可分為結構材料和功能材料。前者通常以力學性能為主，兼有一定的物理、化學、性能。而后者是以特殊物理化學性能為主的功能材料。工程上通常按化學分類法對工程材料進行分類，可分為金屬材料、陶瓷材料、高分子材料、復合材料。

2、組成合金的結構形式有固溶體、金屬化合物、機械混合物三種。剛和鐵的基本組成元素是鐵和碳，統稱為鐵碳合金，其中碳含量大于2.11%為鐵，小于2.11%為鋼。

3、何為碳素鋼、合金鋼和鑄鐵?分別說明其特點?

碳素鋼是指碳含量小于2.11%和含有少量硅、錳、硫、磷等雜質元素所組成的鐵碳合金，簡稱碳鋼;合金鋼是在碳鋼的基礎上加入其它金屬(如硅、錳、鉻、鎳等)元素的鐵碳合金;鑄鐵是含碳量大于2.11%的鐵碳合金。

碳素鋼價格低廉，工藝性好，廣發應用與機械制造中;合金鋼按加入合金元素的不同，具有不同的性能(高耐磨性、耐蝕性、耐低溫、高磁性等)，按用途可分為結構鋼、特殊性能鋼;鑄鐵按其碳的存在形態可分為灰口鑄鐵和百口鑄鐵。

4、常用的非金屬材料有哪幾類?各有何性能特點?

常用的非金屬材料有種：工程塑料、復合材料、工業橡膠、工業陶瓷等。

工程塑料具有密度小、耐腐蝕、耐磨減模型好、良好的絕緣性能以及成型性等優點，此外還有強度硬度較低、耐熱性差、易老化和儒變等缺點;

復合材料具有較高的比強度和比模量、較好的疲勞強度、耐蝕、耐熱、耐磨、減震的特點;

工業陶瓷：高硬度、高耐磨、高彈性模量、高抗壓強度、高熔點、耐高溫、耐腐蝕、脆性大等特點;

合成橡膠:耐熱、耐磨、耐老化;耐寒;耐臭氧

(二)材料處理技術

1、熱處理工藝主要是通過控制加熱、保溫、冷卻，從而改變材料的表面或內部組織結構，最終達到改善工件的工藝性能和使用性能的目的。常用的熱處理方法有：退火、正火、回火、淬火、調質。

2、說明一下熱處理工藝的主要目的：

退火：降低硬度，改善切削加工性能;消除殘余應力，穩定尺寸;減少變形與裂紋傾向細化晶粒，調整組織，消除組織缺陷。

回火：消除工件淬火產生的殘余應力，防止變形與開裂，調節性能獲得工藝所求力學性能和加工性能，穩定組織與尺寸，保證精度。

淬火：提高試件的硬度、強度以及耐磨性。

表面淬火：通過快速加熱對表面處理，獲得硬度高耐磨的表面層，內部組織仍保持原來的塑性和韌性。

3、更具下圖給定的鋼的加熱、保溫、冷卻情況，指出他們各自的熱處理工藝。

1)退火

2)正火

3)淬火

4)回火

4、解釋

1)調質處理：淬火加高溫回火結合的熱處理。

2)化學熱處理：把材料放入一定的介質內加熱，介質中的原子擴散到材料表面。

5、一下工件分別采用森么最終熱處理工藝?

重在齒輪(40Cr)：淬火、高溫回火、調質;

彈簧(60Si2Mn)：淬火、中溫回火;

銼刀(T12)：淬火、低溫回火。

6、什么是轉化膜處理?鋼的氧化處理是如何進行的?其主要目的是什么?

轉化膜處理是將工件浸入某些溶液中，在一定條件下使其產生一層致密的氧化膜，提高工件防腐蝕的能力;鋼的氧化處理是：將鋼件在空氣—水蒸氣或化學藥物中加熱到適當溫度，使其表面形成藍色的氧化膜。這種工藝又叫作發藍處理。主要目的是：提高氧化膜的防腐蝕能力和潤滑性能。

二、材料成型加工

(一)金屬鑄造成形

1、用方塊圖表示鑄造生產過程。

2、型砂的組成原料：原砂、粘結劑、附加物、水。其中常用的附加物有鋸末、煤粉、淀粉。

3、砂型鑄造中，型砂主要應具備透氣性、耐火性、退讓性、強度、可塑性五方面的性能要求。

4、區分下列名詞術語。

(1)分型面：兩個相鄰鑄型的結合面;

分模面：為了適應分模造型時便于取模而將一個模面分開的切面。

(2)模型：鑄造成形過程中使用的模具

鑄型：一般由上型、下型、型芯、澆注系統等幾部分組成，澆注時容納液態金屬，冷去后形成鑄件。

5、略

6、

7、右面鑄件在不同生產批量時各應采取什么造型方法?

1)單件、小批采用 手工造型;

2)成批、大量采用 機器造型。

8、

9、寫出鑄件的分類缺陷：

(1)孔眼類缺陷：氣孔、針孔、縮孔、縮松、疏松等;

(2)裂紋類缺陷：熱裂、冷裂、冷隔等;

(3)表面類缺陷：夾砂、結疤、粘砂等。

10、特種鑄造是指：除砂型鑄造外的其他鑄造方法，具體有熔模鑄造、金屬型鑄造、壓力鑄造、離心鑄造等鑄造方法。

(二)金屬塑性成形

1、金屬塑性成形方法是指：金屬材料通過壓力加工，使其產生塑性變形，從而獲得所需工件的尺寸，形狀及性能的一種工藝方法。

常用的金屬塑性成形方法有鑄造成形、沖壓成形、擠壓成形、拉拔成形、軋段成形。

2、鑄造時將金屬加熱的目的是降低金屬強度，使其變形抗力降低、提高可鍛性。鍛造時，金屬材料允許的最高加熱溫度稱為始鍛溫度，加熱溫度過高會產生過熱和過燒現象。45鋼的始鍛溫度為1200度，終鍛溫度為800度。

3、鍛造的基本工序是指通過改變材料內部組織可塑性的工序。自由鍛的基本工序有：鐓粗、拔長、彎曲、扭轉、切割、錯移。

4、什么是模型鍛造?模型鍛造與自由鍛造相比有哪些特點?

模型鍛造是指：利用模具使坯料在模膛內產生塑性變形，從而獲得鍛件的方法;與自由鍛相比，它的優點是：①鍛件形狀復雜、尺寸精確、表面光滑②加工余量小，節約材料和工時③鍛件流線分布符合外形結構、力學性能高④生產效率高;缺點是：①模具費用高，生產周期長②鍛件重量不宜過大，一般小于150Kg.

5、試述板料沖壓的工藝特點。其基本工序有哪些?

板料沖壓具有以下特點：①沖壓件質量輕、強度較高、剛性好，尺寸精度和表面粗糙度高等優點②操作簡單，工藝過程以實現機械化和自動化，生產率高，材料消耗少，產品成本低③沖模結構復雜，精度要求高，制造費用高，只適于大批量生產。其基本工序有：①分離工序②變形工序(包括彎曲、拉深變形和翻邊等)。

6、略

7、標出圖示空氣錘各部分的名稱，并簡述工作原理。

①下砥鐵 ②上砥鐵 ③錘桿 ④工作活塞⑤工作缸 ⑥上旋閥 ⑦壓縮缸 ⑧壓縮活塞 ⑨下旋閥 ⑩減速機構 ⑾電動機

工作原理：空氣錘有壓縮氣缸和工作氣缸，電動機通過減速機構和曲柄連桿機構帶動壓縮氣缸里的壓縮活塞上下運動，產生壓縮空氣。

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9、鍛坯在加熱過程中易產生的缺陷是：塑性越來越差，變形抗力越來越大。鍛件常用的冷卻方式有：空冷、抗冷、爐冷三種，冷卻速度過快會使鍛件產生表面應力，發生斷裂等缺陷。

10、何謂粉末鍛造與液態鍛造?各有什么特點?

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