任務(wù)3.2典型零件的毛坯生產(chǎn)1.答：整模造型特點(diǎn)：模樣為一整體，放在一個砂箱內(nèi)，能避免鑄件出現(xiàn)錯型缺陷，造型操作簡單，鑄件的尺寸精度高。應(yīng)用：適用于形狀簡單、最大截面在端部且為平面的鑄件。分模造型特點(diǎn)：模樣沿最大截面處分開。由于造出的鑄型型腔不在同一砂箱中，若上下鑄型錯移會造成鑄件錯型。操作簡便，對各種鑄件的適應(yīng)性好。挖砂造型特點(diǎn)：技術(shù)要求較高，生產(chǎn)率低。應(yīng)用：應(yīng)用最為廣泛。適用于單件、小批量生產(chǎn)，最大截面不在端部且模樣又不便分開的鑄件?；顗K造型特點(diǎn)：活塊造型操作技術(shù)要求較高，產(chǎn)率低。應(yīng)用：生產(chǎn)適用于單件小批量生。刮板造型特點(diǎn)：節(jié)省了模樣材料和模樣加工時間，但操作費(fèi)時，生產(chǎn)率較低。應(yīng)用：適用于單件小批量生產(chǎn)，尤其是尺寸較大的旋轉(zhuǎn)體鑄件的生產(chǎn)。2.答：以雙聯(lián)齒輪毛坯手工造型為例，手工造型過程如下：3.答：機(jī)器造型是采用模板進(jìn)行兩箱造型的。模板是將模型、澆注系統(tǒng)沿分型面與底板連接成一整體的專用模具，造型后底板形成分型面，模型形成鑄型型腔。機(jī)器造型是現(xiàn)代化鑄造車間生產(chǎn)的基本方式。它可大大提高\(yùn)t"/item/%E6%9C%BA%E5%99%A8%E9%80%A0%E5%9E%8B/_blank"勞動生產(chǎn)率，鑄件尺寸精確，表面光潔，加工余量小。同時，可大大改變鑄造車間的落后面貌，改善工人勞動條件。在大批量生產(chǎn)中，盡管機(jī)器造型所需要的設(shè)備、專用砂箱和模板投資較大，但鑄件的成本還能顯著的降低。4.答：熔模鑄造特點(diǎn)：鑄件精度高，表面質(zhì)量好；可制造形狀復(fù)雜的鑄件；適用于各種合金鑄件；生產(chǎn)批量不受限制。應(yīng)用：主要用于生產(chǎn)形狀復(fù)雜、精度要求高、熔點(diǎn)高和難切削加工的小型(質(zhì)量在25kg以下)零件，如汽輪機(jī)葉片、切削刀具、風(fēng)動工具、變速箱撥叉，槍支零件以及汽車、拖拉機(jī)、機(jī)床上的小零件等。金屬型鑄造特點(diǎn)：金屬型鑄件的尺寸精度高，表面質(zhì)量好，加工余量??；金屬型鑄件的組織致密，力學(xué)性能好；金屬型可以一型多鑄，生產(chǎn)率高，勞動條件好。應(yīng)用：主要應(yīng)用于有色金屬鑄件的大批量生產(chǎn)中。如鋁合金的活塞、汽缸體、汽缸蓋、銅合金軸瓦、軸套等。對于黑色金屬，只限于形狀簡單的中、小零件。壓力鑄造特點(diǎn)：鑄件尺寸精度高，表面質(zhì)量好；可壓鑄出形狀復(fù)雜、輪廓清晰的鑄件；鑄件強(qiáng)度高；生產(chǎn)率高。壓鑄存在缺點(diǎn)：壓鑄設(shè)備投資大，制造壓型費(fèi)用高、周期長；壓鑄高熔點(diǎn)合金(如鋼、鑄鐵)時，壓型壽命低。應(yīng)用：不適合單件、小批量生產(chǎn)。內(nèi)腔復(fù)雜的鑄件也難以適應(yīng)。內(nèi)腔復(fù)雜的鑄件也難以適應(yīng)；鑄件內(nèi)部常有小氣孔，影響鑄件的內(nèi)部質(zhì)量；壓鑄件不能進(jìn)行熱處理，也不宜在高溫下工作。離心鑄造特點(diǎn)：鑄件組織致密，無縮孔、縮松、氣孔、夾渣等缺陷,力學(xué)性能好；簡化工藝，提高金屬利用率；便于澆注流動性差的合金鑄件和薄壁鑄件；便于鑄造雙金屬件。應(yīng)用：主要用于生產(chǎn)回轉(zhuǎn)體的中空鑄件，如鑄鐵管、氣缸套、雙金屬軸承、鋼套、特殊鋼的無縫管坯、造紙機(jī)滾筒等。5.答：①鋁活塞：金屬型鑄造；②汽輪機(jī)葉片：熔模鑄造；③大模數(shù)齒輪滾刀：熔模鑄造；④車床床身：砂型鑄造；⑤發(fā)動機(jī)缸體：壓力鑄造；⑥大口徑鑄鐵管：離心鑄造；⑦汽車化油器：金屬型鑄造；⑧鋼套鑲銅軸承：離心鑄造。6.答：這是由于鍛壓件具有韌性好、纖維組織合理，鍛件間性能變化小，并且具有較高的力學(xué)性能的特點(diǎn)，因此鋼制零件宜采用鍛造而不宜采用型材加工。7.答：自由鍛造的工藝特點(diǎn)：自由鍛造所用工具和設(shè)備簡單，通用性好，成本低。同鑄造毛坯相比，自由鍛消除了縮孔、縮松、氣孔等缺陷，使毛坯具有更高的力學(xué)性能。鍛件形狀簡單，操作靈活。因此，它在重型機(jī)器及重要零件的制造上有特別重要的意義。

應(yīng)用領(lǐng)域：自由鍛造是靠人工操作來控制鍛件的形狀和尺寸的，所以鍛件精度低，加工余量大，勞動強(qiáng)度大，生產(chǎn)率也不高，因此它主要應(yīng)用于單件、小批量生產(chǎn)。設(shè)計(jì)自由鍛零件時應(yīng)注意問題：1）應(yīng)避免圓錐體結(jié)構(gòu)和鍛件的斜面，盡量用圓柱體代替圓錐體，用平面代替斜面；2）應(yīng)避免圓柱體與圓柱體相交，改為平面與圓柱體相交或平面與平面相交；3）應(yīng)避免加強(qiáng)筋和凸臺等結(jié)構(gòu)，采取適當(dāng)措施加固零件；4）應(yīng)避免相鄰截面尺寸相差太大的結(jié)構(gòu)，改為其他結(jié)構(gòu)連接；5）應(yīng)避免橢圓形、工字形或其他非規(guī)則形狀截面及非規(guī)則外形。8.答：主要變型工序?yàn)椋虹叴?拔長-鍛臺階9.答：主要變型工序?yàn)椋虹叴?拔長-沖孔10.答：自由鍛的特點(diǎn):工具簡單、通用性強(qiáng),生產(chǎn)準(zhǔn)備周期短。自由鍛件的質(zhì)量范圍廣,從不到lkg到上百噸。對于大型鍛件,自由鍛是唯一的鍛造方法,這使得自由鍛在重型機(jī)械制造中具有特別重要的作用,錘上模鍛的特點(diǎn)：它是在模鍛外向錘上利用模具（鍛模）使毛坯變形而獲得鍛件的鍛造方法。生產(chǎn)效率高，表面質(zhì)量高。胎模鍛件的特點(diǎn)：對工人技術(shù)要求不高，操作簡便，生產(chǎn)效率高。在胎模內(nèi)成型，鍛件內(nèi)部組織致密，纖維分布更符合性能要求。分析圖中零件單件生產(chǎn)選用自由鍛，小批量生產(chǎn)選擇胎模鍛，大批量生產(chǎn)選擇膜鍛。11.答：日常生活中常用的鍋、鏟、勺，都是沖壓成形的。它們的加工工序都是落料、沖壓成形、切邊。12.答：1.能以小拼大，化大為小，簡化了復(fù)雜的機(jī)器零部件，可獲得最佳技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果；

2.能制造多金屬結(jié)構(gòu)，充分利用了材料性能；

3.焊接接頭的密封性好；

4.節(jié)省金屬，材料利用率高；

5.不可拆卸，維修不方便；焊接應(yīng)力和變形較大，且接頭的組織性能不均勻。13.答：首先將電焊機(jī)的輸出端兩極分別與焊件和焊鉗連接。再用焊鉗夾持電焊條。焊接時在焊條與焊件之間引出電弧，高溫電弧將焊條端頭與焊件局部熔化而形成熔池。然后，熔池迅速冷卻、凝固形成焊縫，使分離的兩塊焊件牢固地連接成一整體。焊條的藥皮熔化后形成熔渣覆蓋在熔池上，熔渣冷卻后形成渣殼對焊縫起保護(hù)作用上。最后將渣殼清除掉，接頭的焊接工作就此完成。焊芯：焊芯是焊條內(nèi)被藥皮包覆的金屬絲。它的作用是：起到電極的作用。即傳導(dǎo)電流，產(chǎn)生電弧，形成焊縫金屬。14.答：分別是藥皮和焊芯兩部分。藥皮：熔化后形成熔渣覆蓋在熔池上，熔渣冷卻后形成渣殼對焊縫起保護(hù)作用上。焊芯：焊芯是焊條內(nèi)被藥皮包覆的金屬絲。它的作用是：起到電極的作用，即傳導(dǎo)電流，產(chǎn)生電弧，形成焊縫金屬。15.答：焊接接頭的主要基本形式有四種：對接接頭、T型接頭、角接接頭和搭接接頭。對接接頭：是將兩塊鋼板的邊緣相對配置，并使其表面成一直線而結(jié)合的接頭。這種接頭能承受較大的靜力和震動載荷，所以是焊接結(jié)構(gòu)中最常用的接頭形式。

T型接頭：是兩個構(gòu)件相互垂直或傾斜成一定角度而形成的焊接接頭。這種接頭焊接操作時比較困難，整個接頭承受載荷的能力，特別是承受震動載荷的能力比較差。由于結(jié)構(gòu)件組成的復(fù)雜多樣性，這種接頭在焊接結(jié)構(gòu)中也是較為常見的形式之一。

角接接頭：是將兩塊鋼板配置成直角或某一定的角度，而在板的頂端邊緣上焊接的接頭。角接接頭不僅用于板與板之間的有角度連接，也常用于管與板之間，或管與管之間的有角度連接。

搭接接頭：是將兩塊鋼板相疊，而在相疊端的邊緣采用塞焊、開槽焊進(jìn)行焊接的接頭形式。這種接頭的強(qiáng)度較低，只能用于不太重要的焊接構(gòu)件中。16.答：1、以上鋼材能基本能滿中產(chǎn)品性能要求，抗拉強(qiáng)度有400mpa左右。

2、這幾種鋼材焊接性好，裂紋傾向小，都屬于低碳鋼，焊前、焊接過程中不需要處理，對焊條或焊絲的要求也較低。

3、常把焊接時形成裂紋和在焊縫區(qū)產(chǎn)生脆性的傾向作為衡量鋼的可焊性的主要指標(biāo)。一般碳鋼以含碳量＜0.45%可焊性好，而且該鋼材的價格在鋼材中較便宜。17.

答：1）.焊條電弧焊，主要特點(diǎn)——操作靈活；待焊接頭裝配要求低；可焊金屬材料廣；焊接生產(chǎn)率低；焊縫質(zhì)量依賴性強(qiáng)（依賴于焊工的操作技能及現(xiàn)場發(fā)揮）；

2）.埋弧焊（自動焊），主要特點(diǎn)——焊接生產(chǎn)率高；焊縫質(zhì)量好；焊接成本低；勞動條件好；難以在空間位置施焊；對焊件裝配質(zhì)量要求高；不適合焊接薄板（焊接電流小于100A時，電弧穩(wěn)定性不好）和短焊縫。

3.二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊（自動或半自動焊），主要特點(diǎn)——焊接生產(chǎn)率高；焊接成本低；焊接變形小（電弧加熱集中）；焊接質(zhì)量高；操作簡單；飛濺率大；很難用交流電源焊接；抗風(fēng)能力差；不能焊接易氧化的有色金屬。

4.MIG/MAG焊（熔化極惰性氣體/活性氣體保護(hù)焊），主要特點(diǎn)——保護(hù)氣通常是氬氣或氦氣或它們的混合氣。MIG用惰性氣體，MAG在惰性氣體中加入少量活性氣體，如氧氣、二氧化碳?xì)獾取?/p>

5.TIG焊（鎢極惰性氣體保護(hù)焊），主要特點(diǎn)——在惰性氣體保護(hù)下，利用鎢極與焊件間產(chǎn)生的電弧熱熔化母材和填充焊絲（也可不加填充焊絲），形成焊縫的焊接方法。焊接過程中電極不熔化。

6.等離子弧焊，主要特點(diǎn)——借助水冷噴嘴對電弧的拘束作用，獲得高能量密度的等離子弧進(jìn)行焊接的方法。18.答：1).焊條電弧焊2).埋弧焊3).焊條電弧焊19.答：低碳鋼是含碳量低于0.25%的碳素鋼，因其強(qiáng)度和硬度低，又稱作軟鋼。它包括大部分普通碳素結(jié)構(gòu)鋼和一部分優(yōu)質(zhì)碳素鋼，大都不經(jīng)熱處理就用于工程結(jié)構(gòu)件，有的經(jīng)滲碳滲氮等熱處理后用于耐磨的機(jī)械零件。低碳鋼退火組織為鐵素體和少量珠光體，其強(qiáng)度和硬度都較低，塑性和韌性較好。因而其冷成型良好，可進(jìn)行卷邊、折彎、沖壓、拉伸等冷加工；易于鍛造、焊接等熱加工。由于低碳鋼含碳量較低，合金元素Mn、Si的含量也不高?？偟膩碚f，它的焊接性良好，不會因焊接熱周期的快速冷卻引起淬硬而是組織脆化。所以，一般厚度小于70mm的焊件焊前不需預(yù)熱，也不必保持層間溫度。但對于鍋爐、壓力容器等重要的焊接結(jié)構(gòu)除外，還是要考慮預(yù)熱和保持層間溫度。奧氏體不銹鋼的手弧焊具有熱影響區(qū)小、易于保證質(zhì)量，適應(yīng)各種焊接位置及不同板厚工藝要求的優(yōu)點(diǎn)。焊條有酸性鈦鈣型和堿性低氫鈉型兩大類。低氫鈉型的不銹鋼焊條抗熱裂性較高，但成形不如鈦鈣型焊條，耐腐蝕性也較差。鈦鈣型焊條具有良好的工藝性能，生產(chǎn)中應(yīng)用較普遍。20.答：焊接鋁及鋁合金采用交流氬弧焊的方法來，因?yàn)樗鼰崃考校缚p美觀，變形小，有氬氣保護(hù)，能防止夾渣和氣孔。銅的焊接可以采用氣焊，但效率太低、變形大，而且還要預(yù)熱到400℃以上，勞動條件也不好。手工電弧焊可用銅107或銅227的焊條，電源用直流反接，電弧盡量壓低，采用直線往返形運(yùn)條法，以改善焊縫成形。21.答：1）焊縫的布置盡可能的分散2）焊縫的布置盡可能的對稱3）焊縫要避開應(yīng)力較大和應(yīng)力集中的部位4）焊縫應(yīng)盡量避開機(jī)械加工表面5）便于焊接操作22.答：毛坯是還沒加工的原料，也可指成品完成前的那一部分。零件則

可以裝配成機(jī)器、儀表以及各種設(shè)備的基本\t"/item/%E9%9B%B6%E4%BB%B6/_blank"制件。．合理選擇毛坯可提高生產(chǎn)率、降低成本。23.答：常用獲得毛坯的方法有：鑄造、鍛壓、焊接和型材。

答：工藝性原則、適應(yīng)性原則、生產(chǎn)條件兼顧原則、經(jīng)濟(jì)性原則、可持續(xù)性發(fā)展原則。26.答：主要有箱體，盤類，軸類，叉架類等。還有各種連接件（花鍵，螺紋，銷等），緊固件（螺釘），傳動件（齒輪，皮帶等）以及潤滑密封件（墊片等）。零件的性能包括機(jī)械性能、物理性能和化學(xué)性能。主要分析機(jī)械性能，如：緊固螺栓要求的主要機(jī)械性能是強(qiáng)度和塑性；傳動齒輪主要是表面高強(qiáng)度及疲勞極限，心部強(qiáng)度韌性。選材原則：一般情況下均選用碳素鋼；45＃調(diào)質(zhì)處理；如：軸，齒輪；承受沖擊載荷，要求耐磨或結(jié)構(gòu)要求緊湊時；采用低碳鋼合金鋼滲碳淬火，20Cr、18CrMnTi、20CrMo；例如：齒輪軸；載