艺术铸造复习资料
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一、填空题1、常见毛坯种类有铸件、压力加工件、和焊接件。
其中对于形状较复杂的毛坯一般采用铸件。
2、影响合金充型能力的因素很多,其中主要有___合金流动性____、__浇铸条件_和_铸型的充填条件__三个方面。
3、凝固过程中所造成的体积缩减如得不到液态金属的补充,将产生缩孔或缩松。
4、铸件应力过大会引起变形、裂纹等缺陷。
因此,进行铸件结构设计时应注意使铸件的壁厚尽量均匀一致。
5、液态合金充满铸型,获得尺寸正确、轮廓清晰铸件的能力,称为液态合金的充型能力。
6、铸件上各部分壁厚相差较大,冷却到室温,厚壁部分的残余应力为拉应力,而薄壁部分的残余应力为压应力。
7、任何一种液态金属注入铸型以后,从浇注温度冷却至室温都要经过三个联系的收缩阶段,即液态收缩、凝固收缩和固态收缩。
8、影响合金收缩的因素有化学成分、浇铸温度、铸件结构与铸型条件9、合金的结晶温度范围愈__小__,其流动性愈好。
10、根据生产方法的不同,铸造方法可分为砂型铸造和特种铸造两大类11、制造砂型时,应用模样可以获得与零件外部轮廓相似的铸件外形,而铸件内部的孔腔则是由型芯形成的。
制造型芯的模样称为芯盒。
12、为使模样容易从砂型中取出,型芯容易从芯盒中取出,在模样和芯盒上均应做出一定的拔模斜度。
13、浇注系统是金属熔液注入铸型型腔时流经的通道,它是由浇口杯、直浇道、横浇道和内浇道组成。
14、铸件常见的缺陷有浇不足、冷隔、气孔、砂眼和缩孔等。
15、合金的液态收缩和凝固收缩是形成铸件缩孔和缩松的基本原因。
16、孕育铸铁的生产过程是首先熔炼出碳和硅含量较低的原始铁水,然后铁水出炉时加孕育剂。
17、可锻铸铁是先浇铸出白口铸铁,然后进行石墨化退火而获得的18、按铸造应力产生的原因不同可分为热应力应力和机械应力。
19、铸件顺序凝固的目的是防止缩孔、缩松。
20、控制铸件凝固的原则有二个,即顺序凝固和同时凝固。
21影响铸铁石墨化最主要的因素是化学成分和冷却速度。
铸造工艺学复习程军超制名词:4个,每个2分;填空:20个,每个1分;简答+计算:72分。
铸造:是将液态合金注入铸型中使之冷却、凝固,制备铸件的工艺方法。
与其它工艺相比,铸造具有的优点:①适用范围广②不受金属或合金种类限制③铸件尺寸精度高④成本低廉第一章粘土砂及涂料1.铸造工艺设计:根据铸造零件的特点,技术要求,生产批量和生产条件等确定铸造方案和工艺参数,绘制工艺卡等技术文件的过程。
2.3.4.5.原砂中颗粒直径小于20um部分所占的质量分数统称为原砂的含泥量。
铸造用砂的粒形大致分为三类:即圆形、多角形、尖角形。
○、□、△角形系数(E)是铸造用硅砂的实际比表面积与理论比表面积的比值。
ZGS92-50/100(54A):铸造用硅砂、硅砂中二氧化硅质量分数最低为90%、主要力度组成为三筛,其首筛筛号为50,尾筛筛号为100,粒度的平均细度值为54,平均细度偏差为±2。
6.粘土砂铸型常见的缺陷:夹砂、粘砂、裂纹、侵入性气孔。
7.8.第二章无机化学粘结剂型(芯)砂1.常用的无机化学粘结剂有水玻璃、水泥、磷酸盐聚合物等。
2.钠水玻璃CO2硬化法优缺点:优点:①混砂、紧实、硬化、起模均很简易。
②CO2便宜、安全。
缺点:①浇注后溃散性差。
②旧砂难用摩擦法再生。
③硬化的型、芯保存性差(尤其在寒冷潮湿条件下)。
④强度稍显不足。
3.第三章有机化学粘结剂砂程军超制第四章铸造工艺及工装设计概念第五章铸造工艺方案的确定1.型砂和芯砂的组成:原砂+粘结剂+附加物。
2.砂型铸造的铸型:湿型、干型、表面干型、自硬型3.浇注位置-浇注时,铸件在铸型中所处的位置/铸件的某个表面位于铸型的上、下还是侧面。
4.浇口位置-内浇口与铸型型腔连接处的位置/液态金属流入铸型型腔的位置。
5.浇注位置的选择原则①铸件的重要加工面应朝下或呈侧立面②尽可能使铸件的大平面朝下,以避免形成夹砂和夹杂缺陷。
③应保证铸件能充满④应有利于铸件的补缩⑤应尽可能避免使用吊砂、吊芯或悬臂砂芯,便于下芯,合箱及检验⑥应使合箱位置、浇注位置和铸件的冷却位置相一致。
铸造工艺学试题及答案《铸造工艺学》主要论述了铸造工艺设计的基本概念、铸造工艺方案、浇注系统设计、铸件凝固与补缩的基本原则、消失模铸造工艺设计的特点。
以下是由阳光网我整理关于铸造工艺学试题的内容,希望大家喜欢!铸造工艺学试题及答案(一)1、什么是铸造工艺设计?铸造工艺设计就是根据铸造零件的结构特点、技术要求、生产批量、生产条件等,确定铸造方案和工艺参数,绘制铸造工艺图,编制工艺卡等技术文件的过程。
2、为什么在进行铸造工艺设计之前要弄清楚设计的依据,设计依据包括哪些内容?在进行铸造工艺设计前设计者应该掌握生产任务和要求,熟悉工厂和车间的生产条件这些是铸造工艺设计的基本依据,还需要求设计者有一定的生产经验,设计经验并应对铸造先进技术有所了解具有经济观点发展观点,才能很好的完成设计任务设计依据的内容一、生产任务1)铸件零件图样提供的图样必须清晰无误有完整的尺寸,各种标记 2)零件的技术要求金属材质牌号金相组织力学性能要求铸件尺寸及重量公差及其它特殊性能要求 3)产品数量及生产期限产品数量是指批量大小。
生产期限是指交货日期的长短。
二、生产条件 1)设备能力包括起重运输机的吨位,最大起重高度、熔炉的形式、吨位生产率、造型和制芯机种类、机械化程度、烘干炉和热处理炉的能力、地坑尺寸、厂房高度大门尺寸等。
2)车间原料的应用情况和供应情况 3)工人技术水平和生产经验 4)模具等工艺装备制造车间的加工能力和生产经验三、考虑经济性对各种原料、炉料等的价格、每吨金属液的成本、各级工种工时费用、设备每小时费用等、都应有所了解,以便考核该工艺的经济性。
3.铸造工艺设计的内容是什么?铸造工艺图,铸件(毛坯)图,铸型装配图(合箱图),工艺卡及操作工艺规程。
4.选择造型方法时应考虑哪些原则?1、优先采用湿型。
当湿型不能满足要求时再考虑使用表干砂型、干砂型或其它砂型。
选用湿型应注意的几种情况1)铸件过高的技术静压力超过湿型的抗压强度时应考虑使用干砂型,自硬砂型等。
铸造厂考试试题及答案详解铸造是金属材料加工的一种重要方法,其应用广泛且技术要求较高。
为了评估铸造工人的技能和知识水平,铸造厂通常会组织考试。
本文将为您详细解析铸造厂考试试题及答案,以帮助考生提升备考效果。
一、铸造工艺试题1. 铸造是一种将熔融金属注入形状模具中,通过冷却凝固而得到所需零件的工艺。
以下哪项不是铸造的方法?A. 砂型铸造B. 熔模铸造C. 压力铸造D. 挤压成型答案:D.挤压成型解析:挤压成型是通过挤压机将金属材料挤出成型的工艺,不属于传统的铸造方法。
2. 在砂型铸造中,以下哪种砂型常用于生产大型零件?A. 粘土砂型B. 人工石英砂型C. 硅溶胶砂型D. 碳化硅砂型答案:A.粘土砂型解析:粘土砂型具有廉价、易于加工和成形等优点,适用于制造大型零件。
3. 铸造中的浇注温度对产品质量有重要影响。
以下哪项描述正确?A. 浇注温度高,可以提高产品的收缩率。
B. 浇注温度高,易导致铸件缩松和疏松。
C. 浇注温度低,有利于金属充填。
D. 浇注温度低,会增加铸件表面的气孔。
答案:B.浇注温度高,易导致铸件缩松和疏松。
解析:浇注温度过高会造成金属液体在凝固过程中过快收缩,易导致铸件出现缩松和疏松等缺陷。
二、材料试题1. 铝合金是一种常见的铸造材料,以下哪种铝合金具有高强度和优良韧性?A. 硬铝B. 纯铝C. 可锻铝合金D. 铝青铜答案:C.可锻铝合金解析:可锻铝合金经过热处理后,具有较高的强度和韧性,适用于承受较大载荷的零件制造。
2. 铸造中常用的熔炼设备是炉子,以下哪种炉子可以同时完成熔炼和保温两个环节?A. 电阻炉B. 频率感应炉C. 电弧炉D. 感应熔炼炉答案:D.感应熔炼炉解析:感应熔炼炉利用感应加热原理,可以同时完成熔炼和保温两个环节,具有高效和节能的特点。
3. 铸造中常用的脱模剂是为了减少铸件与模具的粘结力,提高铸件的表面质量。
以下哪种脱模剂采用溶液形式进行喷涂?A. 无机脱模剂B. 有机脱模剂C. 涂料脱模剂D. 羊毛脱模剂答案:B.有机脱模剂解析:有机脱模剂一般采用溶液形式进行喷涂,能够较好地与模具表面附着,并且易于清除。
铸工考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 铸造过程中,下列哪项不是铸造缺陷?A. 气孔B. 缩孔C. 夹杂D. 硬化答案:D2. 砂型铸造中,型砂的主要成分是什么?A. 石英砂B. 石灰石C. 铁矿石D. 石墨答案:A3. 铸造中,哪种金属的熔点最高?A. 铁B. 铜C. 铝D. 镁答案:A二、填空题(每空2分,共20分)4. 铸造合金的流动性是指合金在______条件下的流动能力。
答案:(一定温度和压力)5. 铸造过程中,为了提高铸件的致密性,可以采用______工艺。
答案:(压力铸造)三、简答题(每题10分,共30分)6. 简述铸造工艺中的“三要素”是什么,并解释其重要性。
答案:铸造工艺中的“三要素”指的是温度、压力和时间。
温度影响合金的流动性和铸件的微观结构;压力影响铸件的致密性和尺寸精度;时间决定了合金在型腔中的停留时间,影响铸件的冷却速度和组织结构。
7. 描述铸造过程中的“浇注系统”设计原则。
答案:浇注系统设计应遵循以下原则:确保合金液平稳、均匀地流入型腔;避免合金液在流动过程中产生氧化和夹杂;浇注系统应有利于气体的排出,减少气孔缺陷;浇注系统应便于合金液的凝固和铸件的脱模。
四、计算题(每题15分,共30分)8. 已知某铸件的重量为20kg,合金的密度为7.85g/cm³,求该铸件的体积。
答案:首先将重量转换为克,即20kg = 20000g。
然后使用公式 V = m/ρ,其中 V 为体积,m 为质量,ρ 为密度。
代入数值计算得 V = 20000g / 7.85g/cm³ ≈ 2545.92cm³。
9. 某铸造车间需要铸造100个铸件,每个铸件的重量为5kg,若铸造效率为80%,求实际需要的合金重量。
答案:首先计算100个铸件的总重量,即100 * 5kg = 500kg。
然后根据铸造效率计算实际需要的合金重量,即 500kg / 80% = 625kg。
铸造工程学复习提纲1.什么是充型和凝固?影响铸件凝固方式的主要因素是什么?充填铸型(充型):亦称浇注,是指液态合金填充铸型的过程,是一种运动速度变化的机械过程。
冷却凝固:液态金属通过冷却凝固而形成铸件的过程,是结晶和组织变化的热量传递过程。
合金的结晶温度范围铸件的温度梯度2.合金的收缩分为几个阶段?各易产生何种缺陷?三个阶段:液态收缩、凝固收缩、固态收缩液态收缩和凝固收缩是产生缩孔和缩松的基本原因,铸件的固态收缩不仅对铸件的尺寸精度有着直接的影响,而且是铸造应力、变形、裂纹的变形。
3.砂型分为几类?粘土砂型、水玻璃砂型各分为几类?湿型砂的基本组成是什么?其粘结机理?粘土砂型、无机化学粘结剂砂型、有机粘结剂砂型。
粘土砂型包括湿型、表面干型、干型。
水玻璃砂型包括CO2硬化水玻璃砂(包括VRH法)、自硬水玻璃砂(有机酯硬化)、物理硬化水玻璃砂(烘干法/微波法)。
湿型砂的分类面砂、干砂、单一砂。
湿型砂的基本组成是原砂、粘土、附加物和水粘结机理:粘土表面带有电荷和可交换性阳离子。
4.什么是夹砂结疤和鼠尾?①夹砂结疤均是指在铸件比较开阔的表面上出现一片或多片粗糙而不规则的金属凸出物,其内部金属层中还常夹有砂层,称为夹砂结疤。
②鼠尾:铸件表面上细长而不规则的线状凹槽,形状好象裂纹或隙缝,凹槽深度不超过5mm,有一定方向性,无金属瘤状物,这种缺陷通常沿下型内浇口正前方产生,在下型表面上可看到与这些凹槽相对应的线状棱纹,称为鼠尾。
5.浇注系统的组成是什么?各有什么作用?浇口杯、直浇道、直浇道窝、横浇道、内浇道、末端延长段。
浇口杯作用:①承接来自浇包的金属液,防止飞溅和溢出,方便浇注;②减少金属液对铸型的直接冲击;③可能撇去部分熔渣、杂质、阻止其进入直浇道内;提高金属液静压力。
直浇道作用:从浇口杯中将浇口杯中的金属液引入横浇道、内浇道或直接进入型腔。
直浇道窝作用:①缓冲作用,减轻金属液对直浇道底部型砂冲刷②缩短直横道拐弯处的高度紊流区;③改善内浇道的流量分布,有利于内浇道流量分布的均匀化;④减少直-横浇道拐弯处的局部阻力系数和水头损失,有利于金属液中气泡的浮出。
铸造工艺设计就是根据铸造零件的结构特点、技术要求、生产批量和生产条件等,确定铸造方案和工艺参数,绘制铸造工艺图,编制工艺卡等技术文件的过程。
1.从避免缺陷方面审查铸件结构(1)铸件应有合适的壁厚(2)铸件结构不应造成严重的收缩阻碍,注意壁厚过渡和圆角。
(3)铸件内壁应薄于外壁(4)壁厚力求均匀,减少肥厚部分,防止形成热节(5)有利于补缩和实现顺序凝固(6)防止铸件翘曲变形(7)避免浇注位置上有水平的大平面结构2.从简化铸造工艺方面改进零件结构(1)改进妨碍起模的凸台、凸缘和肋板结构(2)取消铸件外表侧凹(3)改进铸件内腔结构以减少砂芯(4)减少和简化分型面(5)有利于砂芯的固定与排气(6)减少清理铸件的工作量(7)简化模具的制造(8)大型复杂件的分体铸造和简单小件的联合铸造铸件的浇注位置是指浇注时铸件在型内的所处的状态和位置。
3.浇注位置选择应遵循的原则1.铸件的重要部分应尽量置于下部。
2重要加工面应朝下或呈直立状态。
3使铸件的大平面朝下,避免夹砂结疤类缺陷。
4.应保证铸件能充满 5应有利于铸件的补缩6避免用吊砂、吊芯或悬臂式砂芯,便于下芯、合箱及检验。
5.应使合箱位置、浇注位置和铸件冷却位置相一致这样可避免变合箱后或于浇注后再次翻转铸型。
2.3分型面:两半铸型相互接触的表面选择分型面的基本原则(1)铸件全部或大部分置于同一半型中 2尽量减少分型面的数目 3分型面尽量选择平面 4便于下芯、合箱和检查型腔尺寸5不使砂箱过高 6受力件的分型面选择不应削弱铸件的结构强度 7注意减轻铸件的清理和机械加工量4.确定砂芯形状(分块)及分盒面选择的基本原则(1)保证铸件内腔尺寸精度(2)保证操作方便(3)保证铸件壁厚均匀(4)应尽量减少砂芯数目(5)填砂面应宽敞,烘干支撑面是平面(6)砂芯形状适应造型、制芯方法。
(7)还应使每块砂芯有足够的断面,保证有一定的强度和刚度,并能顺利排出砂芯中的气体;(8)使芯盒结构简单,便于制造和使用等。
铸造工艺学考题考试总结一;冷铁:为增加局部冷却速度;在型腔内部及工作表面安放的金属块作用:①在冒口难于补缩的部位防止缩孔缩松..②防止壁厚交叉部位及急剧变化部位产生裂纹..③与冒口配合使用;能加强铸件的顺序凝固条件;扩大冒口补缩距离或范围;减少冒口数目或体积..④用冷铁加速个别热节的冷却;使整个铸件接近于同时凝固;既可防止或减轻铸件变形;又可提高工艺出品率..⑤改善铸件局部的金相组织和性能..如细化基体组织;提高铸件表面硬度和耐磨性..⑥减轻和防止厚壁铸件中的偏析..二;分型面及选择原则分型面是两半铸型接触的的表面;分型面在很大程度上影响铸件的尺寸精度;成本和生产率..选择原则:①应使铸件全部或大部分位于同一砂型内②应尽量减少分型面的数目③分型面应尽量选用平面④便于下芯;合箱和检查型腔尺寸⑤不使砂箱过高⑥受力件的分型面的选择不应削弱铸件结构强度⑦注意减轻铸件清理和机械加工量三钠水玻璃砂硬化机理硬化机理:因为水玻璃中本来就有下列平衡;硅酸钠水解;Na2O·mSiO2·nH2O=2NaOH+mSiO2·nH2O 向水玻璃中吹入二氧化碳时;由于二氧化碳是酸性氧化物其余水解反应NaoH+CO2=Na2co3+H2O促进水解反应向右进行;硅酸分子增多;其发生缩聚反应≡Si-O-H+H-O-Si≡→≡Si-O-Si≡+H2O其还会进一步缩聚;形成凝胶..钠水玻璃的物理脱水作用;由液态到固态和化学反应形成新物质的结果..目前铸造生产中常用的一些硬化方法;都是加入能直接或间接影响上述反应平衡点的气态、液态或粉状硬化剂;与OH-作用;从而降低pH值;或靠失水;或靠上述两者的复合作用来达到硬化..1分a失水发生由液态到固态的转变:凡是能去除水玻璃中水分的方法;如加热烘干;吹热空气或干燥的压缩空气;真空脱水;微波照射以及加入产生放热反应的化合无等都可以使钠水玻璃硬化..2分b化学反应;形成新的产物:钠水玻璃在加入酸性或具有潜在酸性的物质时;其pH值降低;稳定性下降;使得其水解和缩聚过程加速进行..2分目前存在的问题及解决方法:①出砂性差——a在钠水玻璃中加入附加物;b减少钠水玻璃的用量;c减低易熔融物质的含量;d采用以石灰石作原砂的钠水玻璃CO2自硬砂..②铸铁件粘砂——a刷涂料;最好使用醇基涂料;b一般铸铁件也可以在钠水玻璃中加入适量的煤粉或者适量具有填料性能的高岭土式粘土③型、芯表面粉化白霜——a控制钠水玻璃的水分不要偏高;吹CO2的时间不宜过长;型、芯不要放置太久;b据有关工厂的经验;在钠水玻璃中加入占砂质量1%左右;密度为1.3克∕立方厘米的糖浆;可以有效防止粉化..④砂芯抗吸湿性差——a在钠水玻璃砂中加入锂水玻璃或在钠水玻璃中加入Li2CO3、CaCO3、ZnCO3等无机附加物;b在钠水玻璃中加入少量有机材料或加入具有表面活性剂作用的有机物;粘结剂..⑤此外;还存在发气量大注意排气;先烘干砂芯再浇注、旧砂再生和回用困难、热膨胀加入质量分数4%的高岭土粘土形式的铝土等问题..四. 阐述用湿型砂铸造时出现水分迁移现象时;其传热、传质有何特征答:1热通过两种方式传递;一是通过温度梯度进行导热;未被吸收的热通过干砂区传导至蒸发界面使水分汽化;二是靠蒸汽相传递..蒸汽的迁移依赖于蒸汽的压力梯度..2干砂区的外侧为蒸发界面及水分凝聚区;没有温度梯度..3铸件表面温度与干砂区的厚度及蓄热系数有关..五. 浇注系统的基本类型有哪几种各有何特点答:1.封闭式浇注系统特点:封闭式浇注系统有较好的阻渣能力;可防止金属液卷入气体;消耗金属少;清理方便..主要缺点是:进入型腔的金属液流速度高;易产生喷溅和冲砂;使金属氧化;使型内金属液发生扰动、涡流和不平静..因此;主要应用于不易氧化的各种铸铁件..对容易氧化的轻合金铸件;采用漏包浇注的铸钢件和高大的铸铁件;均不宜使用..2.开放式浇注系统主要优点是进入型腔时金属液流速度小;充型平稳;冲刷李小;金属氧化轻..适用于轻合金铸件、球铁件等..漏包浇注的铸钢件也宜采用开放式浇注系统;但直浇道不能呈充满态;以防钢水外溢;造成事故..主要缺点是;阻渣效果稍差;内浇道较大;金属消耗略多..按内浇道在铸件上的位置分为一顶注式浇注系统优点是容易充满;可减少薄壁件浇不到、冷隔的方面的缺陷;充型后上部温度高于底部;有利于铸件自下而上的顺序凝固和冒口的补缩;冒口尺寸小;节约金属;内浇道附近受热较轻;结构简单;易于清除..缺点是易造成冲砂缺陷;金属液下落过程中接触空气;出现激溅、氧化、卷入空气等现象;使充型不平稳..易产生砂孔、铁豆、气孔和氧化夹杂物缺陷;大部分浇注时间;内浇道工作在非淹没状态;相对地说;横浇道阻渣条件较差..二底注式浇注系统特点是充型后金属的温度分布不利于顺序凝固和冒口补缩;内浇道附近容易过热;导致缩孔、缩松和结晶粗大等缺陷;金属液面在上升中容易结皮;难保证高达的薄壁铸件充满;易形成浇不到、冷隔等缺陷;金属消耗量浇道..三中间注入式浇注系统它兼有顶注式和底注式浇注系统的优缺点..由于内浇道在分型面上开设;故极为方便;广为应用..适用于高度不大的中等壁厚的铸件..四阶梯式浇注系统优点是金属液首先由最低层内浇道充型;随着型内液面上升;自下而上地、顺序地流经各层内浇道..因而充型平稳;型腔内气体排出顺利..充型后;上部金属液温度高于下部;有利于顺序凝固和冒口的补缩;铸件组织致密..易避免缩孔、缩松..冷隔和浇不到等铸造缺陷利用多内浇道;可减轻内浇道附近的局部过热现象..主要缺点是:造型复杂;有时要求几个水平分型面;要求正确的计算和结构设计..六. 何谓冒口、冒口有效补缩距离请画出铸钢板件、杆件、阶梯形铸钢件;加与不加冷铁有效补缩距离示意图..答:1设置冒口是常用的铸造工艺措施;冒口常设置在铸件的厚壁处或热节部位;主要用于防止缩孔、缩松、裂纹和变形等铸件缺陷..2分2冒口的有效补缩距离为冒口作用区与末端区长度之和;它是确定冒口数目的依据;与铸件结构、合金成分及凝固特性、冷却条件、对铸件质量要求的高低等各种因素有关;简称为冒口补缩距离..2分35分板件及杆件铸钢冒口的补缩距离a 板形件 b杆形件阶梯形铸钢件冒口补缩距离1-冒口 2-铸件l1=3.5T2 l2=3.5T3-T1 l3=3.5T3-T1+110mm冷铁对冒口补缩距离的影响a板件 b 杆件1-冒口 2-冷铁 3-铸件23八;冒口的功用是什么常用哪几种冒口冒口的形状冒口是铸型内用以储存金属液的空腔;在铸件形成时补给金属;有防止缩孔;缩松;排气和集渣的作用..常用冒口种类:明顶冒口;暗顶冒口;侧冒口..冒口形状:圆柱形、球顶圆柱形、长腰圆柱形、球形及局球形等多种..七.侵入性气孔与反应性气孔的本质区别是什么分析两种气孔的形成条件及形成过程;并提出防止措施..答:1侵入性气孔与反应性气孔的形成原因不同..前者是由于砂型芯空隙中蒸发出的气体进入铸型中来不及逸出形成的较大的不圆整;梨形的气孔;后者是由于铸件与砂型中的物质反应;生成的气体在型中形核长大;来不及逸出;在铸件表面形成的针状或蝌蚪状垂直于铸件壁的气孔..2分2侵入性气孔形成的条件:形成过程:气体在空隙内有气相处形成气核;气体逐渐向气泡核中聚集;使气泡长大;压力增大;当气泡长到一定大小时;下部出现腰或颈;最后断开;逃离型壁进入金属液中..1分防止措施:a减少铸型发气量;b提高金属液的静压力;即形成时的阻力;c使砂型的紧实度适中;有利于气体排出..1分3反应性气孔的形成条件:金属液或金属液的氧化物与型内的附加物或加热时生成的气体反应;生成较多的气体..1分形成过程:2分a CO形成学说:Fe与金属液中的CO2反应生成CO;CO不溶于金属液;在固相或夹杂物上成核;生成的气体聚集;沿阻力小;柱状晶方向生长;来不及逸出;形成气孔;b氢引起学说:FeO与金属液中的H反应生成H2O;钢液脱氧不好时;生成的H2O质点为气泡核;气体聚集来不及逸出时;形成气孔;c氮引起学说:有机粘结剂砂型中;各组分发生反应生成NH3等气体;分解形成NH;吸附、溶解、聚集;打一定量时;金属液温度降低;氮气析出成为气泡核;气体聚集;来不及析出时形成气孔..防止措施:a防止金属液与铸型发生化学反应;b尽量减少有机粘结剂的使用;或用涂料或添加剂等;c避免铸型发生吸气;d在保证砂型强度的基础上尽量降低型中水分含量..1分九;浇注位置的选择或确定为何受到铸造工艺人员的重视应遵循哪些原则确定浇注位置是铸造工艺设计中重要的一环;关系到铸件的内在质量、铸件的尺寸精度铸造工艺过程中的难易;因此往往须制定出几种方案加以分析;对此择优选用..应遵循的原则为:1、铸件的重要部分应尽量置于下部2、重要加工面应朝下或呈直立状态3、使铸件的大平面朝下;避免夹砂伤疤类缺陷4、应保证铸件能充满5、应有利于铸件的补缩6、避免用吊砂;吊芯或悬臂式砂芯;便于下芯;合箱及检验7、应使合箱位置;浇注位置和铸件冷却位置相一致十;用模数法计算冒口的原理;浇冒口设计步骤遵守顺序凝固的基本原理;冒口的凝固时间τr应大于等于铸件被补缩部位的凝固时间τc;遵循公式Mr/Kr 2≧Mc/ Kc2;Mr 、Mc 分别为冒口模数;铸件模数Kr 、Kc分别为冒口、铸件的凝固系数..在铸件补缩过程中冒口金属逐渐减少;顶面形成缩孔;散热表面积增大;因而冒口模数逐渐减少..铸件模数由于得到炽热金属液的补充模数相对的有所增大..浇冒口设计步骤:1把铸件分为几个补缩区;按简单几何体即热节点模数公式计算各区模数2计算冒口及冒口颈的模数3)确定冒口的形状和尺寸4)检查顺序凝固条件;如补缩液是否足够;补缩通道是否畅通..5)校核冒口补缩能力十一、怎样发挥横浇道阻渣作用1横浇道应呈充满液态;即满足充满条件2流速应尽可能低3内浇道的位置关系要正确a内浇道距直浇道应足够远;使渣团有条件浮起到超过内浇道的吸动区b有正确的横浇道末端延长段c封闭式浇铸系统的内浇道应位于横浇道的下部;且和横浇道同一底面d封闭式浇注系统的横浇道应高而窄;一般取高度为宽度的2倍e内浇道应远离横浇道的弯道;用直的横浇道;内浇道同横浇道的链接;呈锐角时初期进渣较多;呈钝角时增加紊流程度..19.十二;铸件的内浇道开设的原则是什么答:内浇道设计的基本原则(1)内浇道在铸件上的位置和数目应服从所选定的凝固顺序或补缩方法a 同时凝固:内浇道在薄壁处;数量多且分散分布..b 顺序凝固:内浇道开在厚壁或冒口处c 复杂铸件:采用顺序凝固与同时凝固相结合的原则..(2)方向不要冲着细小砂芯、型壁、冷铁和芯撑(3)内浇道应尽量薄..(4)对薄铸件可用多内浇道的浇注系统实现补缩..(5)内浇道避免开设在铸件品质要求很高的部位..6各内浇道中金属液的流向应尽量一致..7尽量开在分型面上..8对收缩大易裂纹的合金铸件;内浇道的设置不应阻碍收缩..十三、湿型砂中加入煤粉起什么作用、对煤粉有什么要求作用:1、产生大量还氧性气体;防止金属液被氧化并使铁液表面的氧化铁被还原和提高型砂的背压;有利于防止粘砂缺陷2煤粉受热形成的半焦充填堵塞型砂表面颗粒间的孔隙;阻碍金属液的渗透防止粘砂缺陷(3)煤粉受热后变成胶质体;具有可塑性;可吸收原砂的受热膨胀力;减少夹砂结疤类缺陷4煤粉在高温下受热分解在铸型界面上析出光亮碳;使型砂不为金属液所润湿减少粘砂类缺陷要求:挥发分含量;灰分、固定碳、光亮碳析出能力;不能太细..十四;覆膜砂:砂粒表面在造型前即覆有一层固体树脂膜的型砂或芯砂..有冷法和热法两种覆膜工艺:冷法用乙醇将树脂溶解;并在混砂过程中加入乌洛托品;使二者包覆在砂粒表面;乙醇挥发;得覆膜砂;热法把砂预热到一定温度;加树脂使其熔融;搅拌使树脂包覆在砂粒表面;加乌洛托品水溶液及润滑剂;冷却、破碎、筛分得覆膜砂.. 用于铸钢件、铸铁件..特点:版本11)具有适宜的强度性能;对于高强度的壳芯砂;对于中强度的热芯盒砂、低强度的有色合金砂均能满足要求..2)流动性优良;砂芯成型性好、轮廓清晰;能够制造最复杂的砂芯;如缸盖缸体等水套芯..3)铸件表面质量好;致密无疏松;不用涂料也能得到较好的铸件表面质量..4)溃散性好;有利于铸件清理;提高产品使用性能..5)砂芯不易吸潮;长时间存放后强度不易下降;有利于储存运输及使用..6)覆膜砂可作为商品供应;使用单位有较大的选择余地..7)缺点是成本相对较高;能耗较大;在造型、制芯、及浇筑过程中产生的刺激性气味较大;覆膜砂在高温、高湿季节储存时易结块;影响使用等..版本二:1、振动清砂、高强度、低发气、低膨胀;2、涣散性好、铸件表面光洁度高;3、壳型不起层、热稳定性好、导热性好、流动性好;铸件表面平整;4、高强度、耐高温、低膨胀、.脱模性好、抗粘砂性好;5、壳层均匀不脱壳、固化速度快;十五;型砂结构组元及作用各组元的作用原纱:为铸型提供必要的耐高温性能和热物理性能;有助于高温金属液顺利充型;以及使金属液在铸型中冷却、凝固并得到所要求形状和性能的铸件..粘结剂:主要起粘结沙粒的作用;对金属流变性起着主要作用..附加物:煤粉、渣油、淀粉等;使型砂具有特定性能;并改善铸件表面质量..微孔:由原纱砂粒提供;保证型芯具有一定的透气性;在浇注过程中;使金属液受热急剧膨胀形成的气体和铸型本身产生的气体能顺利逸出..十六、何为浇口比;吸动区浇口比指的是浇注系统中直浇道;横浇道;内浇道的截面积之比即S直:S 横:S内横浇道内;在内浇道入口周围存在一个区域只要金属液进入该区就会自动流入内浇道;该区域称为吸动区..十七、横浇道为何要有末端延长端..第一个内浇道为何不能紧临直浇道末端延长段作用:1容纳最初浇铸的低温;含气及渣污的金属液;防止其进入型腔;吸收液流动能;使金属液流入型腔平稳..末端呈坡形可阻止金属液流到末端时出现折返现象..内浇道应距直浇道足够远;使渣团有条件浮起到超过内浇道的吸动区..非重点部分一阐述应用奥赞Osann公式进行铸铁件浇注系统设计计算的步骤..答:通常在确定铸造方案的基础上设计浇注系统;用奥赞Osann公式进行铸铁件浇注系统设计计算的步骤如下:1 选择浇注系统类型封闭式、开放式、半封闭式、顶注式、中间注入式等..2 确定内浇道在铸件上的位置、数目和金属引方向;3 决定直浇道的位置和高度..一般应使直浇道高度等于上砂箱高度;为了保证金属液能充满离直浇道最远的铸件最高部位;铸件高点离浇口杯内液面的高度必须有一最小值HM;称为剩余压力头;HM=H0-P..4 计算浇注时间并核算金属上升速度核算铸件最大横截面处的型内金属液上升速度..当不满足要求时;应缩短浇注时间或改变浇注位置..5 计算阻流截面积:依水力学公式奥赞公式计算阻流截面积S阻..6确定浇口比并计算各组元截面积:浇注系统中主要组元的截面的截面积比例关系称为浇口比..以阻流截面积为基数作为1计算其他组元的断面积..7绘出浇注系统图形二;内冷铁的熔接过程1浇注后;在很短的时间内;冷铁吸热升温;使靠近冷铁表面的金属液过冷;产生类似纯金属组织的粒状等轴晶;2自粒状等轴晶表面陆续生长树枝晶;随时间延长;结晶速度减小;直到结晶前沿停止前进;此时;冷铁的温度已上升到固相线附近..3冷铁作用区温度升高;冷铁周围已形成的树枝晶重新熔化;冷铁表面达到熔点4内冷铁局部或完全融化;最后由于铸件外壁结晶前沿向中心推进而使凝固结束三、浇注系统的组成及各部分的作用1.浇口杯:承受来自浇包的金属液;防止金属液飞溅和溢出;便于浇注;减轻液流对型腔的冲击;分离渣滓和气泡;阻止其进入型腔;增加充型的压力头2.直浇道:从浇口杯引导金属向下;进入横浇道、内浇道或直浇道导入型腔..提供足够的压力头;使金属液在重力作用下能克服各种流动阻力;在规定的时间内充满型腔3.直浇道窝:缓冲作用;缩短直—横拐弯处的高度紊流区;改善内浇道的流量分布;减小直—横浇道拐弯处的局部阻力系数和水头损失;浮出金属液中的气泡4.横浇道:向内浇道分配洁净的金属液;储留最初浇入的含气和渣污的低温金属液并阻留渣滓;使金属液流平稳和减少产生氧化夹渣物5.内浇道:控制充型速度和方向;分配金属;调节铸件各部位的温度和凝固顺序;浇注系统的金属液通过内浇道对铸件有一定的补缩作用四、芯头的组成、作用和设计芯头组成:芯头长度、斜度、间隙、压环、防压环和积砂槽等结构作用:固定型芯;避免型芯漂浮;将芯子中浇注时产生的气体导出设计1芯头高度:对于细而高的砂芯;上下都应留有芯头;以免在液体金属冲击下发生偏斜;而且下芯头应取高一些..对于湿型可不留间隙;以便下芯后能使砂芯保持直立;便于合箱对于粗而矮的砂芯;常不可用上芯头高度为零;这可使造型、合箱方便3对于等截面的或上下对称的砂芯;上下芯头可用相同的高度和斜度;而对需要区分上下芯头的砂芯;一般应使下芯头高度高于上芯头的..2芯头斜度:为合箱方便;避免上下芯头和铸型相碰;上芯头和上芯头座的斜度应大些..对水平芯头;如果造芯时芯头不留斜度就能顺利从芯盒中取出;那么芯头可不留斜度..芯座—模样的芯头总是留有斜度的;至少在断面上要留有斜度;上箱斜度比下箱的大;以免合箱时和砂芯相碰3芯头间隙:为下芯方便;通常在芯头和芯座之间留有间隙..机器造型、制芯时间隙一般较小;而手工造型、制芯则间隙较大;湿型的间隙小;干砂型、自硬型的间隙大;芯头尺寸大;间隙大五、铸造工艺设计参数1.铸件尺寸公差:铸件尺寸公差是指铸件各部分尺寸允许的极限偏差;取决于铸造工艺方法等多种因素2.机械加工余量:为保证铸件的加工面尺寸和零件精度;应有加工余量;即在铸件工艺设计时预先增加的;而后在机械加工时又被切去的金属层厚度;成为机械加工余量;简称加工余量..3.铸造收缩率:K=Lm-Lj/Lj100%Lm—模样或芯盒工作面的尺寸 Lj—铸件尺寸起模斜度:为了方便起模;在模样、芯盒的出模方向留有一定的斜度;以免损坏砂型或砂芯;这个斜度称为起模斜度..反变形量:铸造较大的平板类、床身类等铸件时;由于冷却速度的不均匀性;铸件冷却后常出现变形..为了解决挠曲变形问题;在制造模样时;按铸件可能产生变形的相反方向做出反变形模样;使其于变形量抵消;这样在模样上做出的预变形量称为反变形量..而支座没有较大平板故基本不会产生挠曲变形;所以不用设置反变形量..6分型负数:干砂型、表面烘干型以及尺寸较大的湿砂型;分型面由于烘烤;修整等原因一般都不很平整;上下型接触面很不严..为了防止浇注时炮火;合箱前需要在分型面之间垫以石棉绳、泥条等;这样在分型面处明显增加了铸件的尺寸..为了保证铸件尺寸精确;在拟定工艺时为抵掉铸件增加的尺寸而在模样上减去相应的尺寸称为分型负数..而支座是湿型且是小型铸件故不予考虑分型负数..7工艺补正量:为防止铸件局部尺寸由于选择的铸造收缩率不合适、砂型和砂芯对铸件的阻碍、错箱、砂芯上浮等原因造成超差;在相应的非加工面上增厚的金属层..8砂芯负数:大型粘土砂芯在春砂过程中砂芯向四周涨开;刷涂料以及在烘干过程中发生的变形;使砂芯四周尺寸增大..为了保证铸件尺寸准确;将芯盒的长、宽尺寸减去一定量;这个被减去的量叫做砂芯负数..六、提高通用冒口补缩效率的措施a提高冒口中金属液的补缩压力;如采用大气压力冒口等b延长冒口中金属液的保持时间;如采用保温冒口、发热冒口等七、冒口补充3.通用冒口补缩原理1基本条件a冒口凝固时间不小于铸件被补缩部分的凝固时间b有足够的金属液补充铸件的液态收缩和凝固收缩;补偿浇注后型腔扩大的面积c在凝固期间;冒口和被补缩部分之间存在补缩通道;扩张角向着冒口2选择冒口位置的原则a冒口应就近设在铸件热节的上方或侧旁b冒口应尽量设在铸件最高、最厚的部位..对低处的热节增设补贴或使用冷铁;造成补缩的有利条件c冒口不应设在铸件重要的、受力大的部位d冒口位置不要选在铸造应力集中处e尽量用一个冒口同时补缩几个热节或铸件f冒口布置在加工面上;可节约铸件精整工时;零件外观好g不同高度上的冒口;应用冷铁使各个冒口的补缩范围隔开。
铸造考试试题考试题目:铸造工艺基础一、选择题(每题2分,共20分)1. 铸造是一种金属加工工艺,它主要通过什么方式将金属熔化后浇注到模具中?A. 压力B. 重力C. 离心力D. 磁力2. 铸造工艺中,砂型铸造使用的模具材料是什么?A. 金属B. 塑料C. 砂D. 陶瓷3. 下列哪种合金最适合用于铸造?A. 不锈钢B. 铝合金C. 碳钢D. 铜合金4. 铸造过程中,金属液的浇注温度通常需要比其熔点高多少?A. 50°CB. 100°CC. 150°CD. 200°C5. 铸造缺陷中,气孔和缩孔的形成原因主要是由于什么?A. 金属液温度过高B. 金属液温度过低C. 金属液中含有气体D. 金属液流动性差二、填空题(每空2分,共20分)6. 铸造工艺中,金属液在模具中冷却凝固的过程称为________。
7. 铸造工艺中,常用的脱模剂是________,它的作用是________。
8. 铸造工艺中,金属液的流动性越好,铸造出的铸件________越好。
9. 铸造工艺中,为了提高铸件的机械性能,常采用________处理。
10. 铸造工艺中,金属液的收缩率是指金属液在冷却过程中体积________的百分比。
三、简答题(每题10分,共30分)11. 简述铸造工艺的基本流程。
12. 描述铸造缺陷的常见类型及其产生原因。
13. 解释什么是铸造应力以及如何减少铸造应力。
四、计算题(每题15分,共30分)14. 已知某铸件的设计重量为10公斤,金属液的收缩率为2%,请计算铸造过程中需要准备多少公斤的金属液。
15. 若某铸造厂的年产量为1000吨,每吨金属液的铸造成本为5000元,计算该铸造厂一年的铸造成本。
五、论述题(共30分)16. 论述现代铸造技术与传统铸造技术相比有哪些优势和不足。
六、结束语本试题旨在考察学生对铸造工艺基础知识的掌握程度,以及分析问题和解决问题的能力。
希望同学们能够认真作答,展现出自己的学习成果。