金属工艺学作业
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1.设计和制造模样芯盒时应考虑哪些方面因素？
答：1）选择分型面：分型面是铸型组之间的接合面，一般情况下，也就是模样的分模面。
选择分型面时，应考虑铸件上的主要工作面、大平面、整个铸件的加工基准面等的合理安置。
例如铸件的主要工作面应放在下型或朝下、朝侧面。
因为铸造时，铸件上表面容易产生气孔、夹渣等缺陷，而铸件下面的质量较好。
2）起模斜度：为了使模样容易从铸型中取出或型芯自芯盒脱出，在平行于起模方向的模样上或芯盒壁上应有一定的斜度，一般模样斜度为1°~3°，金属模样斜度为0.5°~1°。
3）铸造圆角：为了减少铸件裂纹，并为了造型、制芯的方便，应将模样及型芯盒的交角处做成圆角。
4）收缩量：不同金属材料的收缩量各不相同，一般是采用专用的收缩尺计量。
例如灰铸铁的收缩率为1%；铸钢是1.5％~2.0%；铝合金是1.0％~1.5%。
5）机械加工余量：凡经机械加工的部分，都应在模样上增加加工余量。
余量的大小应根据铸件的要求来定。
6）芯头：型腔中需要安放型芯时，为了便于安置，模样和芯盒上都需要考虑设置芯头。
2.烧铸位置和分型面的选择原则有哪些？
浇注位置选择原则：
铸件浇注位置对铸件质量，造型方法等有很大影响，应注意以下原则：
1铸件重要的加工面应朝下：
1）若做不到，可放侧面或倾斜
2）若有几个加工面，则应把较大的放下面.
如导轨面是关键面，不允许有缺陷，则要放下面，伞齿轮
2 铸件的大平面应朝下
原因：上表面出现缺陷，尤其易夹砂.
3 面积大的薄壁部分放下面或侧面，有利于金属充填，防止浇不足
4 易形成缩孔的铸件，厚的部分放在铸型上部或侧面，便于安置冒口，以补缩.
铸型分型面的选择原则
分型面选择的合理可以简化造型操作，提高劳动生产率.
1 便于起模，故分型面应选择在铸件最大截面处
（手工造型时，局部阻碍起模的凸起可做活块）
2 应尽量减少分型面和活块数量（中小件）
3应尽量使铸件的重要加工面或大部分加工面和加工基准面位于同一砂型中
4 尽量采用平直分型面，以简化操作及模型制造
5 尽量减少型芯和便于下芯，合型及检验位置。
3.金属铸造性能表现在哪些方面？
①因浇口截废料狭窄，所以可使经过分流道之后，压力和温度都已有所下降的塑料熔体产生加速度和较大的剪切热，保证熔体充模时具有较快的流动速度和较好的流动性。
②因其长度短、截废料狭窄，所以浇口内可容纳的塑料熔体体积很小，故很容易冷却固化（俗称浇口冻结），从而有助于防止保压力不足或保压时间过短而引起的倒流现象。
③由于截面狭窄，所以在浇口内冷却固化的塑料熔体（废料）强度很低，非常容易断裂，故便于制品和废料分离，并便于制品脱模。
④浇口的长度和截面尺寸一般均可在试模过程中适当调整。
特别是调整其截面尺寸时，截面高度的变化对浇口的容积及浇口冻结时间影响很大；另外，截面积的变化对塑料熔体内的切变速率影响很大，而切变速率又与熔体表观粘度有关，所以改变浇口截面尺寸或截面积的大小，可以控制浇口冻结时间（即补缩时间或补缩程度），以及熔体充模时的流动性能。
4.浇注系统由哪几部分组成？各部分的作用是什么？
浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴等四部分组成，各部分作用如下。
⑴主流道
从注射机喷嘴与模具接触处起到分流道为止的一段料流通道，负责将塑料熔体从喷嘴引入模具。
⑵分流道
主流道与浇口之间的料流通道，是塑料熔体由主流道流入模腔的过渡段，负责将熔体的流向进行平稳的转换，在多模腔中还起着将熔体向各个模腔分配的作用。
⑶浇口
分流道与模腔之间长度非常短、截废料又很狭窄的一段料流通道，其主要作用如下。
⑷冷料穴
冷料穴一般开设在主流道末端，当分流道较长时，其末端也可设冷料穴。
冷料穴的作用是收集每次注射成型时流动熔体前端的冷料头（前锋冷料），避免这些冷料进入模腔影响制品成型质量，或防止这些冷料堵塞浇口造成制品缺料。
如果需要防止模腔内不同流向的熔体汇合时因冷料头而影响熔接痕的强度，亦可将冷料穴就近开设在熔体汇合之处的模腔外，并与模腔连通。
5.举出铸件中常见的缺陷，分析其产生的原因。
一、铸件表面有花纹，并有金属流痕迹产生原因：1、通往铸件进口处流道太浅。
2、压射比压太大，致使金属流速过高，引起金属液的飞溅。
调整方法：1、加深浇口流道。
2、减少压射比压。
二、铸件表面有细小的凸瘤产生原因：1、表面粗糙。
2、型腔内表面有划痕或凹坑、裂纹产生。
调整方法：1、抛光型腔。
2、更换型腔或修补。
三、铸件表面有推杆印痕，表面不光洁，粗糙产生原因：1、推件杆（顶杆）太长；2、型腔表面粗糙，或有杂物。
调整方法：1、调整推件杆长度。
2、抛光型腔，清除杂物及油污。
四、铸件表面有裂纹或局部变形
产生原因：1、顶料杆分布不均或数量不够，受力不均：2、推料杆固定板在工作时偏斜，致使一面受力大，一面受力小，使产品变形及产生裂纹。
3、铸件壁太薄，收缩后变形。
调整方法：1、增加顶料杆数量，调整其分布位置，使铸件顶出受力均衡。
2、调整及重新安装推杆固定板。
五、压铸件表面有气孔
产生原因：1、润滑剂太多。
2、排气孔被堵死，气孔排不出来。
调整方法：1、合理使用润滑剂。
2、增设及修复排气孔，使其排气通畅。
六、铸件表面有缩孔
产生原因：压铸件工艺性不合理，壁厚薄变化太大。
金属液温度太高。
调整方法：1、在壁厚的地方，增加工艺孔，使之薄厚均匀。
2、降低金属液温度。
七、铸件外轮廓不清晰，成不了形，局部欠料
产生原因：1、压铸机压力不够，压射比压太低。
2、进料口厚度太大；3、浇口位置不正确，使金属发生正面冲击。
调整方法：1、更换压铸比压大的压铸机；2、减小进料口流道厚度；3、改变浇口位置，防止对铸件正面冲击。
八、铸件部分未成形，型腔充不满
产生原因：1、压铸模温度太低；2、金属液温度低；3、压机压力太小，4、金属液不足，压射速度太高；5、空气排不出来。
调整方法：1、提高压铸模，金属液温度；2、更换大压力压铸机。
3、加足够的金属液，减小压射速度，加大进料口厚度。
九、压铸件锐角处充填不满
产生原因：1、内浇口进口太大；2、压铸机压力过小；3、锐角处通气不好，有空气排不出来。
调整方法：1、减小内浇口。
2、改换压力大的压铸机。
3、改善排气系统十、铸件结构疏松，强度不高
产生原因：1、压铸机压力不够；2、内浇口太小；3、排气孔堵塞。
调整方法：1、改换压力机。
2、加大内浇口。
3、检查排气孔，给以修整通气。
十一、铸件内有气孔产生
产生原因：1、金属液流动方向不正确，压铸件型腔发生正面冲击，产生涡流，将空气包围，产生气泡。
2、内浇口太小，金属液流速过大，在空气未排出前过早地堵住了排气孔，使气体留在铸件内。
3、动模型腔太深，通风排气困难。
4、排气系统设计不合理，排气困难。
调整方法：1、修正分流锥太小及形状防止造成与金属流对型腔的正面冲击。
2、适当加大内浇口。
3、改进模具设计。
4、合理设计排气孔，增加空气穴。
十二、铸件内含杂质
产生原因：1、金属液不清洁，有杂质。
2、合金成分不纯。
3、模具型腔不干净。
调整方法：1、浇注进，把杂质及渣清掉。
2、更换合金。
3、清理模具型腔，使之干净。
十三、压铸过程中，金属液溅出
产生原因：1、动、定模间密合不严密，间隙较大。
2、锁模力有够。
3、压机动、定模板不平行。
调整方法：1、重新安装模具。
2、加大锁模力。
3、调整压铸机，使动、定模相互平行。
6. 砂型铸造的手工造型方法有哪些？分别适用于什么样的零件？
整模造型、分模造型、三箱造型、活块造型、挖砂造型、刮板造型、假箱造型这七种。
整模造型适合一端为最大截面且为平面的铸件；分模造型适合最大截面在中部的铸件；挖沙造型适合分型面为曲面的单件铸件；活块造型适合单件，小批量生产带有凸出部分难以起模的铸件；刮板造型适合等截面的或回转体的大、中型铸件的单件货小批量生产；三箱造型适合单件、小批量生产具有两个分型面的铸件。
