铸造及球墨铸铁技术

铸造及球墨铸铁技术 1、砂型铸造工艺设计

答：就是依据铸造零件结构特点、技术要求、生产批量和生产条件等，确定工艺方案的确定和工艺参数，绘制铸造工艺图，编制工艺卡等技术文件的过程。 2、为什么在设计之前，一定要弄清楚设计依据（客户要求，生产条件）？ 答：1、注意零件的结构是否符合铸造工艺性； 2、零件应符合的技术要求； 3、产品数量及生产期限； 4、设备能力、原材料供给能力； 5、生产经验、操作能力能及模具制程能力 3、一般铸造工艺设计包括哪些内容？ 答：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、一般铸造工艺装备设计包括哪些内容？ 答“模样图、模板图、芯盒图、砂箱图、压铁图、专用量具图和样板图、组合下芯夹具图等。

2.1、铸造工艺方案通常包括哪些内容？ 答：1、铸造工艺图（在零件图上，用标准(JB2435—78)规定的红、蓝色符号表示出：浇注位置和分型面，加工余量，铸造收缩率(说明)。起模斜度，模样的反变形量，分型负数，工艺补正量，浇注系统和冒口，内外冷铁，铸肋，砂芯形状，数量和芯头大小等）； 2、铸件图（反映铸件实际形状、尺寸和技术要求。用标准规定符号和文字标注，反映内容：加工余量，工艺余量，不铸出的孔槽，铸件尺寸公差，加工基准，铸件金属牌号，热处理规范，铸件验收技术条件等）； 3、铸型装配图（表示出浇注位置，分型面、砂芯数目，固定和下芯顺序，浇注系统、冒口和冷铁布置，砂箱结构和尺寸等）； 4、铸造工艺卡（说明造型、造芯、浇注、开箱、清理等工艺操作过程及要求) 2.2一个好铸造零件是怎样设计出来的？ 答：应从零件结构的铸造工艺性的改进，铸造、造型、造芯方法的选择，铸造工艺方案的确定，浇注系统和冒口的设计，直至铸件清理方法，以及注意节约能源、保护环境和维护工人身体健康等方面考虑。 2.3为什么工艺设计前要仔细审查零件的结构工艺性？ 答：第一，审查零件结构是否符合铸造工艺的要求； 第二，在既定的零件结构条件下，考虑铸造过程中可能出现的主要缺陷，在工艺设计中采取措施予以防止。 2.4从避免缺陷方面（保证铸件品质）注意审查零件的哪几项？ 答：(一)铸件应有合适的壁厚；(二)铸件结构不应造成严重的收缩阻碍，注意壁厚过渡和圆角；(三)铸件内壁应薄于外壁；(四)壁厚力求均匀，减少肥厚部分，防止形成热节；(五)利于补缩和实现顺序凝固；(六)防止铸件翘曲变形；(七)避免浇注位置上有水平的大平面结构。 2.5从有利于铸造过程方面应重点审查铸件结构的哪几项？ 答：(一)改进妨碍起模的凸台、凸缘和肋板的结构；(二)取消铸件外表侧凹；(三)改进铸件内腔结构以减少砂芯；(四)减少和简化分型面；(五)有利于砂芯的固定和排气；(六)减少清理铸件的工作量；(七)简化模具的制造；(八)大型复杂件的分体铸造和简单小件的联合铸造 2.6选择造型、造芯方法时，要考虑哪些原则？ 答：一、优先采用湿型（使用条件：1、铸件不易过高；2、造型过程长或需长时间等待浇注；3、型内有较多的冷铁）； 二、造型、造芯方法应和生产批量相适应； 三、造型方法应适合工厂条件； 四、要兼顾铸件的精度要求和成本 2.7浇注位置的真正含义是什么？ 答：浇注位置是指浇注时未来铸件在型内所处的状态（姿态）和位置 2.8你能区分下列容易混淆的术语吗？金属的引入位置，平造卧浇，平造立浇，浇注位置

2.9浇注位置的确定 为何受到铸造工艺人员的重视？就遵循哪些原则？ 答：浇注时，朝下的铸件表面就比较光洁、干净；而朝上的表面，容易有砂孔，渣孔、夹砂等缺陷，粗糙度高；铸件下部的金属在凝固时，受到上部金属压力作用和补缩，比较致密，力学性能容易得到保证。因此，浇注位置的确定是工艺设计中重要环节。 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 7．应使合箱位置、浇注位置和铸件冷却位置相一致 2.10为何要设分型面？设它有何好处和害处？ 答：分型面主要是为了取出模样而设置的，但对铸件精度会造成损害。一方面它使铸件产生错偏，这是因合箱对准误差引起的；另一方面由于合箱不严，在垂直分型面方向上增加铸件尺寸。 2.11选择分型面要遵循哪些原则？ 答：1．应使铸件全部或大部置于同一半型内 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

3.1砂芯有哪些功用？P252 砂芯的功用是形成铸件的内腔、孔洞和铸件外形不能出砂的部位。砂芯局部要求特殊性能的的部分，有时也用砂芯。

3.2砂芯应满足哪几项基本要求？P252 砂芯的形状、尺寸及在砂型中的位置应符合铸件要求，具有足够的强度和刚度，在铸件形成过程中砂芯所产生的气体能及时排出型外，铸件收缩时阻力小和容易清砂。

3.3*设置砂芯的基本规则是什么？P252-254 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。

3.4芯头有哪三大功能？P254 芯头可以固定砂芯，使砂芯在铸型中有准确的位置；砂芯能承受砂芯重力及浇注时液体金属对砂芯的浮力；芯头能及时排出浇注后砂芯所产生的气体至型外。

3.5*芯头结构中由哪几项组成？它们各自起什么作用？P254-256 芯头结构包括芯头长度、斜度、间隙、压环、防压环和集砂槽。芯头长度使芯头和铸件之间形成承压面积，避免砂芯在液体金属冲击下发生偏斜；芯头斜度使合箱方便，避免上下芯头和铸型相碰；芯头间隙使下芯方便，避免擦砂；芯头压环造型后在上芯座上凸起一环型砂，合箱后把砂芯压紧，避免液体金属沿间隙钻入芯头，堵塞通气道；防压环是在水平芯头靠近模样的根部设置凸起圆环，造型后相应部位部位形成下凹的环状缝隙，下芯合箱时可防止此处砂型被压塌，防止掉砂缺陷；集砂槽用来存放散落的砂粒，加快下芯速度。

3.6核算芯头承压面积时，要注意什么？P256 芯头的承压面积应足够大，以保证在金属液的最大浮力作用下不超过铸型的许用压应力。若受砂箱等条件限制，不能增加芯头尺寸，可采用提高芯座抗压强度的方法如在芯座部分附加砂芯、铁片、耐火砖等，在许可的情况下，附加芯撑也可增加承压面积。

3.7为何要设计特殊定位芯头？P257 有的砂芯有特殊的定位要求，如防止砂芯在型内绕轴线转动，不许可轴向位移偏差过大或芯芯时搞错方位，避免下错芯头。这样的情况必须要设计特殊定位芯头。

3.8*铸造工艺参数包含哪些内容？请说出10个参数的名称。P257 铸造工艺参数通常是指铸造工艺设计时所需要确定的某些数据，包括：铸造收缩率、机械加工余量、起模斜度、最小铸出孔的尺寸、工艺补正量、分型负数、反变形量、非加工壁厚的负余量、砂芯负数及分芯负数等。

3.9几乎每张铸造工艺图上都会用到的工艺参数是哪几项？P257 铸造收缩率、机械加工余量、起模斜度等是每张铸造工艺图上都会标明的，其它工艺能数只用于特定的条件下。

3.10铸件尺寸公差的定义，共分多少级？P257 铸件尺寸公差是指铸件公称尺寸的两个允许极限尺寸之差，在这个允许极限尺寸之内铸件可满足加工、装配和使用的要求。按国家标准《铸件尺寸公差》（GB6414-1999）规定，在正常生产条件下通常所能达到的公差，由精到粗分为16级，命名为CT1~CT16。

3.11*你能列出砂型铸钢件、灰铸铁件的尺寸公差等级范围吗？为何机器造型和手工造型的等级不一样？为何成批大量生产和小批单件生产的级别不一样？P258 砂型铸钢件和灰铸铁件的尺寸公差等级范围均为：CT11~14，机器造型设备模具先进，工艺过程严谨，人为因素影响较少，比手工造型尺寸公差等级高。 成批大量生产的铸件，可以通过对设备和工装的改进、调整和维修，严格工艺过程的管理，提高操作水平等措施得到更高的公差等级，对小批和单件生产的铸件，不适当地采用过高的工艺要求来提高公差等级，通常是不经济的。

3.12什么是铸件公称重量？P258 铸件公称重量是包括加工余量和其他工艺余量，作为衡量被检验铸件轻重的基准重量。

3.13*机械加工余量1999标准中的RMA和1989标准中的MA有何不同？为什么从数值上看，RMA相对于MA变小了？（提纲P40） 1989年旧标准中MA为“机械加工余量数值”，1999年标准中的RMA为“要求的机械加工余量数值”，考虑了尺寸公差值，单侧加工时：MA=RMA±CT/2（“+”用于凸体尺寸，“-”用于凹体尺寸），因此MA从数值上看比RMA大。

3.14*怎样才能给出准确的铸造（件）收缩率？P262 铸造收缩率（模样放大率）K的定义是： LM-LJ 式中：LM——模样或芯盒工作面的尺寸； K= ×100%， LJ——铸件尺寸。 LJ

铸造收缩率受许多因素的影响，在设计过程中，必须结合合金的种类、成分、铸件结构、

冷却、收缩时受到的阻力大小、冷却条件的差异等，要十分准确的给出铸造收缩率很困难，因此，我们在铸造工艺设计时，先确定铸件的尺寸LJ，再通过给出铸造收缩率K来确定模样和芯盒的尺寸LJ。