铸造工艺学复习 程军超 制铸造工艺学名词：4个，每个2分；填空：20个，每个1分；简答+计算：73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 本钱低廉第一章 粘土砂及涂料1. 铸造工艺设计：依据铸造零件的特点，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局部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外表积与理论比外表积的比值ZGS 92-50/101(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101，粒度的平均细度值为54，平均细度偏差为±26. 粘土砂铸型常见的缺陷：夹砂、粘砂、裂纹、侵入性气孔 7. 8.其次章 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廉价、平安缺点：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强度稍显缺乏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 铸造工艺方案确实定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、外表干型、自硬型 3. 浇注位置－浇注时，铸件在铸型中所处的位置/铸件的某个外表位于铸型的上、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. 浇注位置的选择原那么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，以幸免形成夹砂和夹杂缺陷 ③ 应保证铸件能充溢 ④ 应有利于铸件的补缩 ⑤ 应尽可能幸免运用吊砂、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相同 6. 分型面：两半铸型相互接触的外表 7. 选择分型面时应留意以下原那么： ① 应尽量使铸件全部或大部置于同一半型内 ② 应尽量削减分型面的数目 ③ 分型面应尽量选择平面 ④ 便于下芯、合箱及检查型腔尺寸⑤ 选定分型面时不要使某一砂箱过高 ⑥ 对受力件，分型面的选择不应减弱铸件构造强度⑦ 应留意减轻落砂、清理和机械加工的工作量 分型面的选择原那么原那么有的相互有冲突。
一个铸件的分型面终归以满意哪几项原那么为最重要，这须要进展多方案的分析比照，最终选出最优方案程军超 制第六章 铸造工艺参数及砂芯设计1. 尺寸公差：铸件各局部尺寸所允许的极限偏差CT1~CT16 2. 重量公差：以占铸件公称重量的百分率为单位的铸件重量变动的允许值MT1~MT16 3. 机械加工余量：为了保证零件加工尺寸和精度，在铸造工艺设计时，将加工外表上留出的、打算切去的金属层厚度，称为机械加工余量4. 铸造收缩率：K?LM?LJ?101%LM5. 起模斜度：为了便利起出模样或取出砂芯，在模样、芯盒的出模留有必须斜度，以免损坏砂型或砂芯这个斜度，称为起模斜度6. 分型负数7. 反变形量：在制作模样时预先做出来的变形量称为反变形量 8. 砂芯的功用是形成铸件的内腔、孔及铸件外形不能出砂的部位分为Ⅰ~Ⅴ级砂芯9. 芯头：伸出铸件以外不与金属接触的砂芯局部 10. 砂芯的定位、支撑、排气第七章 浇注系统设计1. 浇注系统是铸型中液态金属液流入型腔的通道，通常由浇口杯、直浇道、直浇道窝、横浇道、内浇道等单元组成2. 浇注系统的主要功能① ② ③ ④使液态合金平稳充溢砂型；阻挡夹杂物进入型腔，以免形成渣孔；调整铸型与铸件各局部的温度分布以限制铸件的凝固依次； 起必须的补缩作用，在内浇道凝固前补给局部液态收缩；⑤ 让液态合金以最短的距离，最适宜的时间充溢型腔，有足够的压力头，并保证金属液面在型腔内有必要的上升速度等，以确保铸件的质量； ⑥ 充型流股不要正对冷铁和芯撑； ⑦ 合理的浇注系统应能节约金属，有利于削减冒口的体积。
⑧ 构造简洁紧凑，利于提高铸型面积的利用率，便于造型和从铸件上去除3. 合金液在砂型中流淌的水力学特点：① 多孔管中流淌：型壁的多孔性、透气性和合金液的不相润湿性，给合金液的运动以特别边界条件； ② 黏性流淌：在充型过程中，合金液和铸型之间有着剧烈的热作用、机械作用和化学作用； ③ 不稳定流淌：浇注过程是不稳定流淌过程； ④ 紊流流淌：合金液在浇注系统中一般呈紊流状态； ⑤ 多相流淌4. 浇口杯作用：用来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，分别渣滓和气泡，阻挡其进入型腔，增加充型压力头等5. 横浇道：① 横浇道用以连接直浇道与内浇道，并将金属平稳而匀称的安排给各个内浇道； ② 主要作用是捕集、保存由浇道流入的夹杂物，所以又称“捕渣器”，是浇注系统最终一道挡渣关口 ③ 要求横浇道平稳、缓慢地输送金属液，而低速流淌又可削减充填时对型腔时的冲击，利程军超 制于渣粒在横浇道中上浮并滞留在其顶部而不进入型腔6. 横浇道具有撇渣作用的条件：① 横浇道必需呈充溢状态； ② 液流的流淌速度低于渣粒的悬浮速度〔渣粒能在横浇道中浮起〕； ③ 液流的紊流搅拌作用要尽量小；④ 应使夹杂物有足够的时间上浮至顶面，横浇道的顶面应当高出内浇道区必须距离，末端应加长； ⑤ 内浇道和横浇道应有正确的相对位置。
7. 内浇道的作用： ① 内浇道的作用是引导金属液进入型腔② 内浇道比拟短，本身不能挡渣，但是合理的构造尺寸与与横浇道的连接方式将有利于横浇道的挡渣③ 内浇道可以调整铸型与铸件各局部的温差和凝固依次；安排金属液；限制金属液流的充型速度与方向，使之平稳充型8. 浇道对凝固依次的影响① 同时凝固能使铸件中内应力最小，因而铸件变形量也小，但不能防止缩孔、缩松，故主要适用于液态和凝固收缩不大的合金(灰铸铁)及壁厚匀称的其他合金的薄壁铸件 ② 依次凝固时内应力大，变形也大，易造成裂纹缺陷但收缩大的合金如铸钢、可锻铸铁及大多数有色金属铸件，防止产生缩孔和缩松常是工艺上首要考虑的问题，故需采纳顺序凝固的原那么，将缩松、缩孔集中并移入冒口9. 内浇道在铸件上开设位置① 对壁厚匀称的铸件，应当采纳同时凝固的方式，可选用多个内浇口分散引入金属液壁厚不匀称的铸件，可从薄壁处引入，这样可以平衡铸型各局部的温差，使铸件大体在一样时间凝固； ② 对须要采纳冒口补缩的铸件，应获得依次凝固的条件，从厚壁处引入金属液，形成从薄壁到厚壁最终到冒口的先后凝固依次； ③ 对于构造困难的铸件，往往采纳同时凝固和依次凝固相结合的解决方法。
即对每一个补缩区按依次凝固的须要安放内浇道，但对整个铸件，那么须要遵照同时凝固的方式采纳多个内浇道分散充型； ④ 在铸件壁厚相差悬而又必需从薄壁处导入金属时，那么应同时运用冷铁使厚壁处先凝固及加大冒口等工艺措施； ⑤ 内浇道应使液流顺壁流入，不冲刷型壁，不冲击型芯，且不阻碍收缩； ⑥ 内浇道应当避开铸件的重要加工面局部，防止出现晶粒粗大，降低耐磨性等； ⑦ 内浇道的位置应使造型清理便利，且不阻碍铸件的收缩10. 封闭式浇注系统是指从浇口杯底孔到内浇道的断面积渐渐缩小〔即内浇道的断面积之和最小，浇口杯底孔的断面积最大〕，其阻流断面正好是内浇道的浇注系统11. 优点：封闭式浇注系统充溢快，故在浇注后不久就有好的挡渣实力；还可以削减金属液的消耗，在铸型中也较好支配，便于清理；可以防止气体卷入金属液中， 适合于中小型铸铁件12. 缺点：流速较大，有时甚至向型腔产生喷射现象使合金液发生氧化，不适合于易氧化的非铁金属铸件或压头高的铸件13. 这种浇注系统是指从浇口杯底孔到内浇道的断面渐渐加大，阻流断面在直浇道上口的浇注系统浇注过程呈无压流淌状态14. 特点：①挡渣实力很差，熔渣和气体简单进入型腔，造成废品；同时消耗的金属液也较程军超 制多。
②内浇道的金属液流速不高，流淌平稳，冲刷力小，金属液受氧化的程度轻主要用于易于氧化的合金铸件15. 半封闭式浇注系统直浇道一般是上大下小的锥形，能够很快充溢，而横浇道断面最大、充溢较晚，可以降低液流速度，在浇注起先时平稳，对铸型的冲刷比封闭式浇注系统小的多，挡渣效果比开放式好主要用于球墨铸铁 16. 按内浇道在铸件上的相对位置分类：顶注式浇注系统、底注式浇注系统、中间注入浇注系统、阶梯式浇注系统17. 顶注式浇注系统特点：缺点：对铸型的冲击大，流股与空气接触面积大，金属液会产生激溅、氧化，易造成砂眼、铁豆、气孔、氧化夹渣等缺陷； 优点：① 顶注在铸型中所形成的温差与一般铸件由底部起先渐渐向上的凝固依次，有利于加强凝固的依次性和顶部冒口对铸件的补缩，可以削减轴向缩松的倾向及冒口的体积； ② 金属液从顶部充填型腔易于充溢，对薄壁铸件可削减浇缺乏、冷隔等缺陷；浇注系统的构造可以简洁而紧凑，便于造型，金属的消耗量也少； ③ 适用于构造比拟简洁而且高度不大的薄壁铸件，以及致密性要求高、需用顶部冒口补缩的中小型厚壁铸件不宜用于易于氧化的合金18. 底注式浇注系统优点：底注式的内浇道很快被金属液沉没，因此充型平稳，不会产生激溅、铁豆，型腔中的气体易于解除，金属氧化少，同时型腔中液面提升后可使横浇道较快充溢，较好挡渣。
程军超 制③ 有必须的补缩作用 ④ 幸免喷射和飞溅 6. 确定内浇道位置要留意哪些详细问题？ ① 应听从所选定的凝固依次或补缩方法 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补缩 ⑤ 应避开设在铸件品质要求高的部位 ⑥ 各个浇道内的金属液流向应力求相同 ⑦ 尽量在分型面上开设内浇道⑧ 对收缩大易开裂的铸件应尽量不阻碍铸件收缩7. 如何应用奥赞〔Osann〕公式计算阻流截面积？A阻?m0.31??HPA阻——浇注系统中的最小断面总面积〔cm3〕 m——流经A阻断面的金属液总质量〔kg〕 μ——总流量系数 τ——浇注时间〔s〕 HP——平均静压力头〔cm〕 8. 一铸铁件中5吨，平均壁厚为30毫米，试求浇注时间？假设为铸钢件，其浇注时间应为多少？??S23?m铸铁：??铸钢：?? S23?m?2.0?330?5?103?203150sS23?m?1.4?330?5?103?143150s程军超 制补充：1. 铸造工艺方案的拟定通常包含哪些工作内容？砂型铸造工艺方案内容：造型造芯方法和铸型种类的选择，浇注位置及分型面确实定，铸造工艺设计参数确实定，砂芯设计。
2. 如何从铸件壁厚大小、分布、壁的交接和减小铸件热节去分析、改良构造？试举例说明 从幸免缺陷方面审查铸件构造：① 铸件有适宜的壁厚幸免浇不到、冷隔等缺陷 ② 铸件应留意壁厚过渡和圆角，在交界处，采纳渐渐过渡和转变，幸免应力集中 ③ 内壁薄于外壁，减轻内应力和防止裂纹④ 壁厚力求匀称，防止形成热节，应幸免肋和壁的穿插 3. 改良铸腔构造的根本原那么是什么？为什么不能干脆铸造出四角封闭的空心铸件？ 原那么：削减型芯数量，幸免不必要的型芯；便于型芯的固定、排气和清理 缘由：封闭的铸件不能满意型。