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1、铸造部分作业一1、名词解释：铸造、铸型、型芯头、起模斜度、铸造圆角、铸造工艺图答：铸造：熔炼金属，制造铸型，并将熔融金属浇入铸型、冷却凝固后获得一定形状和性能铸件的成型方法。铸型：决定铸件形状的容器。型芯头：（为了在铸型中支承型芯的空腔），模样比铸件多出的突出部分称为型芯头。起模斜度：凡垂直于分型面的立壁，制造模样时必须留出的一定的倾斜度。铸造圆角：模样上相交壁的交角处做成的圆弧过渡。铸造工艺图：按规定的工艺符号或文字，将铸造工艺方案、工艺参数、型芯等绘制在零件图上形成的图。2、造型方法主要有哪两种？答：造型的方法主要有手工造型和机器造型。3、整模、分模、挖砂、活块、刮板和三箱造型各适用于铸造
2、什么样的零件？答：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。4、为什么铸件的重要加工面在铸型中应朝下？答：位于铸型下面的区域由于重力的作用，其质量一般比上面区域的好，将铸件重要加工面在铸型中朝下，可避免重要加工表面出现气孔、砂眼、缩孔、缩松等铸造缺陷。5、大面积的薄壁铸件应放在铸型的什么位置？为什么？答：大面积的薄壁铸件应放在铸型的下部或侧面，因为这样可以避免
3、浇不到、冷隔等缺陷。6、为什么尽量使铸件全部或大部位于同一个砂箱中？答：使铸件全部或大部位于同一个砂箱中，可以保证铸件尺寸精度，避免错箱等缺陷。7、浇注位置选择的原则有哪些？答：浇铸位置的选择原则有：（1） 铸件的重要加工面或重要工作面应处于底面或侧面；（2） 铸件的大平面应尽可能朝下或采用倾斜浇铸；（3） 铸件的薄壁部分应放在铸型的下部或侧面；（4） 铸件的厚大部分应放在顶部或分型面的侧面。8、铸型分型面的选择原则是什么？答：铸型分型面选择原则有：（1） 应保证顺利起模；（2） 分型面的数目应尽量少；（3） 应尽量减少型芯、活块数量；（4） 铸件尽可能放在一个砂箱内，或将重要加工面、加工的基
4、准面放在同一砂箱内。9、铸造工艺图中的工艺参数主要有哪些？答：主要工艺参数有：（1）机械加工余量（2）铸造收缩率（3）起模斜度（4）型芯头（5）铸造圆角作业二1、何谓合金的铸造性能？铸造性能不好会引起那些缺陷？答：合金的铸造性能是指合金在铸造成型过程中，容易获得外形正确，内部无缺陷铸件的性能。合金铸造性能不好会引起的缺陷有：（1）若流动性不好，会引起浇不足和冷隔缺陷；（2）收缩会引起缩孔、缩松缺陷，同时因为应力，会使铸件变形和产生裂纹。2、从Fe-Fe3C相图分析，什么样的合金成分具有较好的流动性？为什么？答：由于液相和固相共存的凝固区合金流动性差，而共晶成分的合金，不存在液相、固相共存的区域
5、，且相同条件下，凝固温度最低，因此共晶成分的合金具有较强的流动性。3、铸件的凝固方式依照什么来划分？那些合金倾向于逐层凝固？答：铸件的凝固方式依照凝固区域的宽窄及向铸件中心迁移的情况来划分；纯金属和共晶成分的合金，不存在凝固区，倾向于逐层凝固。4、缩孔和缩松是如何形成的？可采用什么措施防止？为何缩孔比缩松较容易防止？答：液态合金在凝固时，若其液态收缩和凝固收缩的缩减容积得不到补足，则会在铸件最后凝固的部分形成一些孔洞。容积较大且集中的为缩孔，容积小且分散的为缩松；可采取以下措施防止缩孔和缩松：（1） 控制铸件的凝固顺序；（2） 合理布置内浇道及浇铸工艺；（3） 合理利用冒口、冷铁、补贴等工艺措
6、施。 因为缩孔容积大，且接近外壳，采用顺序凝固即可防止。而缩松容积较小，不易观察且分布广泛，因而不易防止。5、什么是定向凝固原则？什么是同时凝固原则？各需要采用什么措施来实现？答：定向凝固原则：在铸件上可能出现缩孔的厚大部位通过安放冒口等工艺措施，使铸件远离冒口的部位先凝固，然后是靠近冒口的部位，最后才是冒口本事凝固；同时凝固原则：通过减小铸件各部分之间的温度差，使其均匀冷却；定向凝固可采用合理安放冒口位置，放置冷铁等工艺实现；同时凝固可通过将浇道开在薄壁处，是薄壁处较厚壁处升温较高，补偿薄壁处冷速快的现象来实现。6、铸造应力有哪几种？如何形成的？如何防止铸造应力、变形和裂纹？答：铸造应力分为
7、机械应力和热应力。机械应力是铸件的固态收缩受到铸型或型芯的机械阻碍而形成的；热应力是铸件在凝固和冷却过程中，不同部位由于不均匀收缩引起的。防止机械应力的措施是提高铸型、型芯的退让性；防止热应力的措施是采用同时凝固的方法。防止铸件变形的措施有：（1）铸件壁厚尽量均匀、对称（2）采用同时凝固工艺（3）反变形（4）去应力退火防止裂纹的措施有：（1）合理设计铸件的结构（2）改善铸件、型芯退让性（3）现在金属液的含硫量。7、铸件的缩孔缺陷与合金的何种铸造性能有关？答：铸件的缩孔缺陷与合金的收缩性有关。作业三1、铸铁有哪几类？他们的基本区别是什么？和碳钢比，铸铁在化学成分和显微组织上有何不同？答：根据碳在
8、铸铁中的存在形式，铸铁可以分为白口铸铁、灰口铸铁和麻口铸铁；它们的基本区别是碳的存在形式不同：白口铸铁碳主要以Fe3C形式存在，灰口铸铁碳主要以石墨形式存在，麻口铸铁中既有石墨又有Fe3C；在化学成分上，铸铁和碳钢的区别主要是含碳量不同。含碳量在2.14%6.67%的Fe-C合金为铸铁，含碳量在0.02%2.14%的为碳钢。铸铁的显微组织较碳钢多了石墨组织。2、什么是石墨化？影响铸铁石墨化的主要因素是什么？答：石墨化是指铸铁中碳原子析出聚集形成石墨的过程。影响石墨化的主要因素有：（1） 化学成分：C、Si元素能促进石墨化过程； S、Mn元素阻碍石墨化过程； P元素对石墨化影响不大，但是会增加铸
9、铁脆性（2） 温度及冷却速度：高温缓慢冷却，有利于石墨相的析出。3、灰铸铁的力学性能、铸造性能和其他性能有何特点？如何形成这些特点的？灰铸铁最适宜做哪类铸件？答：灰铸铁性能特点及其原因：（1） 力学性能低：石墨相当于钢基体中的裂纹或孔洞，破坏了组织连续性，易导致应力集中。（2） 铸造性能好：灰铸铁硅含量高，且成分接近共晶成分，熔点低流动性好。（3） 切削性能好：石墨车削易脆断，不粘刀。（4） 压力加工及焊接性差：灰铸铁易脆断，因此不利于压力加工；另外，它的强度低，塑性差，在焊接过程中冷速快，焊件受热不均匀，因而焊接应力过大，所以也不利于焊接。（5） 消震性能好：因为石墨可以吸收震动能量。（6）
10、 耐磨性能好：因为石墨本身有润滑的作用。（7） 缺口敏感性小：基体中遍布的石墨相当于许多缺口。灰铸铁适合做承受压力和震动的零件，例如：机床床身、各种箱体等。4、常用的球墨铸铁有哪几种？在组织、性能上各有何特点？各适用于那些铸件？答：常用的球墨铸铁分为珠光体球墨铸铁和铁素体球墨铸铁。（1）珠光体球墨铸铁：组织：珠光体基体上有球状石墨；性能特点：抗拉强度、屈服强度、疲劳强度高，硬度、耐磨性比高强度灰铸铁好；应用：适合制作承受震动，载荷大的零件，如：曲轴、传动齿轮。（2）铁素体球墨铸铁：组织：铁素体基体上有球状石墨性能特点：抗拉强度低于珠光体球墨铸铁，塑性、冲击韧性较好，力学性能优于可锻铸铁；应用：
11、铁素体球墨铸铁抗拉强度低，一般用于制作阀门，底盘零件等。5、试从下列诸方面比较可锻铸铁与球墨铸铁：制造方法；组织；强度、塑性和冲击韧性；应用。球墨铸铁可锻铸铁制造方法高温出炉、顺序凝固、需球化剂球化处理白口铸铁经石墨化退火组织基体上石墨呈球状分布基体上面分布团絮状石墨强度b：400MPa1200MPa 较高b：300MPa700MPa 较低塑性比灰铸铁高比灰铸铁高冲击韧性高于灰铸铁、可锻铸铁高于灰铸铁应用震动、载荷大的零件：曲轴、传动齿轮形状复杂、震动的薄壁小型件：汽车轮壳6、钢铸件与铁铸件的铸造特点有何区别？铸钢件为什么必须使用大冒口？为什么必须热处理？答：钢铸件的力学性能比铁铸件高，特别是
12、塑性、韧性、焊接性能远优于铁铸件。但是钢铸件的铸造性能、减震性和缺口敏感性都比铸铁差；因为铸钢件铸造性能差，流动性差，浇铸温度高，体积收缩率大，因而易形成较大缩孔，个采用大冒口补缩；铸钢件组织粗大，有较大应力，偏析严重，因而需要热处理细化组织，消除内应力，改善偏析，提高力学性能。作业四1、作好铸件外形设计应考虑哪些方面？如何正确设计外形？答：铸件的外形设计应考虑以下几个方面：（1）铸件外形力求简化，是造型方便；（2）铸件应有最少分型面；（3）应设计结构斜度；（4）应避免水平放置较大平面；（5）避免铸件收缩受阻；（6）防止细长件或大而薄的平面弯曲；（7）应有铸造圆角正确设计外形时应注意：（1）外
13、形设计应注意美观大方，避免不必要曲面和圆角结构，尽量不出现内凹形状，避免外形芯，还应尽量使用平直分型面；设计凸台等时，应便于起模（2）减少分型面（3）在铸件所有垂直于分型面的非加工面应设计斜度（4）将较大平面设计为斜面或浇铸时将砂箱倾斜（5）防止收缩受阻，如改用奇数轮辐、孔幅板（6）细长或大而薄的平板件，应采用对称或加肋结构防止弯曲（7）留有铸造圆角。2、铸件内腔涉及应满足那些要求？答：铸件的内腔设计应满足：（1）尽量少用或不用型芯（2）型芯必须安装方便，固定，排气通畅（3）清砂方便3、铸件壁的设计应考虑哪些原则？答：（1）铸件壁厚应适当、合理（2）铸件壁厚应尽可能均匀（3）铸件壁连接应有结构
14、圆角，避免交叉和锐角连接，避免采用十字型交叉连接，厚壁与薄壁之间要有逐步过渡铸件4、为什么铸件应有最少分型面?具体设计时应如何考虑？答：使铸件分型面的数目最少，可以简化造型过程，减少由于错箱造成的铸件误差，因此铸件应有最少分型面。具体设计时应遵循以下原则：（1）分型面应为平直面，使分模造型、起模方便（2）减少分型面数量（3）减少型芯、活块数量（4）使铸件尽可能放在一个砂箱内，或将重要加工面和加工基准面放在同一砂箱中，以保证尺寸精度。5、 为保证铸件内腔形状，设计型芯时应考虑哪些问题？答：应考虑的问题有：（1）尽量不用或少用型芯（2）型芯必须安装方便、固定、排气通畅（3）使清砂方便6、铸件壁小于
15、最小壁厚会产生什么后果？壁厚适当的一般原则是什么？答：铸件壁小于最小壁厚，会产生浇不足、冷隔等缺陷；壁厚适当的一般原则：铸件内壁比外壁厚度小，肋的厚度小于内壁，以使铸件各部分冷却速度相近，达到同时凝固的目的。另外，铸件壁厚度力求均匀。7、为什么要求铸件壁厚应尽量均匀？答：铸件壁厚力求均匀，可以时铸件各处冷却速度相近，避免局部过厚形成热节结构，避免缩孔，热应力变形，裂纹。塑性变形部分作业一1、 为什么同种材料的锻件比铸件的力学性能高？答：锻件又坯料经反复轧制成型，组织致密度高，缩孔、缩松被扎实，柱状枝晶被打碎；而铸件组织粗大，内有缩孔、缩松，所以锻件力学性能优于铸件。2、 金属塑性变形的机理是什么？答：金属塑性变形是各晶粒内的位错运动和晶粒间的滑动与转动的综合结果。3、 何谓加工硬化？产生的原因是什么？碳钢在其锻造温度范围内变形是否会产生加工硬化？答：加工硬化是指在常温下金属随变形程度的增加
