《材料成型工艺技术基础》韩建民版第一章答案

1.铸造的成型特点及其存在的主要问题是什么?

答.特点(1)适用范围广,受零件的尺寸，重量和复杂程度的限制较少，可生产复杂形状，复杂内腔的毛胚和零件。(2)可用铸造合金种类多,对于脆性或难加工金属及合金，如铸铁、高锰钢，铸造是唯一可行的方法。(3)铸件的尺寸精度高,铸件尺寸比锻件和焊接件的尺寸精确，可节约大量金属材料和机械加工工时。(4)成本低廉,易实现机械化生产，可大量利用废、旧金属料，动力消耗小，节约加工工时和金属。

主要问题:铸造生产过程比较复杂，废品率高。

2.何为合金的铸造性能？他可以用哪些性能来衡量？铸造性能不好，会引起那些缺陷？

答：合金的铸造性能是表示合金通过铸造成型获得优质铸件的能力，通过流动性，收缩性来衡量。流动性不好时，铸件易产生浇不到，冷隔，气孔，夹杂，缩孔，热裂等缺陷。收缩性不好易引起缩孔和缩松现象，进而从而使铸件的机械性能，气密性，和物化性大大降低。

3.常用铸造合金中，哪种合金的铸造性能较好，那种铸造和金的铸造性能较差，为什么？

从合金流动性考虑，铸铁和硅黄铜的流动性最好，铝硅合金次之，铸钢最差。主要原因：结晶温度范围小的合金流动性好，反之，范围大的流动性差。在一定温度范围内结晶的亚共晶合金，凝固时存在一个较宽的既有液体又有树枝状晶体的两相区，凝固层的内表面精造不平，对流动阻力较大，故流动性差，合金结晶温度范围愈大，两相区愈宽，树枝晶体也愈多，金属液愈早停止流动，流动性愈差。从收缩率考虑，铸铁中灰铸铁的收缩率较小，由于灰铸铁结晶时所含大多是以石墨形态析出，石墨的比容大，使得铸铁体积膨胀抵消部分收缩，碳钢同样随含碳量的提高而增加。

4. 可采用哪些措施提高合金的流动性？

答：(1)选用共晶成分合金，或结晶温度范围小的合金

(2)提高金属液质量，金属液越纯净，含气体、夹杂越少。

(3)提高浇注温度和压头、合理设置浇注系统和改进铸件结构。

5，缩孔和缩松是怎么形成的？可采用什么措施防止？

答：凝固结束后往往在铸件某些部位出现孔洞，大而集中的空洞称缩孔，其形成条件是：金属在恒温或者很窄的温度范围内结晶，铸件壁成逐层凝固方式；孔洞细小而分散的空洞称缩松，其形成条件是:合金的液态收缩和凝固收缩大于固态收缩。防止缩孔和缩松的方法：（1）按照顺序凝固原则进行凝固。（2）合理确定内浇道位置及浇注工艺。（3）合理应用冒口、冷铁、和补贴等工艺措施。

6.按形成原因分铸造应力有哪几种？什么是热阻碍，什么是机械阻碍？

阻碍按形成原因分为: 热阻碍和机械阻碍。热阻碍是指铸件各部分由于冷却速度不同、收缩量不同而引起的阻碍；由热阻碍引起的应力称热应力；机械阻碍是指铸型、型芯等对铸件收缩的阻碍；由机械阻碍引起的应力称为机械应力。

8.什么是顺序凝固原则和同时凝固原则？各适用于合金及铸件结构特点？

答：顺序凝固原则是指采取各种工艺措施，使铸件上远离冒口的部分到冒口之间建立一个逐渐递减的温度梯度，从而实现由远离冒口的部分向冒口的方向顺序的凝固。其适用于收缩大或壁厚差别较大，易产生缩孔的合金铸件，如铸钢，

高强度灰铸铁和可锻造铸铁等。同时凝固原则是指浇口开在铸件薄壁处，厚壁处安放冷铁以加速冷却，使铸件各部分温度尽量相等，从而实现同时凝固。其主要适用于收缩较小的普通灰铸铁，也用于结晶范围大，不易实现冒口补缩，对气密性要求不高的锡青铜逐铸件和各种合金壁厚均匀的薄壁铸件。

9.从铸件结构和铸造工艺两方面考虑，如何防止铸件产生铸造应力，变形和裂纹？

（1）采用同时凝固工艺，均匀温度场避免先冷后冷；

（2）造型工艺上改善铸型和型芯的退让性，合理设置浇口、冒口；

（3）铸件结构上尽量避免相互制约收缩的结构，使铸件各部分能自由收缩。如壁厚均匀，壁和壁之间连接均匀，热节小而均匀.

10. 什么样的砂子才能作为铸造用砂？

答：含泥量或杂质、颗粒大小、颗粒形状、矿物组成和成分符合一定要求的砂子。

11，震压实造型机和震压造型机在紧砂原理上有何差别？生产特点如何？

答：微震压实造型机的紧砂原理是对型砂压实的同时进行微震，微震紧砂和震击紧砂的不同之处在于微震紧砂震击缸是向上运动震击活塞的，震级频率较高，振幅较小。其生产特点是造型紧实程度高而均匀，生产率较高。

12.何为高压造型其生产特点及应用范围如何？

高压铸造是将熔融金属在压铸机中以高速压射入金属铸型内，并在压力下结晶的一种方法。常用压力为几个到几十个大气压。

生产特点：(1)铸件精度、表面质量高;(2) 铸件机械性能好，压力下结晶，晶粒细化;(3) 可压铸出形状复杂的薄壁件或嵌镶件;(4) 生产效率很高可机械化、自动化生产；缺点方面有(5)压铸件不能热处理，出容易出现气泡;(6) 压铸合金主要是熔点较低的铝、锌、镁等;(7) 压铸设备投资大，模具费用高、加工周期长。

适用范围:大批量生产的铝、锌、镁等有色合金铸件。

13. 射压造型、空气冲击造型的紧砂原理及生产特点如何？

答：射压造型:原理：型砂被压缩空气高速射入造型室内，再由液压系统进行高压压实，形成一个高强度带有左右型腔的砂型块。特点：此法制得的铸件尺寸精度很高，因为造型、起模和合型由同一组导杆精确导向，不易产生错箱，噪音低，机器结构简单，节省大量运输设备和占地面积，生产效率高，易于实现自动化。

空气冲击造型:原理：利用压缩空气直接紧砂，压缩空气产生很强的冲击波，作用于松散的型砂上，型砂迅速朝模板方向运动，受阻后因惯性作用而被紧实。特点：其砂型紧实度高且分布均匀，由于不直接用机械部件紧实型砂，故造型机结构简单、维修方便、使用寿命长、噪音小。

14，抛砂机应用在什么场合？造型时型砂是怎样被紧实的？

答：抛砂机应用在制造大砂型时，造型时型砂送入抛砂头后，被高速旋转的叶片接住，由于离心力的作用而压实成团随后被高速抛到砂箱中压实。

15．何谓造型生产线？大量生产时为什么要用造型生产线来组织生产？

造型生产线是通过造型机实现紧砂和起摸的机械化和自动化生产，其他辅助工序如翻箱、下芯、合箱、压铁、浇注、落砂和沙箱运输等也需实现机械化，才能发挥出造型机的效率。在大量生产时，均采用造型生产线来组织生产，即将造型机和其他辅机按照铸造工艺流程，用运输设备联系起来，组成一套机械化、自动化铸造系统。