铸造工艺学复习资料
铸造工艺学复习题
铸造工艺学复习题一.不定项选择题1、钠水玻璃的重要参数包括()。
A.模数B.密度C.含固量和粘度D.熔融温度2、铸造用涂料的基本组成物包括()A、耐火材料B、载体液体C、悬浮剂和粘结剂D、其他添加剂3、型砂是由下列哪些组分按一定比例混制而成的()。
A.原砂B. 水C. 粘结剂D、附加物4.浇注温度过低时,铸件可能会产生(A.冷隔B. 粘砂严重C. 夹杂物D. 气孔5.含水铸型的温度场由()三个特征区组成。
A.接触区B. 干砂区C. 高水区D. 过渡区6.铸型内出现水分迁移现象,实际上是()综合作用的结果,它不仅带走大量的热且影响型砂的热传递。
A.温度梯度B. 浓度梯度C. 湿度梯度D. 实型的原始水分7.金属---铸型界面产生的反应性气体来源于()A.水蒸气与合金元素的反应B. 型砂组分的分解C. 固体碳的燃烧及气化反应D. 水分的蒸发和迁移8.铸渗现象()A.是一种非铸造途径的表面强化方法B.是一种经济实惠而又不难实现的方法C.他不久提高或改善铸件表面的某些性能且使铸件整体性能变好D.它只适用于铸铁件9.要想配制性能合乎要求的型砂,须考虑()几方面。
A.原材料的选择B. 型砂配方C. 混制工艺D. 检测手段10.下列粘土矿物结晶结构属于“三层型”的有()A.高岭石B. 蒙脱石C.伊利石11.在铸造工艺图上用红蓝铅笔标明的工艺参数常有()A.铸件尺寸公差B. 机加工余量C. 铸造收缩率D. 起模斜度E. 最小铸出孔及槽F. 分型负数12.适用于实行顺序凝固的通用冒口计算方法有:()A.模数法B. 三次方程法C. 补缩液量法D. 比例法13.提高通用冒口补缩率的主要措施有()A.通用冒口的计算方法选用补缩液量法B.适当增大通用冒口的尺寸15.铸造中砂箱的设计内容包括()A.选择砂箱类型和材质B.确定砂箱的尺寸C. 设计砂箱的结构D. 确定定位及紧固形式等二.判断题1.相同的铸件在金属型铸造时,合金的浇注温度应比砂型铸造时低。
铸造工艺学期末考试复习
一.绪论1,材料成形工艺(有时也称材料成形技术),是将材料制造成所需形状及尺寸的毛坯或成品的所有加工方法或手段的总称。
2 成形方法的选择原则1)适用性原则满足使用要求;适应成形加工性能。
2)经济性原则获得最大的经济效益。
3)与环境相宜原则环境保护问题,对环境友好。
3成形方法选择的主要依据(1)产品功能及其结构、形状尺寸和使用要求等;2)产量;3)生产条件铸造1概念:铸造是将液态金属在重力或外力作用下充填到铸型腔中使之冷却、凝固,从而获得所需形状及尺寸的毛坯或零件的方法,所铸出的产品称为铸件。
金属液态成形金属液态成型近净形化生产2 分类通常从铸型材料、充型和凝固等方面对铸造进行分类。
1)按铸型材料、充型和凝固条件铸造方法分为砂型铸造(用砂型作铸型在重力下充型和凝固的铸造方法)和特种铸造(在铸型材料、充型和凝固等方面与砂型铸造有显著差别的铸造方法的统称)2)按液态合金充型和凝固条件铸造方法分为重力铸造(如砂型铸造、壳型铸造、陶瓷型铸造、熔模铸造、金属型铸造)和非重力铸造(如压力铸造、低压铸造、挤压铸造和离心铸造)。
3)按铸型材料铸造方法分为一次型铸造(如砂型铸造、壳型铸造和熔模铸造,铸型材料为非金属材料)和永久型铸造(如金属型铸造、压力铸造和低压铸造,铸型材料为金属材料)。
4特点1)优点(1)适用范围广合金种类、铸件的形状和大小及质量几乎不受限制;(2)铸件具有一定的尺寸精度通常比普通锻件高,熔模铸件可达到无加工余量;(3)成本较低原材料来源广,价格低廉;铸件与零件形状和尺寸相近,节省材料。
2)缺点(1)铸件晶粒粗大,组织疏松,易产生缩孔和气孔等缺陷;(2)铸件力学性能较低,尤其是冲击韧性较低;(3)生产工序多,铸件质量难以精确控制。
二.铸造工艺设计概论1 铸造工艺设计的概念铸造工艺设计又称铸造工艺规程设计根据零件的结构特点、技术要求、生产批量和生产条件等,确定铸造工艺方案和工艺参数,绘制铸造工艺图,编制铸造工艺卡等技术文件的过程。
铸造工艺学复习大纲
铸造工艺学复习大纲第一章砂型结构及其工作条件1、型(芯)砂的组成:原砂+粘结剂+附加物。
2、砂型的结构:是具有一定强度的微孔-多孔体系,由原砂、粘接剂、附加物和微孔构成。
3、①原砂:硅砂SiO2等。
骨干材料,占型砂总质量的82-99%。
②粘结剂:粘土、无机化学粘结剂(水玻璃)、有机化学粘结剂(油、树脂)。
以薄膜形式覆盖砂粒,使型砂具有必要的强度和韧性。
按粘接力产生机制分为:物理固结、化学粘接和机械粘接。
③附加物:改善型砂的工艺和使用性能。
4、原砂的作用:①提供必要的耐高温和热物理性能,以保证充型、冷却、凝固顺利,获得优质铸件。
②提供众多孔隙,使砂型具有透气性、退让性。
5、铸型的工作条件:①力学作用:浇注时冲击、冲刷—影响铸件的形状、夹砂;充型后浮力、静压力---变形、尺寸精度;冷却收缩—铸件应力、变形。
②热作用:热辐射—铸型升温;铸型内腔—气体压力升高,迁移。
③物理作用:机械粘砂、铸渗等。
④化学作用:粘结剂燃烧、分解;界面化学反应。
6、【传质】:一种物质在另一媒介物中传递。
铸造工艺中常见的传质现象:湿型风干、烘干、水分蒸发、迁移、凝聚吹气硬化、有机粘结剂的燃烧、分解产生气体的扩散和铸件表面的合金化。
7、砂型表层的水分迁移:8、【微观膨胀】:砂粒的膨胀能被湿粘土膜的收缩所抵消,仅减小孔隙而不引起砂型尺寸变化。
9、膨胀缺陷:夹砂结疤、鼠尾、沟槽。
控制热湿拉强度是控制夹砂结疤类缺陷的关键。
备注:夹砂等缺陷原因有两个:①水分迁移;②砂粒膨胀。
10、液态金属的冲刷及其造成的缺陷:砂眼、抬箱和跑火、偏芯及形状不合格。
11、气体和侵入性气孔主要成分:H2、N2、CO、CO2、O2。
CO/CO2 是表征铸型气氛还原性的标志。
12、【反应性气孔】金属与铸型、金属与溶渣或金属液内某些元素、化合物之间发生反应形成的气孔。
反应性气孔来源:①水蒸气与合金成分的反应;②型砂组分的分解;③固体碳的燃烧及气化反应。
其形成机理:CO核心说、H2核心说。
铸造工艺学复习
铸造工艺学复习程军超制名词:4个,每个2分;填空:20个,每个1分;简答+计算:72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成本低廉第一章粘土砂及涂料1.铸造工艺设计:根据铸造零件的特点,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部分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表面积与理论比表面积的比值。
ZGS92-50/100(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100,粒度的平均细度值为54,平均细度偏差为±2。
6.粘土砂铸型常见的缺陷:夹砂、粘砂、裂纹、侵入性气孔。
7.8.第二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便宜、安全。
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强度稍显不足。
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的确定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、表面干型、自硬型3.浇注位置-浇注时,铸件在铸型中所处的位置/铸件的某个表面位于铸型的上、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.浇注位置的选择原则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,以避免形成夹砂和夹杂缺陷。
③应保证铸件能充满④应有利于铸件的补缩⑤应尽可能避免使用吊砂、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一致。
铸造工艺工程学考试复习资料
附加物、有机物的燃烧、分解和升华,可能使铸件产生气孔。
12.湿型砂一般常用哪些原材料混碾而成?他们对铸件质量分别带来什么影响?
• 原材料: 1)原砂 橄榄石砂烧结点比硅砂低,不被金属润湿,具有化学惰性,耐火温度高, 与钢液接触时,能形成致密烧结层,可防止铸件粘砂及毛刺。用镁橄榄石替代硅砂生产高锰钢铸
• 裂纹和变形的防止 1、采用正确的铸造工艺(正确设计浇注系统、补缩系统等);2、铸件形状 设计要求简单、对称和厚薄均匀;3、对铸件进行热处理。
• 4) 铸件中的气孔 • 气体的来源
• 1)熔炼过程 2)铸型 对于湿砂型,其中的水分在高温金属液的热作用下会产生大量蒸汽; 即使烘干的铸型,浇注前也会吸收空气中的水分,且其中的粘土在金属液的热作用下结晶水还会
• 蠕虫状石墨:长大过程:蠕虫状石墨主要是在共晶凝固过程中从铁液中直接析出的,最初 形态呈小球状或聚集状,经过畸变,并经没有被奥氏体全包围的长出口,在与铁液直接接 触的条件下长大而成。即小球墨-畸变球墨-蠕虫状石墨。也可能是小片状,然后在界面前 沿,由于蠕化元素的局部富集而逐渐变成蠕虫状石墨。
件的表面质量好,还可避免工人接触有害硅粉末。
• 锆砂组分为锆英石,另含有铁的化合物,锆砂的热膨胀性能较低,能避免铸件产生夹砂、结疤等 缺陷。此外,热导率、蓄热系数、密度都比硅砂高,铸件的冷却速度快,可以细化晶粒,提高力 学性能。化学稳定性高,且不被熔融技术或金属氧化物浸湿,有利于阻止金属液侵入铸型孔隙, 防止化学粘砂、减少机械粘砂缺陷。
• 据分析,形核会因为凝固条件的差异存在不同。如白口铸铁共析转变可能是Fe3C领先析出,灰铸铁则是先发生 碳的脱熔,然后析出铁素体,然后进入共析阶段。
• 在铁素体、Fe3C生长过程中,各自的前沿和侧面分别有碳和铁的富集。在生长前沿产生溶质元素的交替扩散, 使晶体先前或者通过搭桥或分枝的方式沿其侧面交替生长,形成新片层;此外,先析出的领先相虽然长自与晶 核有位相关系的某个奥氏体晶体,却长入与他们无特定位相关系的另一个奥氏体晶粒中。
铸造工艺学期末复习资料
造型材料:用于造型制芯的各种原砂、粘结剂、添加剂以及由各种原材料所组成型砂和芯砂的材料。
角形系数:铸造用硅砂的实际比表面积与理论比表面积的比值。
烧结点:原砂颗粒表面或沙粒间的混杂物开始熔化的温度。
比强度:每1%的粘结剂可获得的芯砂干拉强度。
可使用时间:自硬树脂砂混砂后能够制作出合格砂芯的那一段时间。
脱模时间:从混砂结束开始在芯盒内制的砂芯硬化到能满意地将砂芯从芯盒中取出,而不致发生砂芯变形所需的时间间隔。
溃散性:铸件浇注并凝固后,砂型、砂芯被打碎的难易程度,也叫除砂性。
1、涂料作用?优质涂料应具有的性质?一)1)砂型和砂芯是微孔——多孔隙体系,涂敷涂料,既填塞了砂型和砂芯表面空隙,也在铸型和金属液之间建立起一道有效的耐火屏障,避免铸件表面粗糙、机械粘砂、化学粘砂,使铸件表面粗糙度得到很好的改善。
2)涂敷涂料也可防止或减少铸件产生与砂子有关的其他铸造缺陷或质量问题。
3)用涂料来产生冶金效应,改善铸件局部的表面性能和内在质量。
二)1)好的悬浮性及再搅拌性。
2)有一定的触变性。
3)好的覆盖能力。
4)具有适当的渗透性。
5)具有良好的粘结强度和耐激热性。
6)好的抗粘砂性。
7)低的发气性。
8)好的贮存性。
9)各种原材料资源丰富,成本低廉,并能满足劳动卫生方面的要求。
2、列举常用吹二氧化碳的方法。
吹气速度及时间对砂的硬度和强度有什么影响?答:方法:1、插管法(大型砂型或砂芯)2、盖罩法(较小型砂或砂芯)3、通过模样吹气法4、脉冲吹气法5、真空CO2 僵化法,又叫VRH-CO2 僵化法或真空置换僵化法。
影响:低流速有利于钠水玻璃化学反应,可以得到较高的初始强度与硬度,但降低终强度并促进放热;高流速促进脱水及吸热物理反应,是化学反应迟缓,可得到较高的力学性能及较好的存放性。
从吹气时间看,如果低流速且长时间吹气,将得到强度低、表面酥脆的型和芯,这就是所谓的过吹。
3、什么是热砂问题?热砂问题有什么不良影响?请论述解决措施和途径。
铸造工艺及应用作业答案及复习资料
铸造生产——指用熔融的液态合金注入预先制备好的铸型中使之 冷却、凝固后获得具有一定形状、尺寸和性能的毛 坯或零件过程,简称铸造。
2、铸造方法的分类第一章 造型材料型(芯)砂是由骨干材料、粘结材料和附加物等原材料按一定比例配制而成。
以粘土为粘结材料的粘土型(芯)砂主要由原砂、粘土、附加物和水配制而成。
常用的附加物:煤粉、渣油、淀粉 、锯末等新砂和旧砂的处理1.新砂的处理新砂的处理常用的方法:筛分、水漂洗、酸浸洗、精选 、烘干等 2.旧砂的处理拟采取措施:对旧砂进行通风冷却,降低温度;经破碎、磁选、过筛,除去杂物;干法碾搓,除去包覆膜、失效粘土及灰分;按一定比例添加原砂,补加新粘土、煤粉;调整含水分量,达到型砂性能要求。
CO2硬化法——向水玻璃砂制成的砂型(芯)中吹入CO2气体,在短时间内就可以使型(芯)砂硬化;三、C02-钠水玻璃砂的原材料、配方及混制工艺(一)C02-钠水玻璃砂的原材料铸钢件用原砂Si02含量应高。
一般采用中等粒度的硅砂涂料的基本组成涂料一般由耐火粉料、粘结剂、悬浮剂、载液和助剂组成。
涂料的性能(1)涂料的工艺性能涂料的工艺性能主要有饱沾性、涂刷性、流淌性、流平性、渗透性等。
涂刷方法涂料涂敷的方法有刷、喷、浸三种。
第二章铸型制备14种造型方法有哪些?整模造型、分模造型、挖砂和假箱造型、活块和砂芯造型、活砂造型(抽砂造型)、多箱造型、实物造型、刮板造型、抽心模造型和劈箱造型、脱箱造型(活箱造型)、叠箱造型、模板造型、漏模造型、地坑造型铸型的紧固方法生产小型铸件的铸型由于抬箱力小,用压铁直接压在砂型上比较方便。
生产大中型铸件的铸型,一般用卡子、螺栓等紧固。
紧固铸型前需在分箱面的四角用铁片将上下砂箱问的缝隙垫实,以防止铸型紧固时砂芯或砂型被压溃。
地坑造型,一般用压铁压在盖箱上。
第三章浇注系统设计铸铁件浇注系统的组成:浇口盆、直浇道、横浇道、内浇道。
、为避免水平涡流,应采用浇包低位浇注大流充满,并且使浇口杯中液面高度(h)与直浇道直径(d)保持_定的比值(即h>6d)。
铸造工程学复习题
铸造工程学复习提纲1什么是铸造?与其他材料成形工艺相比,铸造工艺有何优缺点。
铸造:将液态〔熔融〕的合金浇入到与零件的形状,尺寸相适应的铸型空腔中,待其冷却凝固,以获得毛坯或零件的消费方法通常称为铸造。
铸造是消费金属零件毛坯的主要工艺方法之一,与其它工艺方法相比,它具有本钱低,工艺灵敏性大,合适消费不同材料、形状和重量的铸件,并合适于批量消费。
但它的缺点是公差较大,易产生内部缺陷。
铸造工艺的优点:(1)适用范围广,据统计:在机械行业中铸件占机器总质量的50%以上;(2)可以制造各种合金铸件(3)铸件尺寸精度高〔与一般焊接件、锻件比拟〕(4)本钱低廉(5)可以消费形状复杂的零件铸造工艺的缺点:(1)铸造消费过程比拟复杂。
(2)影响铸件质量的因素多。
(3)废品率一般较高。
(4)铸件容易出现各种缺陷。
〔浇缺乏,缩孔,气孔,裂纹等〕。
2铸造技术开展的趋势有哪几个方面。
(1)铸件尺寸、重量范围扩展〔特大-特小型铸件〕;(2)铸件的轻量化〔材质轻量化、工艺的准确化〕;(3)铸件的准确化;(4)数字化铸造;(5)网络化铸造:建模+仿真,网络化管理(6)清洁化铸造。
3液态金属充型才能概念,简答铸型和浇注条件方面因素对充型才能的影响并提出进步充型才能应采取的措施。
液态金属充型才能:液态金属经浇注系统充满铸型型腔的全部空间,形成轮廓明晰,形状完好的铸件的才能。
对充型才能的影响:1〕铸型性质:蓄热系数、铸型温度、铸型中的气体、铸型外表光亮碳.2〕浇注条件:浇注温度、充型压头、浇注系统构造.进步充型才能应采取的措施:针对影响充型才能的各种因素,从方便容易、经济有效几方面进展选择。
一般情况下,进步浇注温度和使用绝热涂料最宜。
〔温度升高,充型才能进步〕4金属中的气体来源有哪些方面,它们对铸件质量可能会产生哪些不利影响。
来源于熔炼过程、浇铸过程和凝固过程的气体卷入与界面反响。
不利影响:几乎都是有害的,如降低流动性、引起裂纹、造成组织疏松、降低各种强度指标、不利于铸件热处理等等。
铸造工艺基础资料
铸造工艺基础资料§1 液态合金的充型充型: 液态合金填充铸型的过程.充型能力: 液态合金充满铸型型腔,获得形状完整,轮廓清晰的铸件的能力充型能力不足:易产生: 浇不足: 不能得到完整的零件.冷隔:没完整融合缝隙或凹坑, 机械性能下降.一合金的流淌性液态金属本身的流淌性----合金流淌性1 流淌性对铸件质量阻碍1) 流淌性好,易于浇出轮廓清晰,薄而复杂的铸件.2) 流淌性好,有利于液态金属中的非金属夹杂物和气体上浮,排除.3) 流淌性好,易于对液态金属在凝固中产生的收缩进行补缩.2 测定流淌性的方法:以螺旋形试件的长度来测定: 如灰口铁:浇铸温度1300℃试件长1800mm.铸钢: 1600℃100mm3 阻碍流淌性的因素要紧是化学成分:1) 纯金属流淌性好:一定温度下结晶,凝固层表面平滑,对液流阻力小2) 共晶成分流淌性好:恒温凝固,固体层表面光滑,且熔点低,过热度大.3) 非共晶成分流淌性差: 结晶在一定温度范畴内进行,初生数枝状晶阻碍液流二浇注条件1 浇注温度: t↑ 合金粘度下降,过热度高. 合金在铸件中保持流淌的时刻长,∴t↑ 提高充型能力. 但过高,易产生缩孔,粘砂,气孔等,故不宜过高2 充型压力: 液态合金在流淌方向上所受的压力↑ 充型能力↑如砂形铸造---直浇道,静压力. 压力铸造,离心铸造等充型压力高.三铸型条件1 铸型结构: 若不合理,如壁厚小, 直浇口低, 浇口小等充↓2 铸型导热能力: 导热↑ 金属降温快,充↓如金属型3 铸型温度: t↑ 充↑如金属型预热4 铸型中气体: 排气能力↑ 充↑ 减少气体来源,提高透气性, 少量气体在铸型与金属液之间形成一层气膜,减少流淌阻力,有利于充型.§2 铸件的凝固和收缩铸件的凝固过程假如没有合理的操纵,铸件易产生缩孔,缩松一铸件的凝固1 凝固方式:铸件凝固过程中,其断面上一样分为三个区: 1—固相区2—凝固区3—液相区对凝固区阻碍较大的是凝固区的宽窄,依此划分凝固方式.1) 逐层凝固:纯金属,共晶成分合金在凝固过程中没有凝固区,断面液,固两相由一条界限清晰分开,随温度下降,固相层不断增加,液相层不断减少,直达中心.2) 糊状凝固合金结晶温度范畴专门宽,在凝固某段时刻内,铸件表面不存在固体层,凝固区贯穿整个断面,先糊状,后固化.故---3) 中间凝固大多数合金的凝固介于逐层凝固和糊状凝固之间.2 阻碍铸件凝固方式的因素1) 合金的结晶温度范畴范畴小: 凝固区窄,愈倾向于逐层凝固如: 砂型铸造, 低碳钢逐层凝固, 高碳钢糊状凝固2) 铸件的温度梯度合金结晶温度范畴一定时,凝固区宽度取决于铸件内外层的温度梯度.温度梯度愈小,凝固区愈宽.(内外温差大,冷却快,凝固区窄)二合金的收缩液态合金从浇注温度至凝固冷却到室温的过程中,体积和尺寸减少的现象---.是铸件许多缺陷(缩孔,缩松,裂纹,变形,残余应力)产生的差不多缘故.1 收缩的几个时期1) 液态收缩: 从金属液浇入铸型到开始凝固之前. 液态收缩减少的体积与浇注温度质开始凝固的温度的温差成正比.2) 凝固收缩: 从凝固开始到凝固完毕. 同一类合金,凝固温度范畴大者,凝固体积收缩率大.如: 35钢,体积收缩率3.0%, 45钢4.3%3) 固态收缩: 凝固以后到常温. 固态收缩阻碍铸件尺寸,故用线收缩表示.2 阻碍收缩的因素1) 化学成分: 铸铁中促进石墨形成的元素增加,收缩减少. 如: 灰口铁C, Si↑,收↓,S↑ 收↑.因石墨比容大,体积膨胀,抵销部分凝固收缩.2) 浇注温度: 温度↑ 液态收缩↑3) 铸件结构与铸型条件铸件在铸型中收缩会受铸型和型芯的阻碍.实际收缩小于自由收缩.∴铸型要有好的退让性.3 缩孔形成在铸件最后凝固的地点显现一些空泛,集中—缩孔. 纯金属,共晶成分易产生缩孔*产生缩孔的差不多缘故: 铸件在凝固冷却期间,金属的液态及凝固受缩之和远远大于固态收缩.4 阻碍缩孔容积的因素(补充)1) 液态收缩,凝固收缩↑ 缩孔容积↑2) 凝固期间,固态收缩↑,缩孔容积↓3) 浇注速度↓缩孔容积↓4) 浇注速度↑液态收缩↑ 易产生缩孔5 缩松的形成由于铸件最后凝固区域的收缩未能得到补足,或者,因合金呈糊状凝固,被树枝状晶体分隔开的小液体区难以得到补缩所至.1) 宏观缩松肉眼可见,往往显现在缩孔邻近,或铸件截面的中心.非共晶成分,结晶范畴愈宽,愈易形成缩松.2) 微观缩松凝固过程中,晶粒之间形成微小孔洞---凝固区,先形成的枝晶把金属液分割成许多微小孤立部分,冷凝时收缩,形成晶间微小孔洞. 凝固区愈宽,愈易形成微观缩松,对铸件危害不大,故不列为缺陷,但对气密性,机械性能等要求较高的铸件,则必须设法减少.(先凝固的收缩比后凝固的小,因后凝固的有液,凝,固三个收缩,先凝固的有凝,固二个收缩区----这也是形成微观缩松的差不多缘故.与缩孔形成差不多缘故类似)6 缩孔,缩松的防止方法差不多原则: 制定合理工艺—补缩, 缩松转化成缩孔.顺序凝固: 冒口—补缩同时凝固: 冷铁—厚处. 减小热应力,但心部缩松,故用于收缩小的合金.l 安置冒口,实行顺序凝固,可有效的防止缩孔,但冒口白费金属,白费工时,是铸件成本增加.而且,铸件内应力加大,易于产生变形和裂纹.∴要紧用于凝固收缩大,结晶间隔小的合金.l 非共晶成分合金,先结晶树枝晶,阻碍金属流淌,冒口作用甚小.l 关于结晶温度范畴甚宽的合金,由于倾向于糊状凝固,结晶开始之后,发达的树枝状骨状布满整个截面,使冒口补缩道路受阻,因而难幸免显微缩松的产生.明显,选用近共晶成分和结晶范畴较窄的合金生产铸件是适宜的.§3 铸造内应力,变形和裂纹凝固之后的连续冷却过程中,其固态收缩若受到阻碍,铸件内部就发生内应力,内应力是铸件产生变形和裂纹的差不多缘故.(有时相变膨胀受阻,负收缩)一内应力形成1 热应力: 铸件厚度不均,冷速不同,收缩不一致产生.塑性状态: 金属在高于再结晶温度以上的固态冷却时期,受力变形,产生加工硬化,同时发生的再结晶降硬化抵消,内应力自行消逝.(简单说,处于屈服状态,受力—变形无应力)弹性状态: 低于再结晶温度,外力作用下,金属发生弹性变形,变形后应力连续存在.举例: a) 凝固开始,粗细处都为塑性状态,无内应力∵两杆冷速不同,细杆快,收缩大,∵受粗杆限制,不能自由收缩,相对被拉长,粗杆相对被压缩,结果两杆等量收缩.b) 细杆冷速大,先进如弹性时期,而粗杆仍为塑性时期,随细杆收缩发生塑性收缩,无应力.c) 细杆收缩先停止,粗杆连续收缩,压迫细杆,而细杆又阻止粗杆的收缩,至室温, 粗杆受拉应力(+),(-)由此可见,各部分的温差越大,热应力也越大,冷却较慢的部分形成拉应力,冷却较快的部分形成压应力.预防方法: 1 壁厚平均2 同时凝固—薄处设浇口,厚处放冷铁优点: 省冒口,省工,省料缺点: 心部易显现缩孔或缩松,应用于灰铁锡青铜,因灰铁缩孔、缩松倾向小,锡青铜糊状凝固,用顺序凝固也难以有效地排除其显微缩松。
铸造工艺学整理
1-原砂砂粒2-粘结剂3-附加物4 微孔二 。
原砂作用1、为砂型提供了必要的耐高温性能和热物理性能,有助高温金属顺利充型,以及使金属液在铸型中冷却、凝固并得到所要求形状和性能的铸件。
2、原砂砂粒为砂型提供众多孔隙,保证型、芯具有一定透气性,有利于浇注时气体的逸出。
三 、孔隙率的表征测量方法?①排煤油、酒精等润湿性液体法,能测出真实微孔容积。
0°≦θ﹤90 °②排水银等非润湿性液体则不准确。
90°≦θ≦180 °。
四、粘接剂流变性粘接剂流变性 指在力的作用下粘接剂流动和变形的性质。
度量物质流变性常用物理量为粘度。
对型砂的影响混砂所消耗的功率和时间,主要取决于粘结剂的流变性,具体关系有待进一步研究总结。
五、铸型接触区概念 铸型与金属液直接相接触及受到其影响的部分,可称为接触区,其余铸型部分称为未接触区或一般区。
铸件接触区概念 铸型影响下,在铸件表面形成凝固组织的一层金属。
铸型(热)接触区深度δ件=k ’β k ’为常数 β为冷却能力系数六、影响传热的因素1、热的不平衡程度:温度梯度铸件和铸型热物理性能:a,b 及辐射系数。
2、几何因数:铸件、铸型厚度。
3、不同的砂型具有不同的传热影响因数,也就形成了不同的砂型温度场。
七、干、湿砂型浇注时温度分布曲线1、铸型中某一点的温度随时间延长温度先升高;在浇注后的某一瞬间,离界面距离越远,温度越低。
2、 浇注后铸型表面层的温度迅速地接近液体金属的温度,而铸型其它部分仍处于相当低的温度。
铸型表层的热作用比较剧烈,必须予以足够重视。
八、湿砂型中不同水分的四个区(如图1-2-4)D 区—干砂区 M 区—水分饱和凝聚区 U 区—水分不饱和凝聚区 G 区—未受影响区九、膨胀缺陷概念 由于硅砂膨胀形成的热应力而引起的铸造缺陷称为膨胀缺陷。
夹砂结疤、鼠尾、沟槽主要发生在湿型情况下,毛刺主要发生在有机粘结剂砂型中膨胀夹砂 铸件表面有局部凸出的长条疤痕,其边缘与铸件本体分离,它下面夹有一薄层砂或涂料层。
铸造工艺学考试重点.
铸造工艺设计就是根据铸造零件的结构特点、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,绘制铸造工艺图,编制工艺卡等技术文件的过程。
1.从避免缺陷方面审查铸件结构(1)铸件应有合适的壁厚(2)铸件结构不应造成严重的收缩阻碍,注意壁厚过渡和圆角。
(3)铸件内壁应薄于外壁(4)壁厚力求均匀,减少肥厚部分,防止形成热节(5)有利于补缩和实现顺序凝固(6)防止铸件翘曲变形(7)避免浇注位置上有水平的大平面结构2.从简化铸造工艺方面改进零件结构(1)改进妨碍起模的凸台、凸缘和肋板结构(2)取消铸件外表侧凹(3)改进铸件内腔结构以减少砂芯(4)减少和简化分型面(5)有利于砂芯的固定与排气(6)减少清理铸件的工作量(7)简化模具的制造(8)大型复杂件的分体铸造和简单小件的联合铸造铸件的浇注位置是指浇注时铸件在型内的所处的状态和位置。
3.浇注位置选择应遵循的原则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。
5.应使合箱位置、浇注位置和铸件冷却位置相一致这样可避免变合箱后或于浇注后再次翻转铸型。
2.3分型面:两半铸型相互接触的表面选择分型面的基本原则(1)铸件全部或大部分置于同一半型中 2尽量减少分型面的数目 3分型面尽量选择平面 4便于下芯、合箱和检查型腔尺寸5不使砂箱过高 6受力件的分型面选择不应削弱铸件的结构强度 7注意减轻铸件的清理和机械加工量4.确定砂芯形状(分块)及分盒面选择的基本原则(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。
(7)还应使每块砂芯有足够的断面,保证有一定的强度和刚度,并能顺利排出砂芯中的气体;(8)使芯盒结构简单,便于制造和使用等。
铸造工艺学重点
铸造工艺学重点一、铸造工艺设计依据〔铸造工艺设计就是依据铸造零件的构造特点、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,绘制铸造工艺图,编制工艺卡等技术文件的过程〕〔一〕生产任务(1)铸造零件图样供给的图样必需清楚无误,有完整的尺寸和各种标记(2)零件的技术要求金属材质牌号、金相组织、力学性能要求、铸件尺寸及重量公差及其它的特别性能要求(3)产品数量及生产期限产品数量是指批量大小,生产期限是指交货日期的长短。
数量大的实行先进技术,应急单件产品应考虑使生产设备尽可能简洁〔二〕生产条件1〕设备力量 2〕车间原材料的应用状况和供给状况 3〕工人技术水平和生产阅历 4〕模具等工艺装备制造车间的加工力量和生产阅历〔三〕考虑经济性二、设计内容和设计程序设计内容: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设计程序:1〕零件的技术条件和构造工艺性分析 2〕选择铸造及造型方法 3〕确定浇注位置和分型面 4〕选用工艺参数 5〕设计浇冒口、冷铁和铸肋 6〕砂芯设计 7〕在完成铸造工艺图的根底上,画出铸件图8〕通常在完成砂箱设计后,画出铸型装配图 9〕综合整个设计内容制铸造工艺卡三、铸件构造审查作用:一〕审查零件构造是否符合铸造工艺的要求。
二〕在既定的零件构造条件下,考虑铸造过程中可能消灭的主要缺陷,在工艺设计中实行措施予以防止。
〔一〕从避开缺陷方面审查铸件构造。
1)铸件应有适宜的壁厚 2〕铸件构造不应造成严峻的收缩阻碍,留意壁厚过渡和圆角3〕铸件内壁应薄于外壁 4〕壁厚力求均匀,削减肥厚局部,防止形成热节 5〕利于补缩和实现挨次凝固 6〕防止铸件翘曲变形 7〕避开浇注位置上有水平的大平面构造〔二〕从简化铸造工艺方面改进零件构造1〕改进阻碍起模的凸台、凸缘和肋板的构造 2〕取消铸件外表侧凹 3〕改进铸件内腔构造以削减砂芯 4〕削减和简化分型面 5〕有利于砂芯的固定和排气 6〕削减清理铸件的工作量 7〕简化模具的制造 8〕大型简单件的分体铸造和简洁小件的联合铸造四、浇注位置确实定〔浇注位置是指浇注时铸件在型内所处的状态和位置〕1〕铸件的重要局部应尽量置于下部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,避开夹砂结疤类缺陷 4〕应保证铸件能布满 5〕应有利于铸件的补缩 6〕避开用吊砂、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全都五、分型面的选择〔分型面是指两半铸型相互接触的外表〕1〕应使铸件全部或大局部置于同一半型内 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减弱铸件构造强度 7〕留意减轻铸件清理和机械加工量六、砂芯设计砂芯的功用:形成铸件的内腔、孔和铸件外形不能出砂的部位砂芯应满足以下要求:砂芯的外形、尺寸以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准时排出型外,铸件收缩时阻力小和简洁清砂确定砂芯外形〔分块〕及分盒面选择的根本原则:总原则:使造芯到下芯的整个过程便利,铸件内腔尺寸准确,不致造成气孔等缺陷,使芯盒构造简洁1)保证铸件内腔尺寸精度 2〕保证操作便利 3〕保证铸件壁厚均匀 4〕应尽量削减砂芯数目 5〕填砂面应宽阔,烘干支撑面是平面 6〕砂芯外形适应造型、制芯方法芯头:伸出铸件以外不与金属接触的砂芯局部。
铸造工艺学1-4
1第一章 金属材料与热处理培训要点:本章应重点掌握金属材料的物理、力学、铸造性能的种类及概念;铁碳合金中几种基本组织;铁碳相图上各点、线的意义;铸造合金的分类;铸件热处理的基本知识及常用热处理工艺。
金属材料是现代机械制造业的基本材料,由于它具有良好的使用性能和工艺性能,因此广泛地应用于制造各种生产设备、工具、武器和生活用具。
日常所用的金属材料以合金为主,很少使用纯金属。
合金是以一种金属为基础,加入其他金属或非金属,经过熔炼而获得的具有金属特性的材料。
与纯金属相比,合金具有更好的工艺性能,而且成本较低。
第一节 金属材料的物理、力学和铸造性能一、金属的物理性能金属的物理性能是指金属固有的属性,包括密度、熔点、导热性、导电性、热膨胀性和磁性等。
1. 密度 某种金属单位体积的质量称为该金属的密度。
密度的计算公式为式中 ρ——金属的密度(kg/m 3);m ——金属的质量( kg );V ——金属的体积( m 3 )。
不同的金属具有不同的密度。
一般将密度小于5³103kg/m 3的金属称为轻金属,如铝、镁、钛、铍及其合金;密度大于5³103kg /m 3的金属材料称为重金属,如铁、铜、锡、铅及其合金。
日常生产中,利用密度可以计算金属材料或零件的质量,测量金属的密度可以鉴别金属和确定金属铸件的致密程度。
2. 熔点 金属由固态熔化成液态时的温度称为该金属的熔点。
熔点是金属材料冶炼、铸造、焊接等热加工工艺的重要参数之一。
通常按金属熔点的高低,将熔点低于700℃的金属称为易熔金属,如锡、铋、铅、铟及其合金;将熔点高于700℃的金属称为难熔金属,如铁、钨、钼、钒及其合金。
3. 导热性 金属传导热量的能力称导热性。
导热性的大小用热导率λ表示,单位是W/(m ²K)。
热导率越大,金属的导热性越好。
一般纯金属的导热性比合金强,其中以银为最好,铜、铝次之。
导热性是金属材料重要性能之一,在制订热加工工艺时,必须考虑材料的导热性。
铸造工艺学汇总
一、名词解释铸造陶瓷型、金属型等铸型中直接成形的加工将金属熔化成液态在砂型、:采用熔炼方法,方法。
铸造工艺学:铸型材料和包括铸造工艺方案及参数设计、是研究铸件成形方法的一门学科,补缩系统原理及合金熔体充型的过程及原理与浇注系统设计、铸造方法、铸型及芯的制造、设计。
技术审查:审查零件工艺性、生产条件是否能满足铸造零件的规模、精度要求和技术要求。
零件的工艺性:铸厚度是否大于最小壁厚,零件的结构是否合理如铸件壁厚分布是否合理、是否利于拐角处是否圆角过渡,件壁的联结处的联结方式是否合理,薄厚壁是否均匀过渡,起模,是否有利于清砂。
浇注位置:浇注时铸件在铸型中所处的具体位置。
铸造工艺参数:拔模斜度、机械加工余量、指需要确定的工艺数据,具体包括铸造线收缩率、最小铸出尺寸、工艺补正量、分型负数、分芯负数和反变形量。
率缩线收铸造为达式小,表方生的长度面的缩程:指铸件在凝固过中所产LL-件模?%?100?L模机械加工余量:往往和铸件尺寸公准备切去的铸件表层厚度。
指在铸件加工表面上留出的,值,另一部分为要求的铸件CT 差配合使用。
加工余量值由两部分构成,一部分是尺寸公差值。
机械加工余量RMA起模斜度:以避免损坏铸在模样或芯盒的出模方向设有一定的斜度,为了利于起模或脱芯,型和芯子。
:最小铸出孔及槽对于一些较小的孔和槽,如果采用铸造方法生成,往往会产生问题,如:有时铸出的孔和槽产生偏差后再用机加工方法校正反而不如直接铸死再进行机粘砂,精度、加工,故通常采用的方法是不将较小的孔和槽铸出。
工艺补正量:对有时模样和芯盒的尺寸准确无误,但是铸出工件的尺寸仍不符合图样要求,于这种情况通常采用工艺补正的方法解决。
分型负数烘烤等原因以及防止跑火在合箱时在分型面:分型面在制造过程中往往因为修整、为了保证铸件尺寸精泥条或油灰条等,这样在分型面处增加了铸件尺寸,上铺垫的石棉绳、工艺习惯以及铺垫材料有通常与铸件大小、通常采用在分型面处减去一定的模样尺寸。
16. 铸造工艺学课程复习
3.湿型铸造法
基本特点:型(芯)无需烘干,不存在硬化过程。 主要优点: 生产灵活,效率高,成本低,周期短; 易实现机械化和自动化; 省烘干设备、燃料、电力及空间; 砂箱使用寿命长; 容易落砂。 主要缺点:易夹砂结疤、粘砂、气孔、砂眼、胀砂等。 应用范围:流水生产和手工造型 500Kg以下的铸件 。
• 第5节 气体和侵入性气孔
• • • • • • • • • 1. 主要成分:H2、N2、CO、CO2、O2 CO/CO2 表征铸型气氛还原性的标志。 2. 影响 (1)气氛呈中性或还原性有利防止金属渗透;呈氧化性 利渗砂内粘砂。 (2)有机物分解易导致铸件表面增碳 (3)反应性气孔的产生与界面反应有关 3. 因素 a、粘结剂的种类和含量: b、浇注温度:浇注温度高,产生的气体量多
第一章 砂型结构及其工作条件
• 第2节 砂型的结构
• 2.1 型砂的基本结构 • 型(芯)砂的组成: 原砂+粘结剂+附加物 • 如图,毛细管多孔系 体系。
原砂:硅砂SiO2、镁砂MgO、锆砂ZrO2。 是骨干材料,占型砂总质量的82-99%。 粘结剂:粘土、无机化学粘结剂(水玻璃、 水泥等)、有机化学粘结剂(油砂、合脂 砂、树脂砂)。以薄膜形式覆盖砂粒,使 型砂具有必要的强度和韧性。 附加物:改善型砂的工艺和使用性能 。
1.2 传质现象和型砂表面水分迁移 1. 型砂中的传质 传质:一种物质在另一媒介物中传递 2. 铸造工艺中常见的传质现象: 湿型风干、烘干、水分蒸发、迁移、凝聚 吹气硬化 有机粘结剂的燃烧、分解产生气体的扩散 铸件表面的传热、传质特点
通过两种方式传热:导热和蒸汽传递,形成三个
• 第2章 金属与铸型的物理作用
• 第1节 传热与传质
• • • • • • • • • • 1.1 铸型的传热及影响因素 1. 传热的动力:热力学不平衡→平衡 2. 热交换的主要形式:传导、对流和辐射 3. 影响传热的因素: (a) 热的不平衡程度--温度梯度 (b) 铸件和铸型的热物理性能: 蓄热系数:b= c 热扩散率:a=λ/ρc (c) 几何因素:铸件的模数、铸型、涂料层厚度。 (d) 相变、化学反应、传质。
项目一 铸造复习要点
一、名词①铸造②热加工③浇注系统④合箱⑤特种铸造⑥金属型铸造⑦压力铸造⑧熔模铸造⑨离心铸造二、基础知识⑴铸造的分类⑵铸造的特点⑶砂型铸造的工艺过程⑷型砂的组成、分类⑸常用辅助材料有哪些?各自作用及应用场合。
⑹造型方法有哪些?⑺浇注系统的性能要求。
⑻浇注系统的组成及各部分作用。
⑼各种特种铸造的特点及应用。
三、练习①型砂中的面砂要求是有较高的耐火度、可塑性和强度,共厚度一般为______mm。
②填充砂要求要有较高的_______。
③造型时,单件小批量生产都要_______。
④砂轮常用_______制成。
⑤芯盒的作用是用来制作_______,型芯的烘干温度一般应控制在______范围内。
一、名词解释①锻压②锻造③冲压④自由锻⑤模锻⑥胎模锻⑦镦粗⑧拔长⑨冲孔⑩弯形⑾切割⑿扭转⒀错移二、主要知识点⑴锻造的分类⑵锻造的加工特点⑶自由锻的特点⑷模锻的特点⑸自由锻的基本工序有哪些?⑹自由锻和模锻常用设备有哪些?⑺自由锻加热炉的加热方式有哪几种?⑻胎模锻与自由锻和模锻相比有哪些优缺点?项目三冲压复习要点一、名词解释①冲压②冲裁③拉深④冲孔⑤落料⑥弯曲⑦拉深系数⑧复合模⑨单工序模⑩级进模二、主要基础知识点⑴冲压适宜的材料有哪些?⑵冲压的基本工序有哪些?⑶冲孔与落料的异同点?⑷冲压的设备有哪几种?各自用途。
⑸拉深条件容易产生哪些缺陷?如何防止?项目四焊接复习要点一、名词解释⑴焊接⑵熔焊⑶压焊⑷钎焊⑸焊条电弧焊⑹焊条电弧⑹接法⑻反接法⑼焊条⑽焊芯⑾药皮⑿焊接坡口⒀焊接工艺系数⒁气焊⒂埋弧焊⒃气体保护焊二、基础知识点⒈焊接安焊接特点可分为哪几种?⒉焊接有哪些优缺点?⒊焊条电弧焊的工作原理。
⒋焊条电弧焊的特点及应用。
⒌正接法、反接法分别适用于那些场合?⒍焊芯和药皮的作用是什么?⒎常用的焊接接头形状有哪几种?焊接位置有哪几种?坡口的基本形式有哪几种?⒏电弧焊焊接工艺系数有哪些?⒐焊条直径应如何选择?⒑焊接电流应如何选择?⒒自动埋弧焊有哪些优缺点?主要应用有哪些?⒓二保焊有哪些特点?主要应用?。
铸造工艺考试复习重点
1铸造: 铸造生产通常是指用熔融的合金材料制作产品的方法2.砂型铸造砂型:用型砂制作的铸型。
型砂:原砂或再生砂+粘接剂(有或没有)+附加物混制成的混合物。
3造型、造芯方法:○1机械粘结造型(芯)○2化学粘结造型○3物理固结造型4粘土型砂是由原砂或再生砂+粘土+附加物+水按一定比例配制而成。
5 按制作砂型或砂芯对象不同可分为用来制作砂型的习惯称为型砂用来制作砂芯的成芯砂按铸型干燥程度分 :湿型、干型、表干型砂按浇注合金种类不同分: 铸铁、铸钢、非铁碳合金铸件型砂 按在铸型中的位置分:面砂, 背砂单一砂6 原砂类型:石英质原砂、非石英质原砂影响原砂质量的指标有:矿物组成及化学成分,颗粒特性(形状、大小、均匀度),烧结点及含泥量。
原砂在加热过程中体积的变化也很重要。
7(1)原砂矿物组成:主要是石英(SiO2),其次夹杂有长石(铝硅酸盐)、云母、碳酸盐(石灰石、白云石)、铁的氧化物(褐铁矿、磁铁矿)硫化物8原砂的颗粒特性:颗粒特性指颗粒组成(砂粒大小、均匀度)、粒形及表面状况,它是原砂质量的主要指标之一。
颗粒特性对型砂的透气性、强度、耐火度等许多性能有影响。
颗粒大小的检定常用筛分法粒形:原砂的单粒砂的颗粒形状可分为:圆形、多角形和尖角形原砂粒形对型砂性能的影响对湿型而言,其它条件相同时,原砂的颗粒形状越圆,型砂就越紧实、标准砂型试样质量就愈大、透气性愈低,砂粒更靠近,粘结桥越多,且完善,因而强度越高9含泥量:指原砂或型砂中直径小于0.02mm的细小颗粒的含量(质量百分数),10烧结点:烧结点是原砂颗粒表面或砂粒间混合物开始熔化的温度。
原砂烧结点的高低主要决定于矿物组成化学成分和颗粒特性11 加热时石英晶体颗粒体积发生膨胀,膨胀有两方面的原因:一是因温度升高产生的热膨胀;二是温度升高时因石英相变而发生相变膨胀。
12 根据粘土矿物种类的不同分为普通粘土和膨润土普通粘土:俗称白泥,主要由高岭石或伊利石类粘土矿物组成。
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铸造用原砂种类:1.石英质砂2.非石英质砂:锆砂,铬铁矿砂,镁砂,镁橄榄石砂,石灰石砂,耐火熟料,碳质材料,刚玉砂。
铸造用砂选择:主要考察原砂的纯度,含泥量,颗粒组成,颗粒形状,少借点等指标。
铸造用砂的颗粒形状:天然硅砂如河砂,湖砂圆形;山砂,硅砂呈多角形;破碎的人造硅砂为尖角形。
粘土的种类:普通黏土,膨润土。
粘土-水体系:黏土中的水可分为吸附水和结构水,前者是吸附在粘土矿物层间,约在100-200度的较低温度下可以脱去的水;后者是以OH-形式存在于粘土晶格中,其脱羟温度随粘土种类的不同而异,波动在400-600之间。
粘土的烧结机理:粘土的粘结性能与粘土颗粒表面吸附水的结构,粘土的胶体特性密切相关。
粘土晶格表面的极性水分子彼此连接成六边形内网,增加水分,逐渐发展成接二连三的水分子层。
粘土颗粒就是靠这种网层水分子彼此连接,从而产生了湿态粘结力。
粘土型砂的性能:强度:保证铸型在造型,搬运,合型和浇注过程中不变形,不损坏。
良好透气性和低的发气性:在高温液态金属作用下所产生的气体量要少,并迅速逸出型外。
退让性:防铸件在凝固,冷却过程中产生裂纹,变形等缺陷。
出砂性和复用性:便于铸件的落砂清理,且经多次使用后仍保持型砂原来的性能。
透气性:型砂使气体逸出的能力。
流动性:型砂在外力和本身中立作用下,砂粒质点互相移动的能力。
发气性:型砂在高温作用下产生气体的能力。
耐火度:型砂抵抗高温热作用性能。
不粘模性:型砂不粘附模样及芯盒表面的性能。
可塑性:型砂在外力作用下变形,外力取出后仍保持所赋予形状的能力。
退让性:型砂在金属凝固,冷却过程中,能相应地变形,退让而不阻碍铸件收缩的能力。
复用性:型砂经多次使用仍能保持原来性能的能力。
煤粉的作用和原理:提高铸铁件的表面质量,防止铸件产生粘砂,夹砂等缺陷。
粘土砂铸型缺陷:夹砂,粘砂,裂纹,侵入性气体,夹砂:由于铸型表层强度很低时,砂型表面层膨胀发生工期和裂纹而形成的。
砂型表面层因热膨胀产生的应力超出了水分饱和凝聚区的强度。
型砂的热膨胀超过热应变。
热膨胀和热应变与温度的关系。
粘砂:铸件部分或整个表面粘着一层型砂或型砂与金属氧化物形成的化合物。
机械型砂,金属渗入到砂粒空隙,将砂粒固定在铸件表面;化学型砂,金属或金属氧化物和造型材料形成化合物,将砂层粘结在铸件表面。
涂料的作用:1.降低铸件表面粗糙度值,2.防止或减少铸件粘砂缺陷3.防止或减少铸件砂眼和夹砂缺陷4.防止或减缓某些树脂砂的热解产物队铸件的不良影响。
5.是铸件表面合金化和晶粒细化。
6.调节冷却速度或改变气氛。
7.提高铸件落砂和清整效率。
钠水玻璃参数:模数:钠水玻璃中SiO2和Na2O的物质的量之比。
钠水玻璃硬化:加入能直接或间接影响上述反应平衡点的奇台,液态和粉状硬化剂,与OH-作用,从而降低pH值,或靠失水,或靠上述二者复合作用来达到硬化。
方法:水玻璃CO2硬化砂,烘干硬化水玻璃砂,水玻璃自硬砂和水玻璃流态自硬砂。
水泥硬化机理:水泥用水调匀后进行水花反应,生成溶于水的水化硅酸钙。
水化铝酸钙和氢氧化钙。
当水溶液达到饱和后,水化产物以极细的分散固体颗粒洗出,形成凝胶体-。
随着反应不断进行,凝胶体巨剑变稠,水泥浆失去塑性,变现为水泥的凝结。
凝结的水泥胶体中水泥颗粒未水化的部分将吸收水分进行水化反应,凝胶体逐渐脱水而变紧密,同时氢氧化钙与水化铝酸钙耶由胶体状态转变为稳定的结晶状态,洗出晶体,并相互交织在一起填充在凝胶体内,是水泥产生强度。
植物类粘结剂的硬化机理:油类粘结剂硬化过程是通过氧化聚合反应使油类分子转变为高分子的过程。
分3个阶段:预热,氧化,聚合。
条件:1.合适的温度,温度过高,植物油将燃烧和分解2.充足的氧气,供氧越充分,硬化反应速度越快,硬化后的强度越高3.植物油分子中必须含有双键,且双键越多,氧化反应越迅速。
壳型砂用粘结剂:普遍使用线型热塑性酚醛树脂,由酚类和醛类缩合而成。
性能最好,和苯酚缩合而成的。
热芯盒树脂砂:热芯盒树脂砂是用液态热固性树脂和硬化剂配的芯砂,填入到具有一定温度的金属芯盒,芯砂受热后,砂粒表面的粘结剂会在很短的时间内发生缩聚反应而硬化。
只要砂芯的表面硬壳有数毫米厚,即可自芯盒中取出,中心部分的芯砂利用余热和硬化反应放出的热量可自行硬化。
它是快速生产尺寸精度要求高的中,小砂芯非常有效的方法。
常用有呋喃树脂和酚醛树脂。
热芯盒法硬化剂:在室温下处于潜伏状态,有利于混合好的树脂砂有比较长的可使用时间,一般采用在室温下呈中性和弱酸性的盐,而加热时激活成强度,促使树脂迅速硬化。
常用的有氯化铵,硝酸铵。
磷酸铵水溶液,也有采用对甲苯磺酸铜盐,甚至对甲苯磺酸铵盐。
铸造:铸造是将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇入铸型中经冷却、凝固、清整处理后得到预定形状、尺寸的和性能的铸件工艺过程。
钙膨润土活化处理;根据阳离子的交换特性对钙土进行处理使之转化为钠基膨润土,最常用的活化剂是碳酸钠,其反应机理为Ca2+—蒙脱石+Na2CO3→Na+—蒙脱石+CaCO3↓。
充型能力:液体金属充满型腔,获得尺寸精确、轮廓清晰的成型件的能力。
目数:每平方英寸上的孔数目,目数×孔径(微米数)=15000。
O2硬化法:向水玻璃砂制成的砂型(芯)中吹入CO2气体,在短时间内就可以使型(芯)砂硬化的方法。
浇注系统:铸型中液态金属流入型腔的通道的总称 其包括浇口杯、直浇道、直浇道窝、横浇道、内叫道。
起模斜度:为了方便起模 在摸样、芯盒的出模方向留有一定的斜度 以免损坏砂型或砂芯。
封闭式浇注系统;正常浇注条件下 所有组员能为金属液补充的浇注系统 也称充满式浇注系统。
开放式浇注系统;正常浇注条件下 金属液不能充满所有组员的浇注系统 也称非充满式或非压力式浇注系统。
侵入气孔:也叫外因气孔 由于型砂中的气体侵入金属造成的在湿型铸件中常见的一种缺陷。
铸件的分型面:铸件造型时,由于其形状复杂或尺寸大等原因,不能在一个型腔内完成,就需要把它分开的面就是分型面。
化学粘砂;铸件的部分或整个表面上粘附一层由金属氧化物和造型材料相互作用而形成的低熔点化合物。
铸造工艺设计:根据零件结构、技术要求、生产特点和车间生产条件确定铸造工艺方案和工艺参数,绘制工艺图,编制工艺卡及有关技术文件的过程;铸造工艺设计的有关文件,是生产准备、管理和铸件验收的依据,并用于直接指导生产操作。
铸造工艺方案:通常包括造型、造芯方法和铸型的选择,浇注位置及分型面的确定。
热冷芯盒法:通过吹气使砂芯在芯盒内快速硬化的制芯方法叫冷芯盒法,通过加热的方法使砂芯在芯盒内快速缩聚硬化的制芯方法叫热芯盒法。
顺序凝固:采采用各种措施来使铸件结构上各部分按照远离冒口的部分先凝固,然后是靠近冒口部分,最后才是冒口本身凝固的次序进行凝固。
怎样选择分型面?答:1、尽可能将铸件的全部或大部分置于同一砂型内。
2、尽量减少分型面的数目。
3、分型面尽量为平面。
4、分型面的选择应有利于下芯、合箱和检查型腔尺寸。
5、分型面选择不使砂箱过高。
6、对受力件,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浇注位置的选择应遵循那些原则。
1.铸件重要的加工面应朝下,2.铸件的大平面应朝下,3。
面积较大的薄壁部分置于铸型下部或其处于垂直或者倾斜位置,4.若铸件要求较高,应进行立铸(三角箱造型或平作立浇),以便于补缩。
什么是铸造工艺设计参数?如何选择铸造工艺设计参数?定义:工艺参数指工艺设计时需要确定的工艺数据。
选择:铸造工艺参数的选取与铸件尺寸,质量,验收条件有关。
常见的:机械加工余量,铸造收缩率和起模斜度。
砂芯的作用是什么?砂芯的设计依据及主要内容是什么?作用:形成铸件的内腔,孔和铸件外形不能出砂的部位。
依据:1.砂芯的形状,尺寸以及在砂芯中的位置应符合铸件要求2.具有足够的强度和刚度。
3.在铸件形成过程中砂芯所产生的气体能及时排出型外4.铸件收缩时阻力小,5.容易清砂主要内容:1砂芯类型的选择,2.确定砂芯的形状和个数及下芯顺序,3.心头的尺寸及结构,4.砂芯的通气和强度。
根据砂芯类型,如何进行砂芯的固定和定位?固定:砂芯一般用芯头,芯撑和铁丝固定。
根据放置位置可分为垂直芯头(上下做芯头,只做下芯头,上下都不做。
对于只做上芯头的砂芯,可以采取加长上芯头,预埋砂芯,吊芯,使用盖板砂芯和芯撑)和水平芯头。
定位:垂直定位芯头和水平定位芯头。
什么是芯撑和芯骨?如何设计芯撑和芯骨?芯撑:砂芯在铸型中主要靠芯头稳固,但有时无法设置芯头或只靠芯头难以稳固时,起辅助支撑作用,来稳固砂芯的东西。
设计:1.芯撑的熔点应该比铸件材质熔点高2.金属液体未凝固前,芯撑应有足够的强度 3.芯撑表面最好镀锡4.应尽量将芯撑放置在铸件的非加工面或不重要的表面上5.为了防止芯撑陷入砂型,砂芯而造成铸件壁厚不匀,必要时可在芯撑端面垫以面积较大的铁片。
6.芯撑的形状和尺寸取决于铸件相应部位的形状。
壁厚及芯撑在铸型中所处的位置芯骨:制芯时,放置于砂芯中,提高砂芯强度和刚度的东西。
设计:1.要能够保证砂芯具有足够的强度和刚度2.芯骨应不阻碍铸件的收缩3.芯骨不应妨碍在铸件中安放冷铁,冒口和出气道4.大砂芯的芯骨必须便于砂芯的吊运,组合和固定,因此应做出吊环等结构5.对组合砂芯,芯骨应考虑组合砂芯的连接和紧固方式6.清砂时,芯骨最好能完整地取出7.芯骨必须简单,便于制造。
什么是起模斜度?哪三种形式。
定义:为了方便起出模样或取出砂芯,在模样砂芯的出模方向留有一定斜度,以免损坏砂芯和砂型,这个斜度叫起模斜度。
形式:1.增加壁厚法:用于和其他零件配合的加工面。
2.加减壁厚法:用于不与其他零件配合的加工面3.减少壁厚法:用于和其他零件配合的非加工面浇注系统分类1.根据各组元断面比例关系的不同:分为封闭式和开放式。
2.按内浇道在铸件上相对位置不同将浇注系统分为:顶注式,中间注入式,底注式,阶梯式。
直浇道窝的作用是什么?直浇道的充满条件是什么?作用:1.缓冲作用2.缩短直浇道-横浇道拐弯处的湍流区3.改善内浇道的流量分布4.减少直浇道-横浇道拐弯处的局部阻力系数和水头压力损失5.浮出金属液中的气泡。
充满条件:1.直浇道入口处圆角连接2.直浇道内压力大于小孔出口出压力直浇道:多为圆形或方形断面的锥型管道,其功用是从浇口杯应道金属液向下进入横浇道。
内浇道或直接导入型腔,并提供足够的压力头,使金属液在中立作用下能客服流动过程中的各种阻力,充满型腔的各个补位。
浇口杯:作用是承接来自浇包的金属液,防止金属液飞溅和溢出,便于浇注,减轻液流对型腔的冲击,分离渣滓和气泡,住址其惊人型腔,增加充型压力头等。
漏斗形:结构简单,挡渣作用差。
适用于对挡渣要求不高的砂型铸造和金属型铸造的小型铸件。
池形浇口杯:挡渣效果好,底部设置的凸起有利于浇注操作。