机械制造工艺基础课后答案第一章
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第一章
1.1.4 某工厂铸造一批哑铃，常出现如图1-59所示的明缩 孔，有什么措施可以防止，并使铸件的清理 工作量最小？
冒口 缩 孔
冷铁
答：可采用顺序凝固，使铸件按规 定方向从一部分到另一部分逐渐凝 固。在铸件可能出现缩孔的厚大部 位安放冒口。或在铸件远离浇冒口 的部位增设冷铁，加快该处的冷却 速度，使厚壁凸台反而最先凝固， 从而实现自下而上的顺序凝固。如 图所示
1.1.5 某厂自行设计了一批如图所示的铸铁铁槽型梁。铸后立即进行了机 械加工使用一段时间后，在梁的长度方向上发生了弯曲变形。 （1） 该梁壁厚均匀，为什么还会变形？判断梁的变形方向。 （2） 有何铸造工艺措施能减少变形? （3） 为防止铸件变形，请改进槽型梁结构。
答：1.因为该铸件有应力是不稳定的，将自发的通过变形来减小内应力，趋 于稳定状态。向下凹。
冷裂外形常穿过晶粒，呈连续直线状。裂缝细小，宽度均匀，断 口表面干净光滑，具有金属光泽或微氧化色。 （2）铸件结构不合理，合金的收缩大，型（芯）砂退让性差以及铸 造工艺不合理均可能引起热裂，刚和铁中的硫，磷降低了刚和铁的 韧性，使热裂的倾向大大提高。
1.2.2 确定如图所示铸件的铸造工艺方案，要求如下： （1）按单件小批生产条件分析最佳方案; （2）按所选方案绘制浇注位置，分型面，分模面。
2.采用同时凝固以便冷却均匀，或用“反变形”工艺。 3.采用如下图所示结构。或增加外圆角，减小热节。
1.1.11 某铸件时常产生裂纹缺陷，如何区分其性质？如果属于热裂 纹，应该从那些方面寻找原因？
(1)热裂常发生在 铸件的拐角处，截面厚度突变处等应力集中的部位 或铸件最后凝固区的缩孔附近或尾部。裂纹往往沿晶界产生和发展， 外形曲折，不规则，裂缝较宽，裂口表面氧化较严重。
采用型芯三箱造型，或使用型芯二箱造型
上
上 下
下
造型方法为手工造型，方案如图：
上 下
1.3.2 试比较压力铸造，低压铸造，挤压铸造三种方法的异同点及应 用范围。
• 异同点：压力铸造是动型提供压力，最后从动型中顶出铸件；低压铸造 是压缩空气提供压力，铸件由浇口进行补缩，不要冒口；挤压铸造的压 力很小，外力不直接作用在工件上，没有塑性变形组织。
答：由表中数据可得： HT150 175（2.5~10mm）
145 (10~20mm) 130 (20~30mm) 120 (30~50mm) 因铸件在壁厚20mm,52mm处无法承受150MPa强度，所以不满足性能要 求。
1.4.2在方便铸造和易于获得合格铸件的条件下，图1-62所示铸件构造
有何值得改进之处？怎样改进？
构造改进如图所示：
悬臂部分改为工字梁。
→
（a）轴托架
（e）支座
（b）角架
（c）圆盖Βιβλιοθήκη Baidu
（f）压缩机缸盖
1.5.4 某铸件壁厚有5mm，20mm,52mm三种，要求铸件各处的抗拉强度 都能达到150MPa，若选用HT150牌号的灰铸铁浇注，能否满足其性能要 求？
• 应用范围：压力铸造广泛应用于汽车，拖拉机，仪器仪表，医疗器械等 制造行业中；低压铸造常用来生产汽缸体，汽缸盖，活塞，曲轴箱，壳 体等高质量铝合金，镁合金铸件，有时用于生产铜合金，铸铁件。挤压 铸造适合于生产各种力学性能要求高，气密性好的后壁铸件，如汽车铝 轮毂，发动机铝活塞，铝缸体，制动器铝铸件等，不适合生产结构复杂 的铸件。
1.1.4 某工厂铸造一批哑铃，常出现如图1-59所示的明缩 孔，有什么措施可以防止，并使铸件的清理 工作量最小？
冒口 缩 孔
冷铁
答：可采用顺序凝固，使铸件按规 定方向从一部分到另一部分逐渐凝 固。在铸件可能出现缩孔的厚大部 位安放冒口。或在铸件远离浇冒口 的部位增设冷铁，加快该处的冷却 速度，使厚壁凸台反而最先凝固， 从而实现自下而上的顺序凝固。如 图所示
1.1.5 某厂自行设计了一批如图所示的铸铁铁槽型梁。铸后立即进行了机 械加工使用一段时间后，在梁的长度方向上发生了弯曲变形。 （1） 该梁壁厚均匀，为什么还会变形？判断梁的变形方向。 （2） 有何铸造工艺措施能减少变形? （3） 为防止铸件变形，请改进槽型梁结构。
答：1.因为该铸件有应力是不稳定的，将自发的通过变形来减小内应力，趋 于稳定状态。向下凹。
冷裂外形常穿过晶粒，呈连续直线状。裂缝细小，宽度均匀，断 口表面干净光滑，具有金属光泽或微氧化色。 （2）铸件结构不合理，合金的收缩大，型（芯）砂退让性差以及铸 造工艺不合理均可能引起热裂，刚和铁中的硫，磷降低了刚和铁的 韧性，使热裂的倾向大大提高。
1.2.2 确定如图所示铸件的铸造工艺方案，要求如下： （1）按单件小批生产条件分析最佳方案; （2）按所选方案绘制浇注位置，分型面，分模面。
2.采用同时凝固以便冷却均匀，或用“反变形”工艺。 3.采用如下图所示结构。或增加外圆角，减小热节。
1.1.11 某铸件时常产生裂纹缺陷，如何区分其性质？如果属于热裂 纹，应该从那些方面寻找原因？
(1)热裂常发生在 铸件的拐角处，截面厚度突变处等应力集中的部位 或铸件最后凝固区的缩孔附近或尾部。裂纹往往沿晶界产生和发展， 外形曲折，不规则，裂缝较宽，裂口表面氧化较严重。
采用型芯三箱造型，或使用型芯二箱造型
上
上 下
下
造型方法为手工造型，方案如图：
上 下
1.3.2 试比较压力铸造，低压铸造，挤压铸造三种方法的异同点及应 用范围。
• 异同点：压力铸造是动型提供压力，最后从动型中顶出铸件；低压铸造 是压缩空气提供压力，铸件由浇口进行补缩，不要冒口；挤压铸造的压 力很小，外力不直接作用在工件上，没有塑性变形组织。
答：由表中数据可得： HT150 175（2.5~10mm）
145 (10~20mm) 130 (20~30mm) 120 (30~50mm) 因铸件在壁厚20mm,52mm处无法承受150MPa强度，所以不满足性能要 求。
1.4.2在方便铸造和易于获得合格铸件的条件下，图1-62所示铸件构造
有何值得改进之处？怎样改进？
构造改进如图所示：
悬臂部分改为工字梁。
→
（a）轴托架
（e）支座
（b）角架
（c）圆盖Βιβλιοθήκη Baidu
（f）压缩机缸盖
1.5.4 某铸件壁厚有5mm，20mm,52mm三种，要求铸件各处的抗拉强度 都能达到150MPa，若选用HT150牌号的灰铸铁浇注，能否满足其性能要 求？
• 应用范围：压力铸造广泛应用于汽车，拖拉机，仪器仪表，医疗器械等 制造行业中；低压铸造常用来生产汽缸体，汽缸盖，活塞，曲轴箱，壳 体等高质量铝合金，镁合金铸件，有时用于生产铜合金，铸铁件。挤压 铸造适合于生产各种力学性能要求高，气密性好的后壁铸件，如汽车铝 轮毂，发动机铝活塞，铝缸体，制动器铝铸件等，不适合生产结构复杂 的铸件。