铸造设备及自动化的试题与复习

填空1.射砂筒的进气方式有（顶上进气）和（均匀进气）两种。

2.机械起模的方式有（顶箱起模）和（翻转起模）两种。

3.气动微震机构可分为（弹簧垫式）和（气垫式）两种。

4.按生产线布置，可将铸型输送机分为（封闭式）和（开放式）两种。

5.按照工作原理的不同，浇注机械可分为（倾转式）、（底注式）、（气压式）和电磁泵式）四类。

6.筛分设备的主要作用是筛除其中的（芯块）、（砂块）和（其他非金属杂物考试题：紧实度：指型砂被紧实的程度，通常用单位体积内型砂的质量表示震击实砂：将型砂填入砂箱，工作台将砂箱连同型砂举升到一定高度，并让其自由下落，工作台与机体发生撞击。

撞击时，型砂的下落速度变成很大的冲击力，作用在下面的砂层上，使型砂层层得到紧实。

脱箱造型：在造型后能先将砂型脱去，使砂箱不进入浇注、落砂、回送循环的造型方法。

铸造生产线：根据生产铸件的工艺要求，将主机和辅机按照一定的工艺流程，用运输设备联系起来，并采用一定的控制方法所组成机械化、自动化造型生产体系，并在该生产体系中，进行铸型浇注、冷却落砂以及空箱返回等工作，从而完成铸件生产过程。

流态化：气体通过固体颗粒流动，使固体颗粒呈现出类似于流体状态。

1.慢速压实过程中，砂型内的应力是如何分布的？答：压实开始时，箱壁上的摩擦阻力使压板边角处应力升高，在压板下沿着砂箱壁形成一个高应力环形区。

这时，型砂的内摩擦力与压板的向下推力结合，形成一个向下向中心的作用力。

2、根据射砂过程及砂粒自射孔射出的过程，影响砂粒射出的因素有哪些？是如何影响的？如何防止答：(1)射砂气压及气压梯度，用流通截面足够大的快速进气阀门；(2) 型砂性能与射砂筒中型砂的紧实，防止出现穿孔、搭棚和空吹现象；(3)锥形射头与射孔大小，射芯机的射头大都做成锥盆形，射孔不能过小。

3、根据图1中震击气缸工作时的三个位置描述震击气缸的震击循环过程？1-震击活塞2-进气孔3-排气孔（1）管路气压过低，或工作负荷过大；提高管路气压。

（2）进气孔太小，进气过慢；调整进气孔尺寸。

4、发生双重撞击的原因有哪些？如何排除？震击开始时，压缩空气通过活塞1中的空腔，经气缸壁上的环形间隙，从气缸孔2进入气缸，缸内气压上升，推动活塞向上运动。

活塞向上升起一段距离后，空气的气路别切断，气缸不再进气。

这时，由于气缸中的气压仍然比较高，它一面膨胀一面推动活塞继续上升。

活塞又走过一小段距离(称作膨胀行程)后，将排气孔3打开，气缸内的压缩空气便迅速排出。

这时气缸内气压降低，但是活塞尚具有向上的惯性，因而仍然继续上升。

惯性使活塞再上升一段距离(排气工作行程)后，上升惯性丧失开始下落。

下落时，先关闭排气孔3，一直落到活塞以相当大的速度与工作台发生撞击，这时进气孔被打开，气缸又开始进气。

震击工作台受撞击时回弹力的作用，加上气缸内气压的作用，活塞及工作台重又上升，一个震击循环结束，新的循环重又开始，形成重复的震击。

5、水平分型脱箱造型与垂直分型无箱造型相比有哪些优点？答：1)水平分型下芯和下冷铁比较方便；2）水平分型时，直浇道与分型面相垂直，模板面积有效利用率高3）水平分型时，如采用射压等方法，可以避免模样比较高，在模样下面射砂阴影处所得的紧度较低，压实后紧实度不均匀的缺点；4)水平分型时，铁液压力主要取决于上半型的高度，较易保证铸件质量；5)水平分型可以保持原来的工艺特点，模板改装比较方便。

6、用方框图画出湿型砂处理系统的组成布置图，并说明砂处理系统机械化的组成？答：（2）砂处理系统的机械化是由满足各工序要求的工艺设备、工序与工序间的运输设备，以及给料、定量、储存等辅助装置组成，它也包括为实现这些工序的控制系统，为防止环境污染的除尘系统7、与常用的碾轮混砂机比较，转子混砂机有哪些特点？答：1）转子混砂机的混砂工具对物料施以冲击力、剪切力和离心力，使物料处于激烈运动状态；2）转子混砂工具只要设计合理，就可以完全埋在料层中工作，将能量全部传给物料；因而料层比同盘径碾轮混砂机高，一次加料量可以大为增加；3）混合速度快，混匀效果好；4）转子混砂工具一直使物料处于松散的运动状态，这既有利于物料间穿插、碰撞和摩擦，也减轻混砂工具的运动阻力；5）转子混砂机可用较少的盘径尺寸，满足较多的产量要求，可以大大简化系列设计，减轻制造工作量。

6）转子混砂机结构简单目录1紧实度2型砂紧实度测量的方法3对砂型紧实的工艺要求4慢速压实过程结束后砂型内紧实度如何分布 (1)5使压实实砂紧实度均匀化的方法 (2)6微震实砂法使砂型压实效果提高原因7描述射砂过程各阶段特点8射砂法实砂过程中砂粒是如何自孔射出9影响砂粒射出的因素有哪些,是如何影响的,如何防止 (3)10为什么射头做成锥盆形11射砂法实砂是如何使砂紧实结合图解释分布原因12影响芯砂在芯盒中紧实因素13射孔大小如何影响型芯紧实度 (4)14气流实砂法的工作原理及优缺点15气流冲击紧实法的工作原理和过程 (5)16影响抛砂紧实的主要因素17起模时砂胎需要克服哪些阻力？18根据图震击汽缸在工作中的三个位置描述震击气缸的震击循环过程 (6)19影响震击循环的因素20发生双重撞击的原因有哪些，如何排除21低压微震压实造型机优点有22高压造型机自动更换模板装置有以下几个作用 (7)23分别解释热形盒和冷形盒的概念:24垂直分型无箱射压造型机特点是 (8)25水平分型与垂直分型相比有以下一些优点26造型生产线27造型生产线的辅机有哪些28造型生产线布置原则 (9)29什么叫串联式布线及并联式布线,各有何特点 (10)30惯性撞击式落砂机特点31流化区 (11)32与常用碾轮机相比，转子混砂机特点33砂铁比的大小和变化对回用砂有什么影响.在设计和使用砂处理系统时，如何考虑因砂铁比变化带来的一些问题34试论述砂再生的技术，经济和社会意义 (12)1紧实度：指型砂被紧实的程度，通常用单位体积内型砂的质量表示型砂紧实度的数值：十分松散的型砂0.6-1.0g/cm3，从砂斗填到砂箱的松散砂1.2-1.3g/cm3一般紧实的型砂1.55-1.7g/cm3高压紧实后的型砂1.6-1.8g/cm3非常紧实的型砂1.8-1.9g/cm32型砂紧实度测量的方法：用一钢管或特制的钻头把被测部分的型砂取出来，称出其质量并计算其体积，求出紧实度，在实际生产中采用砂型硬度计型砂强度计原理：将一个直径为3.2mm长为9mm 的测头压入砂型中所需的贯入阻力，折算成砂型强度，所得的值大体上与型砂的抗压强度相近3对砂型紧实的工艺要求:（1）砂型紧实后要具有足够的紧实度，除了要使砂型能经受住搬运或翻转过程中的震动而不损毁外，更重要的是要使砂型型腔表面能抵抗住浇注时金属溶液的压力（2）紧实后的砂型应是起模容易，起模容易，回弹力小，起模能保持铸型精度，特别是不发生损坏，脱落等现象（3）砂型应具备必要的透气性，避免浇注时产生气孔慢速压实过程中砂型内应力如何分布:压实开始时，箱壁上的摩擦阻力使压板边角处应力升高，在压板下沿着砂箱壁形成一个高应力环形区。

这时，型砂的内摩擦力与压板的向下推力结合，形成一个向下向中心的作用力。

4慢速压实过程结束后砂型内紧实度如何分布：慢速压实开始时，箱壁上的摩擦阻力使压板边角处应力升高，在压板下沿着砂箱壁形成一个高应力环形区。

这时，型砂的内摩擦力与压板的向下推力结合，形成一个向下向中心的作用力。

详细描述高速压实过程型砂被紧实过程:高速压实当压板压向砂型的速度很高时（＞7m/s），大致可分为三个阶段：1)型砂初步紧实并向下加速运动阶段，紧实开始，压板高速拍击型砂，使砂型顶部的砂层一方面被初步紧实，另一方面被推动向下运动。

上面一层型砂得到加速后，立即推动它下面的砂层，同样使其初步紧实及向下运动。

这样层层由上而下形成一种紧实波。

这种紧实波向下发展速度很快，可以达到压板速度的好几倍。

砂层的冲击紧实阶段。

当上述砂层紧实波到达模板表面时，高速运动的砂层产生很高的冲击力，使型砂进一步紧实，达到很高紧实度。

模板上的砂层紧实后，它上面的砂层受到更上层砂层的冲击，也得到冲击紧实。

如此，冲击由下层层向上，砂层也层层得到紧实。

、3)压板的冲击紧实阶段。

砂层冲击将近结束时，高速运动的压板受阻滞止，产生较大的冲击力，使砂型背面的砂层被充分紧实，压板的质量大时，产生的冲击力也大。

5使压实实砂紧实度均匀化的方法：1.减小压缩比的差别(1)应用成形压板(2)应用多触头压头 2.模板加压与对压法 3.提高压前的型砂紧实度(1)控制型砂紧实率(2)提高填砂紧实度(3)复合实砂或压前将砂预紧实（4）多次加压与顺序加压如何提高压前型砂紧实率：（1）控制型砂的紧实率（2）提高填砂的紧实度（3）复合实砂或压前将砂预紧实震击实砂：将型砂填入砂箱，工作台将砂箱连同型砂举升到一定高度，并让其自由下落，工作台与机体发生撞击。

撞击时，型砂的下落速度变成很大的冲击力，作用在下面的砂层上，使型砂层层得到紧实。

优点：震击实砂方法所得的砂型紧实度分布，以靠近模板一面为最高，这对于砂型的抵抗浇注时金属液体压力比较有利，特别是在砂箱高时，型面的硬度也较高，而且型内紧实度分布比较合理，不受模样影响，砂型深凹部都能得到较好的紧实，特别是模样较高或比较复杂的砂型缺点：需要多次撞击，噪声大，生产率低，特别是震击力直接传到机器的基础上，震动很大，甚至会引起厂房与其他设备的震动，妨碍附近其他设备的工作6微震实砂法使砂型压实效果提高原因：（1）动压实力的效果（2）微震能减少型砂紧实过程中的内外摩擦力，使紧实度分布均匀化射砂法实砂基本工作原理：射砂法将芯砂（或型砂）填入射砂筒中，将芯盒压紧在射砂头之下，然后开启快速进气阀，压缩空气从贮气包快速进入射砂筒，射砂筒内气压急剧提高，压缩空气穿过砂层，推动沙粒，将砂粒夹在气流之中，通过射孔射入芯盒，将芯盒填满，同时在气压的作用下，将砂紧实7描述射砂过程各阶段特点：（1）射前期：射前期时间很短，大约为0.008-0.011s左右，射砂开始时，筒内气压为50kPA（2）自由射砂阶段：砂粒是以气砂流形式穿过空间填入芯盒，自由射砂阶段时间不长，约为0.3-0.5s，近80-90%的芯（型）砂在这一阶段填入芯盒（3）压砂团紧实阶段:可使芯盒上部的型砂紧实度继续提高8射砂法实砂过程中砂粒是如何自孔射出：砂粒是有压缩空气高速穿过砂粒间的空隙形成的渗透压推出来的根据射砂过程及砂粒自射孔射出的过程。

9影响砂粒射出的因素有哪些,是如何影响的,如何防止：(1)射砂气压及气压梯度，用流通截面足够大的快速进气阀门；(2) 型砂性能与射砂筒中型砂的紧实，防止出现穿孔、搭棚和空吹现象；(3)锥形射头与射孔大小，射芯机的射头大都做成锥盆形，射孔不能过小。

10为什么射头做成锥盆形：目的在于使射砂筒的气流向射头集中，在射孔处造成大的渗透流速，有利于砂粒的射出，也使气压梯度逐渐向射孔增大，有利于型砂向流化区补充，同时使射砂筒本体内气流的渗透流速减小，降低型砂在射砂筒内受紧实的程度11射砂法实砂是如何使砂紧实结合图解释分布原因：(1)气砂流受滞止时形成的高气压区（2）压砂团的紧实作用由图可见，所得的紧实度都是芯盒的下部较高，由下往上，紧实度逐渐降低，只有在芯盒最上面，靠近射孔处，紧实度又重新有所提高。