材料成型习题解析(第五章)

• 6.采用砂芯的铸件，要考虑便于砂芯的安放、调整和排 气
• 7.对于易产生缩孔的铸件，应使厚的部分放在分型面附 近的上部或侧部
• 8.尽量将铸件重要加工面或大部分加工面、加工基准面
放在同一个砂箱中，以避免产生错箱、披缝和毛刺，降低
铸件精度和增加清理工作量
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• 铸件分型面的选择： • 1.便于起模，使造型工艺简化 • a.分型面应在铸件最大截面处，以方便
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8.试选择下图所示零件单件小批生产时的 浇注位置、分型面和造型方法。画出铸造 工艺图。
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上 下
单件生产
19
上
下 小批生产
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Ⅰ
Ⅱ
方案Ⅱ型芯稳定，但φ18凸台必须采用四个活块方可制出,方案Ⅰ采用分开模造型
，克服了方案Ⅱ的缺点，且铸件全部位于下箱，铸件质量好，在大批量生产中应
采用方案Ⅰ。
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• （3）、避免变形和裂纹的结构
• ①、铸件结构应尽量减小铸件收缩受阻和有利于减小变形
•
a、尽量使铸件能自由收缩以减少其铸造应力
•
b、采用对称结构，防止变形
•
②、合理设计加强筋
•
a、增加铸件的刚度和强度，防止铸件变形
•
b、减少铸件壁厚，防止铸件产生缩孔、裂纹等
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• ③、尽量避免过大的水平壁
5.铸件的浇注位置和分型面的选择原则有哪 些？
取模 • b.分型面的选择应尽量减小型芯和活块
的数量，以简化制模、造型、合型工序 • c.分型面应尽量平直 • d、尽量减少分型面 • 2.使型腔和主要芯位于下箱，便于下芯、
合型和检查型腔尺寸
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6.铸造工艺参数包括哪些内容？芯头的作用 及主要形式是什么？
• 机械加工余量 • 拔模斜度 • 收缩率 • 型芯头尺寸
• 内容包括：浇注位置，铸件分型面，型芯的数量、形状、 尺寸及其固定方法，加工余量，收缩率，浇注系统，起模 斜度，冒口和冷铁的尺寸和布置等。
• 用途：铸造工艺图是操作者在造型操作过程中具体的指导 文件。铸造工艺图上规定了分型画、分模面、浇冒系统位 置及形状大小、工艺余量、砂芯轮廓形状和尺寸、铸肋、 造型方法及其他有关的技术要求。造型操作者可按照工艺 图制造砂型和砂芯，以及装配铸型和合型，同时铸造工艺 图也是检查人员进行检查验收的依据。
材料成型工艺基础 习题讲解
（第五章）
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1.铸件的工艺性指的是什么？从简化铸造工艺角度 应对铸件结构有哪些要求？
• （1）结构工艺性是指从制造工艺的便利程度、成 本高低、缺陷概率等角度评价机械设计方案的一 个指标。
• （2）从简化铸造工艺方面看，对铸件结构设计的 要求主要有：
• 从造型的角度看：内外表面的局部凸起要尽量设 置在分型面上，避免曲面分型；外表和内腔以分 型面为基准，逐步减少投影面积，以便于拔模， 规避设置活块。 从铸件避免因热应力而开裂的 角度，壁厚要均匀，避免突变或尖角过渡，对热 节点（转角、交叉点）处要特别注意。 从铸造 缺陷规避的角度，回避需大面积加工的平面。
• 铸件浇注位置的选择 ：
• 1.铸件的重要面应朝下或位于侧面
• 2.多个加工面，无法保证一些重要面时，须加大其加工 余量
• 3.铸钢件、球墨铸铁件，应有利于实现定向凝固
• 4.铸件的大平面应朝下
• 5.为防止铸件薄壁部分产生浇不足或冷隔缺陷，应将面 积较大的薄壁部分置于铸型下部或使其处于垂直或倾Βιβλιοθήκη Baidu位 置
• ③、铸件内壁厚度应略小于外壁厚度
• ④、铸件的壁厚应符合顺序凝固原则
• （2）、铸件壁的连接
• ①、铸件壁的连接处应有结构圆角，不允许转角处无圆角，避免产生热节 ，应力集中
• ②、两壁斜向相交时，应避免锐角接头，以防应力集中，产生裂纹缺陷
• ③、厚壁与薄壁间的连接要逐步过渡
•
④、壁的连接应避免十字交叉
5
6
上 下
答：两箱造型
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3. 试确定下图铸件的分型面，修改不合理的 结构，并说明修改理由。
下
上
下
上
不合理的结构: (1)非加工表面没有结构斜度； (2)壁的转角处应该有结构圆角
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下
上
修改图
不合理的结构：开口处尺寸较小，必须用型 芯才能形成内腔。
单件小批量生产时，尽量少用型芯。因此， 其修改方法：扩大了其开口，可用吊砂形成 内腔，从而省去型芯。
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下
上
下
上
修改图
不合理的结构: (1)孔的凸台结构不便于取模， 必须要用活块
修改方法：将孔的凸台结构延长至分型面；
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第二种修改方案:
修 改 图
下
上
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4.从合金的铸造性能方面考虑，为避免有关 铸造缺陷，对铸件的结构有哪些要求？
• （1）、铸件壁厚的设计
• ①、铸件的壁厚应合适
• ②、铸件的壁厚应均匀
组合型芯
1#
2#
下 上
余量：上面>侧面>下面
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活块
下
上
放收缩率1%
余量：上面>侧面>下面
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下
上
该凹槽采用 该轴孔不铸出，采用机加工制出 砂垛形成
该凹槽采用假箱造型 单件小批量生产时的造型方法：手工造型 29
修改部位1、2
上 下
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10.下图所示为三通铜铸件，原为砂型铸造。相因生 产批量大，为降低成本，拟改为金属型铸造。试分
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• 芯头的作用：
保证型芯能稳定地固定在型腔中，并 承受型芯本身所受的重力、液态金属 对型芯的浮力和冲击力等。此外，型 芯还利用芯头向外排气。
• 芯头的主要形式：
芯头按其在铸型中的位置分为：垂直 芯头
和水平芯头
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7.何谓铸造工艺图？包括哪些内容？有什么 用途？
• 铸造工艺图是在零件图上用各种工艺符号及参数表示出铸 造工艺方案的图形。
下
造型方法： 手工造型
上
该凸台采用 分模或假箱
造型
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上 下
23
上 下
24
上
下
凹槽用吊砂 形成
该凹槽用砂 垛形成 造型方法：手 工造型
带轮的齿采 用机加工
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该凹槽只能 用砂芯形成， 对于单件小 上 批量生产是 不合理的。 因此，该分 下 型方案不合 理。
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9.试选择下图所示支座零件大量生产时的造型方法、浇注 位置及分型面，画出铸造工艺图
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2.下题中的铸件在单件小批生产时应采用什 么造型方法？
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Ⅱ
Ⅰ Ⅲ
Ⅳ
答：方案Ⅰ:φ125两圆台凸起妨碍拔模，轴头孔型芯头复杂，安放有困难； 方案Ⅱ:底部A处妨碍拔模，有错箱可能； 方案Ⅲ:两箱造型，仅有错箱可能，方案可行； 方案Ⅳ:分型面处有圆弧，需要挖砂，顶部圆台妨碍拔模。
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Ⅰ
Ⅱ
答:应使分型面尽量为平直面。图a需用挖砂，机器造型时模板分型面处加工费事。 方案Ⅰ：分型面为曲面，不利于分型。 方案Ⅱ：分型面在最大截面处，且为平面，方案可行。.