铸造总结

1.铸造生产的特点是什么？举出1～2个生产生活用品的零件是铸造生产的，并进行分析。

答：铸造生产的特点有：（1）、能够生产形状复杂的毛坯，特别是内腔复杂的毛坯。

（2）、适应性广，可生产小至几克，大至几百吨的各种金属及其合金的铸件。

（3）、节省金属材料和机械加工的工作量。

（4）、生产成本低。

（5）、铸造工序复杂，容易产生铸造缺陷，铸件废品率高，力学性能低于锻件，劳动条件差。

我们炒菜用的铸铁锅，机床床身，汽车发动机机体等都是铸造生产的。铸铁锅质量轻，形状简单；机床床身质量重，复杂程度中等；汽车发动机机体形状复杂，质量属中小铸件。

2.简述砂型铸造的生产过程。

答：砂型铸造的生产过程如下：烘干→筛分→混砂→松砂→停放→填砂→紧实→扎气眼→起模→制作

浇冒口系统→下芯→合箱→金属熔炼→浇注→出箱

→抛丸→清理打磨→检验→入库。

3. 型砂、芯砂应具有哪些性能？若铸件表面比较粗糙，且带有难于清除的砂粒，试分析与型芯砂的哪些因素有关？

答：型砂、芯砂应具有的性能：（1）、强度；保证铸型受外力不至被破坏。

（2）、透气性；浇注时允许气体通过而逸出。（3）、可塑性；紧实时易成形且获得清晰的轮廓。（4）、耐火性：在高温液态金属的作用下不软化，不熔化，不与金属烧结。

（5）、退让性；铸件凝固收缩时，型芯砂不阻碍铸件收缩。

若铸件表面比较粗糙，且带有难于清除的砂粒，是型芯砂的粒度大，耐火度低所至。

4. 为什么对芯砂的要求高于型砂？有那些粘结剂可配制芯砂？

答：由于型芯在浇注时，大部分被高温液态金属包围，散热条件差，受热强度大，故需要更高的性能。

5、模样的形状、尺寸与铸件是否一样？为什么？制造模样时，在零件图上加了那些工艺参数？

答：模样的形状与铸件一样，尺寸有所加大，因为金属在冷却、凝固还有收缩；制造模样时在零件图上加了：收缩量、加工余量、拔模斜度、补铁、芯头、活块、工艺补正量、反变形量、防变形拉筋等。

6、手工造型方法有哪几种？选用的主要依具是什么？

答：（1）、整模造型；（2）、分模造型；（3）、挖砂造型；（4）、活块造型；（5）、刮板造型（6）、组芯造型；（7）、地坑造型。

选用的主要依具是：铸件的形状、结构和大小；铸件的质量和使用要求；生产批量的多少；工人技术水平的高低；生产企业的工装情况。

7.什么是砂型铸造的手工造型和机器造型，各有什么特点？

（1）手工造型：指全部用手工或手动工具完成的造型工序。手工造型按起模特点分为整模、挖沙、分模、活块、假箱、三箱等造型方法。

手工造型方法比较灵活，适应性较强，生产准备时间短，但生产率低、劳动强度

大，铸件质量较差。因此，手工造型多用于单件小批量生产。

（2）机器造型：指用机器完成全部或至少完成紧砂和起模操作的造型工序。机器造型可大大提高生产率和铸件尺寸精度，降低表面粗糙度，减少加工余量，并改善工人的劳动条件，目前正日益广泛地应用于大批量生产中。

7、机器造型的实质是什么？紧砂与起模有那些方式？

答: 机器造型的实质是用机器代替了手工紧砂和起模。紧砂方式有:压实式；震击式；震压式；射压式；抛砂式。起模方式有：顶箱起模；回程起模。

8、浇注系统由哪几部分组成？其主要作用是什么？答：浇注系统由浇口杯、直浇道、横浇道、内浇道组成。其主要作用是导入金属、挡渣、补缩、调节铸件的冷却顺序。

9、冒口的作用是什么？其设置的原则是什么？

答：冒口的作用是补缩、排气、除渣。设置原则是设置在铸件热节处。

10、何谓铸造工艺图？砂型铸造工艺图包括那些内容？

答：铸造工艺图就是用规定的工

艺符号和文字绘在零件图样上，

或另绘工艺图，表示铸型的分型

面，浇注系统，浇注位置，型芯

结构尺寸，冒口位置大小，冷铁

等的图样。

铸造工艺图包括的内容有：分型面；浇注位置；浇注系统，型芯结构尺寸；收缩量，加工余量；拔模斜度；补铁；冒口位置大小；冷铁大小位置；排气孔等。

11. 如何铸造一个空心的圆球？答：作一个万向旋转的模具，预留一个浇注口，金属液浇入后，迅速堵住浇注口，使模具作万向旋转，待金属凝固后开模，可得空心圆球。

12.何谓浇注位置？确定铸件浇注位置的原则是什么？答：浇注时铸件在铸型中所处的位置，叫浇注位置。确定浇注位置的原则：（1）铸件的主要加工面，重要的工作面，应向下，或侧面。（2）铸件的打平面应向下。（3）铸件薄而大的平面应向下，或者侧面。（3）铸件厚的平面应向上，或者侧面，便于设置冒口或冷铁。

13. 何谓分型面？何谓分模面？确定分型面的原则是什么？答：分型面是为了便于取出模样，将铸型

作成几部分，其结合面叫分型面。

确定分型面的原则是：（1）尽可能将铸件全部或大部

放入下砂型内。（2）分型面的数目越少越好，且尽可

能为平面。

（3）尽量减少型芯与活块的数量。（4）分型面的选

择应有利用下芯，合箱，型芯便于定位。

14.选择浇注位置？

浇注位置是指浇注时，铸件在铸型中所处的位置

铸件的重要工作面或主要加工面应朝下或呈侧立

状态

铸件上的大平面结构或薄壁结构应朝下或呈侧立

状态

选择浇注位置应有利于补缩，将厚大部位放在上

侧，并在上面直接安放冒口，防止在铸件内部产

生缩孔

15 . 区别下列名词（术语）的慨念。铸件与零件；

模样与型腔；芯头与芯座；分型面与分模面；

起模斜度与结构斜度；浇注位置与浇道位置；

型砂与砂型；出气口与冒口；缩孔与缩松；砂

眼与渣眼；气孔与出气孔；浇不足用于冷隔。

答：零件是可以直接装配使用的产品，铸件是

在零件的基础上放有加工余量和补铁的毛坯。

模样是制造型腔用的模型，型腔是造型后取

出模样而得到的空腔。

芯头是模样上用于型芯定位用的工艺模样，

芯座是造型后取出模样芯头后留下的空腔。

分型面是指型腔分成几部分的结合面，分模

面是指模样分成几部分的结合面。

起模斜度是为了便于模样从砂型中取出而

有意制作的工艺斜度，结构斜度是零件本身所

设计需要的斜度。

浇注位置是浇注时铸件在铸型中所处的位

置，浇道位置是浇注系统相对与铸件所处的位

置。

型砂是造型用的具有一定性能的砂，砂型是

具有型腔的砂团。

出气口是为了型腔排气而扎的排气孔，冒口

是在铸型内储存和补缩铸件用的在型腔内的

空腔。

缩孔是铸件宏观的用肉眼可观察到的孔洞，

缩松是用肉眼不容易观察到的显微的细小的

组织疏松。

砂眼是型砂粒被金属包围形成的孔洞，渣眼

是金属氧化物或熔渣被金属包围形成的孔洞。

气孔是气体在金属凝固前来不及从金属中

逸出，而形成的孔洞，出气孔是为了排气，在

砂型上扎的孔洞。

浇不足是由于金属液不够而没有充满型腔，

冷隔是由于金属液温度太低，流动性差，在壁

薄处金属液没有充满就已经凝固的现象。

16.合金的铸造性能有哪些？其影响因素是什么？

答:合金的流动性；合金的收缩；成分偏析。

其影响因素有：（1）合金的化学成分；（2）合金的

浇注温度；（3）铸型结构特征；（4）各合金元素的比

重。

17.为什么铸铁的收缩比铸钢小？铸铁与铸钢的收缩

都分三个阶段吗？为什么？答：（1）因为铸铁的熔点

比铸钢低，铸铁的浇注温度比铸钢低；（2）铸铁中的

碳可以直接以石墨形态析出，石墨化过程体积略有彭

胀，抵消了部分收缩。铸铁与铸钢的收缩都分为三个

阶段，因为他们都有液态收缩，凝固收缩，固态收缩。

18.何谓铸造应力？产生的主要原因是什么？答：铸

造应力是铸件在凝固收缩时，受到阻碍而引起的应

力，主要包括热应力和机械应力。

产生的主要原因是：（1）铸件在凝固、收缩时，受

到铸型、型芯的机械阻碍产生机械应力。（2）由于铸

件壁厚厚薄不均，冷却速度不一致，产生热应力。这

两方面的因素是产生应力的主要原因。

26.铸件有那些常见缺陷？产生的主要原因是什么？

答：气孔，缩孔，裂纹，冷隔，夹砂，粘砂，错型，

错芯，渣眼，砂眼。

31.下列铸件大批量生产时，宜采用何种铸造方法？

车床床身，电子打火煤气炉喷头，煤气罐安全

阀，缝纫机机头，污水管，气缸套，名人纪念

铜像。

答：车床床身——砂型铸造。电子打火煤气炉喷头

——熔模铸造。煤气罐安全阀——压铸。缝

纫机机头——砂型铸造。

污水管，气缸套——离心铸造。名人纪念铜像——

砂型铸造。铝活塞-金属型铸造。气缸套-离心。

汽车喇叭-压力。汽轮机叶片-熔模。大模数齿

轮滚刀-熔模。带轮及飞轮-砂型和离心。大口

径铸铁管-离心。发动机缸体-铸铝用压力和低

压其他用砂型。

32.什么是合金的充型能力，影响充型能力的因

素哪些，如何提高合金的充型能力？

答：液态金属流经浇注系统充满铸型型腔，获得

形状完整、轮廓清晰的铸件的能力；

1). 金属性质方面的因素—合金成分：纯金属，

共晶成分及化合物是在固定的温度下凝固的；结

晶潜热：在金属温度较低时，结晶潜热对充型能

力起决定性作用，在纯金属和共晶成分合金在固

定温度下凝固吗，结晶潜热的作用能够集中发挥

对于结晶温度范围较宽的合金对流动性的影响

不大；液态金属的比热容和导热系数：合金液的

比热、密度越大，导热系数越小, 充型能力越好；

液态金属的粘度和表面张力：黏度越高，流动性

越差。

2). 铸件结构方面的因素—铸件的壁越薄、结构

形状越复杂，液态合金的充型能力越差。应采取

适当提高浇注温度、预热铸型等措施来改善其充

型能力

3). 浇注条件方面的因素—浇注温度越高、充型

压力越大（充型压头越大、直浇道越长），则液

态金属的充型能力越好；

4). 铸型性质方面的因素—铸型的型腔越宽、铸

型的温度越高（预热）、导热能力越差并且铸型

中的气体含量越少（即透气性越高），充型能力

越好。

提高充型能力的措施：1）铸型性质方面：利用涂

料增加铸型的热阻，提高铸型的排气能力，减小

铸型在金属充填期间的发气速度，有利于提高充

型能力。2）浇注条件方面：适当提高浇注温度提

高充型压头，简化浇注系统有利于提高充型能力。

33. 铸件的凝固方式是按凝固区域宽度大小来分的：

逐层凝固（性能最好）中间凝固糊状凝固纯

金属和共晶成分的合金易按（逐层凝固）方式凝

固。

34. 控制铸件凝固的工艺原则：

顺序凝固原则—远离冒口部分→靠近冒口部分

→冒口本身的次序凝固。

同时凝固原则—采取工艺措施保证铸件结构上

各部分之间没有温差或温差很小，使各部分同时

凝固。

35. 什么是铸造？

将液态金属浇注到具有与零件形状、尺寸相适应

的铸型型腔中，待其冷却凝固，以获得毛坯或零

件的生产方法。也就是：液态金属成形

36. .什么叫铸造性能？

合金在铸造成形的整个工艺过程中，容易获得外

形正确、内部健全的铸件的性能。主要指合金的

充型能力和收缩性。

37. 为什么对薄壁铸件和流动性较差的合金，要采用

高温快速浇注？

答：适当提高液态金属或合金的浇注温度和浇

注速度能改善其流动性，提高充型能力，因为

浇注温度高，浇注速度快，液态金属或合金在

铸型中保持液态流动的能力强。因此对薄壁铸

件和流动性较差的合金，可适当提高浇注温度

和浇注速度以防止浇不足和冷隔现象。

38. 铸造性能对铸件质量的影响

铸件中的缩孔与缩松－降低力学性能、气密性和物

理化学性能

铸造应力－降低零件稳定性

铸件的裂纹－降低零件使用寿命

铸件的变形－零件报废

铸件的气孔和非金属夹杂－成为裂纹源，降低气密

性

39. 收缩的三个阶段

Ⅰ- 液态收缩，Ⅱ- 凝固收缩，Ⅲ- 固态收缩，Ⅰ+

Ⅱ- 体收缩，Ⅲ- 线收缩，固态收缩往往表现为铸件

外形尺寸的减小。

.体收缩—铸造合金由液态到常温的体积改变量。

线收缩—铸造合金由高温到常温的线尺寸改变

量。在设计和制造模样时，线收缩更有意义。

其中（液态收缩和凝固收缩）收缩是铸件产生缩孔和

缩松的根本原因，而（固态收缩）收缩是铸件产生变

形、裂纹的根本原因。

40. 什么叫缩孔缩松？铸件中产生缩孔和缩松的主

要原因是什么？生产工艺上有哪些预防措施？

液态金属在冷却和凝固过程中，若液态收缩和凝固收

缩引起的容积缩减的部分得不到补充，在铸件最后凝

固部位形成的空洞，大的叫缩孔，细小分散的叫缩松。

铸件中产生缩孔和缩松的主要原因是合金的液态收

缩和凝固收缩。

在实际生产中，通常采用顺序凝固原则，并设法使分

散的缩松转化为集中的缩孔，再使集中的缩孔转移到

冒口中，最后将冒口去除，即可获得完好铸件。即通

过设置冒口和冷铁，使铸件从远离冒口的地方开始凝

固并逐渐向冒口推进，冒口最后凝固。

41. 哪类合金易产生缩孔（条件）？

逐层凝固的合金倾向于产生几种缩孔，如纯金属和

共晶成分合金。

哪类合金易产生缩松（条件）？

糊状凝固的合金倾向于产生缩松，如结晶温度范围宽

的合金

43.什么叫热应力？

由于铸件壁厚不均或各部分冷却速度不同，使铸

件各部分的收缩不同步而引起的应力。它在铸件

落砂后仍然存在于铸件内部，是一种残留应力。

铸造热应力最终的结论是薄壁或表层受拉

机械阻碍应力

机械应力是因铸件的收缩受到铸型或型芯等的

机械阻碍而形成的应力。这种应力是暂时的，铸

件落砂后或机械阻碍消失后会自行消失。

44. 铸件产生铸造内应力的主要原因是什么？怎么

减小、消除铸造应力？

铸件产生铸造内应力的主要原因是合金的固态收缩

受阻。

为了减小铸造内应力，在铸造工艺上可采取同时凝

固原则。所谓同时凝固原则，就是采取工艺措施保证

铸件结构上各部分之间没有温差或温差尽量小，使各

部分同时凝固。此外，还可以采取去应力退火或自然

时效等方法，将残余应力消除。