铸造作业

铸造工程作业

林红引08090121

第一次作业

1. 简述砂型铸造工艺流程的主要环节。

答：砂型铸造工艺流程的主要环节，如以下示意图：

2. 列举并简述几种砂型铸造的机器造型方法。

答：有以下七种的机器造型方法：1）高压造型，根据造型的压实比压，比压大于0.7MPa的称为高压造型；2）抛砂造型，利用旋转叶片抛出砂团紧实砂型的方法称为抛砂造型；3）射压造型，其可分为水平分型射压造型和垂直分型射压造型；4）静压造型；5）气冲造型，利用压缩空气，在很短的时间以很高的升压速度作用于砂型顶部，到达紧实的方法称为气冲造型；6）实型造型；7）真空造型。

3. 简述铸造应力与冷裂,变形与残余应力等几种铸造缺陷的关系。

答：铸件在铸型中凝固冷却时受阻收缩,内部会产生铸造应力:由热阻力引起的热应力；由机械阻力引起的机械阻碍应力；由固态相变引起的相变应力。

铸造应力直接引起铸件变形与裂纹缺陷：铸造应力超过合金强度时，将产生冷裂；铸造应力超过合金屈服极限时，将产生变形；铸造应力低于合金屈服极限时，将产生残余应力。

4. 简单归纳树脂砂型(芯)与黏土砂相比有那些特点。

答：有以下特点：1. 强度高(不用芯骨,可机械加工),成型性好(芯砂流动性好)；2. 尺寸精度与表面粗糙度大大优于黏土砂芯；3. 透气性好(加入量低),溃散性优良(高温分解)；4.导热性能好；5.吸湿性低，便于存放；6.生产效率高，劳动强度低，便于机械化；7.粘结剂、固化剂成本高；8.对原砂要求高（原砂水分、含泥量等）；

9.高温下容让性低于水玻璃砂；10.旧砂回用处理要求高；11.有毒有害(甲醛,SO2等)问题逐步解决中。

第二次作业

1.何为铸件的工艺性分析?举例简述其部分典型内容。

答：所谓铸件结构的工艺性分析，就是在保证零件使用功能的前提下：1）从简化铸造工艺方面审查并改进零件结构；2）从避免铸造缺陷方面审查并改进零件结构。从简化铸造工艺方面审查并改进零件结构有以下典型八点：1．改进妨碍起模的凸台、凸缘和肋板结构；2．取消铸件外表的侧凹；3.改进铸件内腔结构以减少型芯；4. 减少和简化分型面；5. 更改结构或增加工艺孔，便于型芯的固定与排气；6. 更改结构降低铸件清理工作量；7. 简化模具的制造；8. 大型复杂铸件采用分体铸造，焊接或螺栓连接。从避免铸造缺陷方面审查并改进零件结构有以下典型内容：1.铸件的壁厚应在适宜范围内；2.防止严重的收缩阻碍，铸件壁厚的过度与圆角；3. 铸件的壁厚应力求均匀，减小热节；4.利于补缩并实现顺序凝固；5. 尽量避免在浇注位置上存在大的水平面结构。

2.简述铸造工艺方案的主要内容。

答：铸造工艺方案的内容有1）适宜的造型方法，造型方法的选择原则：优先选用湿型造型方法；造型方法适应生产批量；兼顾铸件的精度要求和制造成本。2）铸件的浇注位置，铸件的浇注位置的确定应着眼于：控制铸件的凝固过程（温度分布，凝固顺序等），减小铸造缺陷的产生倾向（浇不足，夹砂，缩孔，缩松等）。3）选择分型面，分型面通常选在铸件的最大截面上, 实现少用活块与砂芯。4）砂型设计，其基本原则是砂芯制作方便；下芯操作简单；

构成的铸件尺寸精确；避免造成气孔、热裂、变形等缺陷；芯盒结构简单,加工制做难度适宜。

3.列出三种主要铸造工艺参数。

答：1）铸造收缩率(缩尺)；2）机械加工余量；3）起模斜度。

4.简述浇注系统的主要设计步骤。

答：设计步骤：1.选择浇注系统的类型(如:顶注式,中间注入式等)；2.确定内浇道在铸件上的位置、数目与合金液的引入方向；3.根据铸造工艺方案与砂箱尺寸决定直浇道的位置与方向；4.确定浇注时间并核算铸件最大截面合金液面上升速度；5.计算(或图算,查表)获取系统的阻流控制截面积Fc；6.依据合金种类等确定系统的浇口比,并计算各组元的截面积；7. 确定系统中各个直浇道、横浇道与内浇道的形状与尺寸；8.将设计与计算结果以图形方式绘制在铸造工艺图中。

5.对比分析封闭式浇注系统与开放式浇注系统的工艺特点和适用范围。

6. 列出通用冒口的补缩基本条件。

答：1）冒口的凝固时间不小于铸件(被补缩部分)的凝固时间；2）- 冒口内有足够的合金液来补充铸件的液态收缩与凝固收缩；3）在凝固期间,冒口与被补缩部位之间始终保持畅通的补缩通道。

7. 简述均衡凝固工艺原则。

答：1）铸铁件的凝固收缩率不仅与其成分和浇注温度有关,还和大小结构壁厚铸型种类浇注工艺等紧密关联；2）薄小件要强调补缩,厚大件反而补缩要求较低；3）冒口模数可以小于铸件模数,冒口凝固时间也可早于铸件；4）冒口不应放在铸件热节点上(要靠近,但离开),以减少冒口对铸件的热干扰；5）要避免冒口与铸件接触处形成接触热节；6）推荐使用冒口颈短、 薄、宽的耳冒口与飞边冒口等；7）铸件的厚壁热节应放在浇注位置的下部,当壁厚差较大时,厚壁处可不设冒口,而采用安放冷铁平衡壁厚差. 不仅防止热节缩松,还可使石墨化膨胀提前而减小冒口尺寸；8）优先采用顶注工艺,使先浇入的铁液尽快静止而尽早发生石墨化膨胀,避免切线引入铁液,防止铁液的型内旋转而降低石墨化膨胀的自补缩利用程度。

8. 简述常用冷铁的种类与主要作用。

答：冷铁有内冷铁和外冷铁，冷铁的主要作用：1）在冒口难以补缩的部位防止缩孔与缩松；2）提高个别热节处的激冷速度,降低相临部位的冷却速度差,防止壁厚交叉部位及急剧变化部位发生裂纹与变形缺陷；3）与冒口配合使用,加强铸件的顺序凝固条件,控制和扩大冒口的补缩距离,提高其补缩效率；4）改善铸件局部的金相组织与力学性能(如:细化基体组织,提高表面硬度和耐磨性能等)；5)

减轻或防止厚壁铸件中的偏析缺陷。

第三次作业

1．何为铸铁的碳当量CE 与共晶度Sc?

答：将元素的加入量折算为C 量的增减，称为碳当量CE ，其表达式()p Si c w w w CE ++=3/1（为简化计算，一般仅考虑Si 和P ）。铸铁偏离共晶点的程度用共晶度Sc 表示，()3

/%26.4p Si c w w w Sc +-=。 2. 灰铁的片状石墨形貌共分几种类型,分别为?

答：分为六种类型：片状（A 型）、菊花状（B 型）、块片状(C 型)、枝晶点状(D 型)、枝晶片状（E 型）、星状（F 型）。

3. 简述球铁中球状石墨的球化分级

答：球状分级如下表：