金属工艺学期末复习第二章

第二章

1.※设计模样芯盒的注意事项：

1)分型面——铸型组元之间的接合面。必须使模样能从砂型中取出，使造型方便并能保证铸件的质量

2)起模斜度应使起模方便，壁愈高，斜度愈小

3）．加工余量为保证铸件加工面尺寸和零件精度，在铸件工艺设计时预先增加而在机械加工时切去的金属层厚度

4）．圆角便于造型，防止浇注时产生冲砂及铸件冷缩时产生应力集中

5）．芯头定位并放置芯子

6）．收缩余量为了补偿铸件收缩，模样比铸件图纸尺寸增大的数值

7）．孔（或槽）铸件上较小的孔（槽）不易保证质量，不铸出。

2.※型砂和芯砂常用的造型材料：硅砂，水，粘结剂，其他附加物混制而成

3.※性能要求：可塑性强，强度高，良好透气性，耐火性，退让性

4.※芯砂的性能要求比型砂的要高，因承受液态金属的高温包围与冲刷力的作用

5.※砂型铸造的工艺过程

6.※整模两箱造型主要特征与适用范围

主要特征：模样是整体的，铸件分型面是平面。适用范围：适用于铸件最大截面在一端，且为平面的铸件

7.※分模造型主要特征：将模样在最大截面处分成两半，型腔位于上、下两个砂箱内，

造型简单省工适用范围：常用于最大截面在中部的铸件

8.※挖砂造型：主要特征：模样是整体的，但铸件分型面是曲面适用范围：用于分型面

不是平面的单件、小批量生产铸件

9.※浇注系统组成：浇口杯，直浇道，横浇道，内浇道

10.※浇注系统定义：为填充型腔和冒口而开设于铸型中的一系列通道

11.※浇口杯（漏斗形）：用以承接并导入熔融金属，可以减缓浇注时液体金属对铸型的冲

击，并使熔渣浮于表面。

直浇道（倒圆锥形）：使液体金属产生一定的静压力。加长直浇道可提高熔融金属的充型能力与流速

横浇道（梯形）:连接直浇道和内浇道，主要有阻止熔渣流入型腔的作用，并分配熔融金属流入内浇道

内浇道：引导液体金属进入型腔，控制液态金属流入型腔的方向与速度，调节铸件各部分的冷却速度

12.※内浇道的合理布置：为了使液体金属快而平稳地流入型腔，避免冲歪芯子，内浇道可

沿芯子的切线方向引入液体金属，或型腔周边均布多个内浇道切忌内浇道正对细长芯子引入液体金属

13.※常见缺陷：气孔，缩松，砂眼，渣眼，变形，错箱，偏心，浇不足，粘沙，裂纹，冷

隔

14.※金属型铸造定义：将液体金属在重力作用下浇入用金属制成的铸型获得铸件的方法

称金属型铸造。

15.※熔模铸造定义：由古代失蜡铸造发展成的一种铸造方法。它是用易熔材料（如蜡料

等）制成模样，在其表面包覆若干层耐火涂料，制成壳型，将液体金属浇入壳型中冷凝获得铸件的方法

16.※压力铸造定义：是将熔融金属在高压作用下迅速压入金属铸型，并在压力作用下冷凝

获得铸件的方法

17.※离心铸造定义：将液体金属浇入以一定速度旋转的铸型中，在离心力的作用下凝固成

形的铸造方法。

18.※金属型铸造和压力铸造比较:金属性铸造是将液体金属在重力作用下浇入用金属制成

的铸型获得铸件的方法称金属型铸造。压力铸造是将熔融金属在高压作用下迅速压入金属铸型，并在压力作用下冷凝获得铸件的方法。金属型铸造优点：1、一型多铸，生产率较高；2、铸件晶粒细密，力学性能高；3、表面质量好。缺点：1、金属型制造成本高；2、不宜生产大型复杂的薄壁铸件；3、铸铁件表层易得到白口组织。压力铸造优点：1、可制出表面质量好、形状复杂的薄壁铸件；2、晶粒细密，强度较高；3、生产率高。缺点：1、气体难排2、壁厚（冷凝快→缩孔、缩松）不宜超过6～8mm，常为2～4mm，且应尽可能均匀；3、塑性较低；4、设备费用较高、压铸机功率与金属型材料性能有限。

19.※铸件结构的工艺性：

（一）铸件的外形：1、外形力求简单，避免不必要的型芯2、减少突出部分、利于造型3、分型面要少而简单4、铸件能自由收缩，避免过大的内应力5、应避免铸件在水平位置设置大平面6、对细长件和薄件应设加强筋7．应有一定的结构斜度

（二）铸件的内腔：1、尽量不用或少用型芯2、有利于型芯稳固和排气等3、增设工艺孔（三）铸件壁厚和壁的连接

1．铸件壁厚要合理（铸件的壁厚超过临界壁厚（约为最小壁厚的3倍）后，铸件的强度不再随壁厚成比例增加。）2．铸件壁厚应均匀3．铸件的连接和圆角（铸件的壁厚应力求均匀，如果壁厚相差不大，则采用圆角连接，如果因结构所不能达到厚壁均匀，则铸件各部分不同壁厚的连接应采用逐步过渡，避免锐角连接）

（四）机械加工对铸件结构的要求：1）应便于定位、夹紧、加工和测量2）加工表面的几何形状应力求简单，且尽可能布置在同一个平面上3）应避免在曲面或斜壁上钻孔，在钻孔处应铸有平台

（五）组合铸件的制造先分割，再用焊接方法或螺钉连接成整体

20.※合金的铸造性能

（一）流动性和充型能力

1、化学成分：不同合金：灰铸铁流动性最好，硅黄铜、铝硅合金次之，而铸钢的流动性最差。同种合金：纯金属、处于共晶成分的合金流动性好，凝固温度范围越窄的合金流动性好

2、铸型条件：1）铸型的蓄热能力。即铸型从金属液中吸收和储存热量的能力。铸型的热导率和质量热容愈大，对液态合金的激冷作用愈强，合金的充型能力就愈差。2）铸型温度。提高铸型温度，减少铸型和金属液之间的温差，减缓冷却速度，可提高合金液的充型能力。3）铸型透气性。型腔中的气体膨胀，型砂中的水分汽化，有机物燃烧，都将增加型腔内的压力4）铸型结构。壁厚、大小、复杂程度

3、浇注条件1）浇注温度。浇注温度对合金的充型能力有着决定性的影响，在保证充型能力足够的前提下，尽量降低浇注温度。2）充型压力。液态合金在流动方向上所受的压力愈大，其充型能力愈好。3）浇注系统结构。愈复杂，充型能力愈差。

21.※收缩三阶段：

液态收缩——从浇注温度到凝固开始温度之间的收缩

凝固收缩——从开始凝固到凝固结束之间的收缩

固态收缩——从凝固结束冷却到室温之间的收缩。

22.※收缩过程中缺陷的危害：1）缩孔和缩松2）铸造内应力、变形和裂纹

23.※减小和消除铸造内应力的方法：采用同时凝固的原则，提高铸型温度，改善铸型和型

芯的退让性，进行去应力退火