2013铸造答案详解

习题五

班级姓名成绩

一、试对轴承盖铸件，选择两个可能的分型面，用符号表示在图上，并比较其优缺点，按你认为最好的分型面用符号表示出加工余量、拔模斜度和型芯轮廓，并指出造型方法。

材质：HT150

数量：单件生产

技术要求：保证φ126与φ90、φ74同心

二、如图所示的具有大平面的铸件，有下列几种分型面和浇注位置方案，合理的是（ A ）。

三、下图所示铸件为连接盘，试分析在单件小批生产时的分型面和浇注位置。

四、简述铸件选择分型面的一般原则，并在下图水管堵头的图中画出其合理的分型面位置。

五、试选择下图飞轮铸件的分型面和浇注位置，并说明理由。

六、标出下图所示铸件的最佳分型面和浇注位置，并简述理由。

七、下图铸件所示为轴承座，试分析在单件小批或成批生产时的分型面位置及造型方法。

八、何为零件图、铸件工艺图、木模图及铸型合箱图?

答：零件图：完整表达零件形状、尺寸和各种精度的工程图。

铸件工艺图：在零件图上表达出铸件形状、尺寸和各种铸造工艺过程的图。

木模图：从铸件工艺图上扒下的、用于表达做铸型的木模的形状和尺寸的图。

铸型合箱图：从铸件工艺图上扒下的、用于表达包括浇注系统在内的铸型合箱后的图。

九、通常，砂型铸造的浇注系统有哪几部分组成，其功能是什么？

答：

浇注系统的组成：①外浇口②直浇口③内浇口④横浇口

浇注系统功能：①平稳地将金属液充满型腔，避免冲坏型壁和型芯；

②挡住熔渣进入型腔

③调节铸件的凝固顺序

十、何为特种铸造？常用的特种铸造有哪四种？各适合生产什么铸件？

答：

特种铸造：砂型铸造以外的铸造方法的统称。

常用特种铸造有：金属型铸造、熔模铸造、压力铸造和离心铸造四种；它们分别适合大批低熔点金属铸件、结构复杂不切削小型铸件、大批小型低熔点有色铸件和大批瓦类或套类铸件。

习题六

班级姓名成绩

一、何谓液态合金的流动性？流动性不好易产生什么缺陷？其影响因素如何？

答：液态合金的流动性－指液态合金充满铸型型腔，形成轮廓清晰、形状和尺寸符合要求的铸件的能力。

流动性差铸件易产生浇不足、冷隔、气孔和夹杂物等缺陷。灰铸铁、硅黄铜的流动性最好，铸钢的流动性最差。

影响合金流动性的因素：

ⅰ化学成分恒温下结晶的纯金属和共晶成分合金，逐层凝固流动阻力小，流动性好。合金结晶温度区间（液相线与固相线之间的垂直距离）越宽，流动性越差；

ⅱ铸型及浇铸条件铸型对液态合金的流动阻碍和温度降低（铸型的发气量大，排气能力差，结构复杂，热容量大，导热性好，浇铸系统结构复杂）越大，流动性下降越大。提高浇注温度和浇注速度、增大压力增加流动性。

二、铸件的凝固方式有哪几种？其中哪种流动性最好？

答：

铸件的凝固方式：①逐层凝固②糊状凝固（体积凝固）③中间凝固。

逐层凝固的流动性最好。

三、铸造合金的收缩有哪几个阶段？液态与凝固收缩阶段各容易产生什么缺陷？如何防止？

答：

铸造合金的收缩过程有：液态收缩；凝固收缩；固态收缩。

液态收缩与凝固收缩阶段易产生缩孔和缩松。

防止缩孔和缩松的方法：①采用顺序凝固②在铸件某些厚大部位增设冷铁③选用近共晶成分或结晶温度范围较窄的合金。

四、下图所示为两种截面形状不同但尺寸基本相等的梁形铸钢件，请回答下列问题：

1.分析它们的纵向变形，并用双点划线表示在图上。

2.为减少变形，应采取的措施有哪些？

五、何谓铸造内应力？何谓热裂与冷裂？铸造内应力与热裂、冷裂有何关系？

答：铸造内应力简称铸造应力，按产生的机理分为收缩应力、热应力和金相组织体积变化产生的相变应力。

热裂：铸件开裂该处表面氧化，呈蓝色，说明在高温下形成，属沿晶开裂。

冷裂：裂纹处表面不氧化或轻微氧化。冷裂是在较低温度下形成，常出现在受拉伸部位，其裂缝细小，呈连续直裂状，缝内干净，有时呈轻微氧化色。

六、何谓铸件的同时凝固原则？通常，同时凝固原则适用于哪类铸件或哪类铸造合金？具体采用什么工艺措施来实现同时凝固？

答：实现铸件各部分同步凝固的过程。

适合铸件壁厚均匀、结晶区间宽的铸件或合金。

将内浇口开设在薄壁处；而将冷铁放在厚壁处。

七、如图两个尺寸不全相同的轮类灰铸铁件，试分析它们在浇注后的冷却收缩过程中，其轮缘和轮幅处的残余应力状态，并估计其可能产生冷裂的部位。

八、试回答下表中问题：

九、何谓石墨化？化学成分和冷却速度对铸铁石墨化过程及基体组织有何影响？

答：在铸铁中的石墨形成过程——石墨化过程

(1)化学成分

1)碳和硅。碳和硅是强烈促进石墨化元素,铸铁中碳和硅的含量越高,就越容易充分进行石墨化。由于共晶成分的铸铁具有最佳的铸造性能。因此,将灰铸铁的碳当量均配制到4%左右。

2)锰。锰是阻止石墨化的元素,但锰与硫化合成硫化锰,减弱了硫的有害作用,结果又间接促进石墨化的作用。故铸铁中有适量的锰是必要的。

3)硫。硫是强烈阻碍石墨化的元素,它不仅强烈地促使白口化,而且还会降低铸铁的流动性和力学性能,所以硫是有害元素,必须严格控制其含量。

4)磷。磷是弱促进石墨化的元素,同时能提高铁液的流动性,但磷的含量过高会增加铸铁的脆性,使铸铁在冷却过程中易开裂,、所以也应严格控制其含量。

(2)冷却速度

生产实践证明,在同一成分的铸铁件中,其表面和薄壁部分易出现白口组织,而内部和厚壁处则容易进行石墨化。由此可见,冷却速度对石墨化的影响很大。冷却速度越慢,原子扩散时间充分,也就越有利于石墨化的进行。冷却速度主要决定于浇注温度、铸件壁厚和铸型材料。

十、说明下列铸铁牌号意义，其数字代表什么含义？

1.HT250；

2.QT400-15；

3.KTZ550-04；

4.RuT300

答：HT250为灰铸铁σb≥250Mpa用于制造内燃机汽缸、活塞、油缸、泵体、划线平台、皮带轮和化工容器等。

QT400—15 为球墨铸铁σb≥420Mpa，断后伸长率δ≥15% ，用于制造柴油机曲轴、凸轮轴、阀体、传动轴、螺旋伞齿轮等。

KTZ550—04为珠光体可锻铸铁，σb≥550Mpa，断后伸长率δ≥4%，用于制造各种管接头、低压阀门及汽车、拖拉机、农机零件等。

RaT300为蠕墨铸铁，σb≥300Mpa，用于生产汽缸盖、钢锭模、液压阀、制动盘、钢珠研磨盘等。

习题七

班级姓名成绩

一、判断下列杠杆类铸件a和b的两种结构哪个合理？并说明原因。

答：杠杆a结构合理，因分型面为平面。

二、下列零件采用砂型铸造来生产毛坯，标出其分型面；在不改变标定尺寸的前提下，请修改其结构上不合理之处，并简述理由。

1.法兰盘，材料：HT150

2.托架，材料：HT200

三、何谓硅铝明？它属于哪一类铝合金？为什么硅铝明具有良好的铸造性能？变

质处理前后其组织及性能有何变化？这类铝合金主要用在何处？

答：铝硅铸造合金又称为硅铝明，由于含硅量为17%附近的硅铝明为共晶成分合金，具有优良的铸造性能。

在铸造缓冷后,其组织主要是共晶体(α十Si),其中硅晶体是硬化相,并呈粗大针状,会严重降低合金的力学性能,为了改善铝硅合金性能,可在浇注前往液体合金中加入含钠的变质剂,纳能促进硅形核,并阻碍其晶体长犬,使硅晶体成为极细粒状均匀分布在铝基体上。钠还能使相图中共晶点向右下方移动,使变质后形成亚共晶组织。变质后铝合金的力学性能显著提高。

一般用来制造质轻、耐蚀、形状复杂及有一定力学性能的铸件,如发动机缸体、手提电动或风动工具(手电钻)以及仪表外壳。同时加入镁、铜的铝硅系合金(如ZL108),在变质处理后还可进行固溶处理+时效,使其具有较好耐热性和耐磨性,是制造内燃机活塞的材料。

四、何谓黄铜和青铜？并说明铜合金H90、H62和ZQSn6—6—3的意义。

答：

黄铜：以Zn为唯一或主要合金元素的铜合金。

青铜：除了以Zn为主加元素的铜合金外，其余铜合金统称青铜。

H90：铜合金中黄铜，H为黄汉字的第一个拼音字母，90表示铜的含量为90％。

H62：铜合金中黄铜，H为黄汉字的第一个拼音字母，62表示铜的含量为62％。

五、吊钩零件（如图）可分别用铸造、锻造和板料切割三种方法来制造，试比较其这三种方法制造的吊钩的承载能力，并简述原因。