材料成型.doc

充型能力是指熔融合金充满型腔,获得轮廓清晰、形状完整的优质铸件的能力
合金的流动性越好,充型能力越好
纯金属和共晶合金是逐层凝固,液固界面比较光滑,对未凝固区的液态金属的流动阻力较小。固溶体的液固界面是糊状区,复杂枝晶使液态金属的流动阻力加大。
铸铁一般采用共晶成分或接近共晶成分的合金,固界面比较光滑;而铸钢没有共晶转变,经包晶转变结晶,存在液固两相区,液固界面是糊状区
1-2既然提高浇注温度可提高液态合金的充型能力,但为什么又要防止浇注温度过高?(p3)
浇注温度过高,合金的收缩量增加,吸气增多,氧化严重,反而使铸件容易产生缩孔、缩松、粘砂、夹杂等缺陷,。
1-3 缩孔和缩松对铸件质量有何影响?为何铸件中的缩孔比缩松容易防止?(p5-6)
缩孔和缩松的存在会减小铸件的有效承载面积,并会引起应力集中,导致铸件力学性能下降。当存在于要求气密性高、不能渗漏的铸件中,或存在于铸件主要加工配合面的部位,则会使铸件成为废品。
缩孔是集中的孔洞,可用冒口加以解决,缩松是分散的微小空洞,难以补缩。
1-4 区分以下名词
缩孔和缩松浇不足和冷隔出气口与冒口逐层凝固与定向凝固
缩孔:液态合金在凝固过程中,其液态收缩和凝固收缩所缩减的容积得不到补充,则在铸件最后凝固的部位形成的容积较大的孔洞(p5)
缩松:分散在铸件某区域内的细小缩孔(p5)
浇不足:由于液态合金的流动性和充型能力不足,使铸件中存在未充满的部分,即铸件不完整(p12)
冷隔:由于液态合金的流动性和充型能力不足,使铸件中有未融合的接缝(p12)
出气口:为了减小铸型中气体的压力,使铸型具有良好的透气性,在远离浇口的最高部位所开设的孔。
冒口:为了将缩孔移出铸件而在铸件厚大处加出的部分。
逐层凝固:结晶时,液态金属从表层逐渐向中心凝固(p3)
定向凝固:在铸件可能出现缩孔的厚大部位安放冒口,并同时采取其他工艺措施,使铸件上远离冒口的部位先凝固,以实现由远离冒口的部位向冒口方向顺序地凝固。(p7)
1-5 什么是定向凝固原则?什么是同时凝固原则?上述两种凝固原则各适用于那种场合?
定向凝固原则:在铸件可能出现缩孔的厚大部位安放冒口,并同时采取其他工艺措施,使铸件上远离冒口的部位先凝固,以实现由远离冒口的部位向冒口方向顺序地凝固。(p7)
同时凝固原则:尽量减小铸件各部位之间的温度差异,使铸件各部分同时冷却凝固。(p10)
定向凝固原则用于补缩,用于解决合金的液态收缩和凝固收缩所引起的收缩问题。(p7)
同时凝固原则用于减小因冷却不一、收缩不一引起的热应力。(p10)
1-6 分析图中所示轨道铸件热应力分布,并用虚线表示出铸件的变形方向
上部厚处受拉应力,中间和下部薄处受压应力。上部缩短上翘。
1-9 分模造型、挖砂造型、活块造型、三箱造型各适用于哪种情况(p14)
分模造型:适用于各种生产批量,各种大中小铸件。
挖砂造型:用于单件或小批量生产分型面不是平面的铸件
活块造型:用于单件、小批量生产带有突出部分、难以起模的铸件
三箱造型:用于单件、小批量生产具有两个分型面的铸件
本题不在讲课内容范围
1-10 什么是铸件的结构斜度?它与起模斜度有何不同?图中所示的铸件的结构是否合理?应如何改正?
垂直于分型面,并且不机械加工的面,设计时需要有斜度,叫结构斜度。(p27)
垂直于分型面,并且需要机械加工的面,为使模样(或型芯)易于从砂型(或芯盒)中取出,凡垂直于分型面的侧壁,制造模样时必须做出一定的斜度,叫拔模斜度。(p23)
图中的结构不合理,外侧应有结构斜度。
1-11 何为铸造工艺图?用途是什么?(p24)
铸造工艺图是直接在零件图上用各种工艺符号,绘出铸造所需资料的图样。图中应包括浇注位置、铸型分型面、加工余量、起模斜度、收缩率、反变形量、浇冒系统、冷铁尺寸和布置、型芯和芯头的大小等。
用途:铸造工艺图决定了铸件的形状、尺寸、生产方法和工艺过程,是制造模样、模板、芯盒等工装,进行生产准备,铸型制造和铸件验收的依据。
1-12图中所示铸件的结构有何缺点?该如何改进?
需用活块造型方法,否则无法起模。将下面的突出部分延至上方,可以方便起模。
1-13为什么铸件要用结构圆角?图中铸件上哪些圆角不够合理?应如何修改?(p32)
可减少热节和应力集中,从而减少缩孔缩松、裂纹、粘砂、砂眼等铸造缺陷。
内直角拐弯处设置成圆角
1-14 某厂铸造一个F1000mm的铸件,有如图所示的两个设计方案,分析哪个方案的结构工艺性好,简述理由
b好,平面改成斜面,利于液态合金的充型,避免产生铸造缺陷。
1-15 某厂生产如图1-78所示支腿铸铁件,其受力方向如图中箭头所示。用户反映该铸件不仅机械加工困难,且在使用中曾多次