铸造复习参考2010年10月11日

一、铸造合金

1．铸铁特性

例如：为什么一般机器的支架、机床的床身常用灰口铸铁制造

灰铸铁具有优良的铸造性能、减振性、切削加工性，有一定的力学性能和耐磨性，对缺口的敏感性小以及成本低廉等许多优点。

2．铸铁分类、牌号

按铸铁中石墨的形态不同，生产上将铸铁分类：

3．指出下列铸铁牌号所表示的名称、各位数字所代表的意义。

HT350 、HT250、KT300-06 、QT600-3、RuT420、HT250 、KT330-08 、QT800-2、RuT380

4．铸铁的石墨化主要因素，及如何影响？

化学成分和冷却速度

二、合金铸造工艺性

液态合金的工艺特性（常称为铸造性能）包括流动性、收缩性、吸气性和偏析性

等。

影响流动性的因素；

收缩过程；

固态收缩还引起铸件外部尺寸的变化故称尺寸收缩或线收缩。线收缩对铸件形状和尺寸精度影响很大，是铸造应力、变形和裂纹等缺陷产生的基本原因

影响收缩的因素

例如（判断）

1 .浇注温度越高，合金流动性越好，故浇注温度越高越好

2.砂型铸造时，当铸件的设计壁厚小于规定的最小壁厚时，铸件产生浇不足，冷隔缺陷

3．铸造合金的凝固收缩是使铸件产生应力和应变的根本原因

4．铸件的应力，在铸件铸造成形后就无法消除了

5．采用冒口和冷铁是为了防止铸件产生缩孔等缺陷

三、砂型铸造

1．型\芯砂的组成及作用；

2．浇注位置及分型面、确定依据？（并能确定合理的铸件的浇注位置及分型面）；

3．缩孔和缩松，产生原因？

4．铸造应力、及其产生原因

5．特种铸造方法有哪些？特点？应用领域？

例如：1．如金属型铸造内部晶粒细小，力学性能好

2．车床床身、内燃机活塞、铝合金汽车缸体、齿轮铣刀大批量生产时采用何种加工方法为宜；

四、应用

1．铸件结构工艺性（结合上课实力会分析）

2．分型面及浇注位置确定

复习:

1. 何谓合金的铸造性能？铸造性能的好坏用什么来衡量？铸造性能不好会引起哪些铸造缺陷？

2. 合金的流动性不足，易产生哪些缺陷？影响合金流动性的主要因素有哪几个方面？

3. 进行铸件设计时如何考虑合金的流动性？在实际生产中常用什么措施防止浇不足和冷隔缺陷？

4. 缩孔和缩松是怎样形成的？如何防止？

5. 何谓顺序凝固和同时凝固原则？各需采取什么措施才能实现？哪些合金常需采用顺序凝固原则？

6. 冒口为何能防止缩孔？它与出气口在作用、尺寸、位置等方面有何不同？与冷铁作用又有何不同？

7. 铸造应力按其形成原因分为哪几种？如何防止和减小铸造应力？

8. 合金收缩由哪三个阶段组成？各会产生哪些缺陷？

9. 某种铸件经常产生裂纹，如何区分其裂纹性质？如果属于冷裂，产生原因有哪些？如果是热裂，其原因又有哪些？

10. 铸件的气孔有哪几种？下列情况容易产生哪些气孔；熔化钢时油污过多；起模时刷水过多；春砂过紧；芯撑有锈。

或析出气孔产生原因是什么？防止措施有哪些？

11. 型砂由哪些材料混制而成？配制好的型砂应具备哪些性能？

12. 模样、铸件和零件之间有何联系？其形状和尺寸上有何区别？能否用铸件代替模样来造型？

13. 按模样的特征来区分有哪几种造型方法？在什么情况下使用刮板造型和假箱造型？

14. 试述砂型铸造的特点及应用范围？

15. 机器造型主要是指造型工序中的哪些工序实现机械化？手工造型中哪几种造型方法不能采用机器造型？为什么？

16. 下列铸件在大批量生产时，采用什么铸造方法为宜？

缝纫机头、铝活塞、滑动轴承、大口径铸铁污水管、汽轮机叶片、铸铁暖气片、

锻模、手轮。

17. 如图10.26所示铸件的分型面有几种方案？试确定在单件小批生产条件下的分型面和浇注位置

1、合金流动性不好时容易产生哪些铸造缺陷？影响合金流动性的因素有哪些？设计铸件时，如何考虑保证合金的流动性?

合金的流动性是指液态合金本身的流动能力。合金流动性不好时，容易出现冷隔、

浇不足、气孔、夹渣及缩孔等铸造缺陷。

影响合金流动性的主要因素有：合金的成分、温度、物理性质、难熔质点和气体等。

设计铸件时，应从以下几个方面考虑保证合金的流动性:

(1)从合金流动性的角度考虑，在铸造生产中，应尽量选择共晶成分、近共晶成分或凝固温度范围小的合金作为铸造合金。

(2)液态合金的比热容和密度越大、导热系数越小、粘度越小，合金的流动性越好。

(3)液态合金的浇注温度必须合理。

2、铸铁件、铸钢件和铸造非铁合金件用的湿型砂各具有什么特点？

由于铸铁件、铸钢件和铸造非铁合金件的合金特性和浇注温度不同，因此它们用的湿型砂不宜一样。

①铸铁件的合金熔点较高(略低于铸钢)，浇注温度一般在1200℃一1400℃左右，因此对湿型砂耐火度的要求可比铸钢件低。

铸铁件湿型砂的显著特点是其中普遍加入了煤粉，煤粉的作用主要在于防止粘砂。

②铸钢件的合金熔点很高，浇注温度高达1500-1650℃，因此要求混型砂有较高的耐火度和透气性。铸钢件湿型砂一般应具有以下一些特点：

a) 采用耐火度高的硅砂；

b) 膨润土加入量相应增多，以提高型砂强度，以有利于降低水分，以有利于防止粘砂、夹砂和气孔缺陷；

c) 严格控制湿型砂水分，提高型砂的透气性；

②铸造非铁合金件的合金熔点一般不高，铜合金浇注温度约1200℃，铝合金浇注温度一般不超过700℃一800℃，镁合金浇注温度更低，因此时湿型砂的耐火度和化学热稳定性要求不高，但非铁合金液一般极易氧化，主要要求是防止合金液渗入铸型，要求铸件有较清晰轮廓和光洁的表面。

3、什么是铸造合金的收缩性？有哪些因素影响铸件的收缩性？

合金在从液态冷却至室温的过程中，其体积或尺寸缩小的现象称为收缩。从浇注温度冷却到室温分为液态收缩、凝固收缩和固态收缩三个收缩阶段。

铸件收缩的大小主要取决于合金成分、浇注温度、铸件结构和铸型。

4、什么是缩孔\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？

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。

5、铸件产生铸造内应力的主要原因是什么？如何减小或消除铸造内应力？

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。

6、根据确定铸件浇注位置的一般原则，指出下列每一组图形中的哪一个是合理的，并说明其理由。

答：图1： a) 不合理 b) 合理

铸件的重要加工面、工作面、受力面应尽量放在底部或侧部，以防止这些面产生铸造缺陷。图示的齿轮轮齿是加工面和使用面，应将其朝下。

图2： a) 不合理 b) 合理

浇注位置应有利于所确立的顺序凝固，对于体收缩较大的合金，浇注位置应尽量满足定向凝固的原则，铸件厚实部分应在浇注位置上方，以利于冒口补缩。

图3：a) 不合理 b) 合理

浇注位置应有利于砂芯的定位支撑，使排气顺畅，尽量避免吊芯、悬臂砂芯。

7、什么是铸件的冷裂纹和热裂纹？防止裂纹的主要措施有哪些？

如果铸造内应力超过合金的强度极限时，铸件便会产生裂纹。裂纹分为热裂和冷裂两种。

（1）热裂：热裂是在凝固后期高温下形成的，主要是由于收缩受到机械阻碍作用而产生的。它具有裂纹短、形状曲折、缝隙宽、断面有严重氧化、无金属光泽、裂纹沿晶界产生和发展等特征，在铸钢和铝合金铸件中常见。

防止热裂的主要措施是：除了使铸件的结构合理外，还应合理选用型砂或芯砂的黏结剂，以改善其退让性；大的型芯可采用中空结构或内部填以焦炭；严格限制铸钢和铸铁中硫的含量；选用收缩率小的合金。

（2）冷裂：冷裂是在较低温度下形成的，常出现在铸件受拉伸部位，特别是有应力集中的地方。其裂缝细小，呈连续直线状，缝内干净，有时呈轻微氧化色。

壁厚差别大，形状复杂或大而薄的铸件易产生冷裂。因此，凡是能减少铸造内应力或降低合金脆性的因素，都能防止冷裂的形成。同时在铸钢和铸铁中要严格控制合金中的磷含量。

8、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。

9、什么是铸造工艺图？其主要包含哪些内容？

铸造工艺图是在零件图上用各种工艺符号表示出铸造工艺方案的图形，是在对铸件进行工艺分析的基础上，来确定出铸件的浇注位置、分型面、型芯的数量、形状及其固定方法、加工余量、拔模斜度、收缩率、反变形量、浇注系统、冒口、冷铁的尺寸及布置、砂箱的形状及尺寸等。

10、什么是分型面，分型面选择一般性的原则是什么？

分型面是指两半铸型相互接触的表面。在选择铸型分型面时应考虑如下原则：

（1）分型面应选在铸件的最大截面上，并力求采用平面。

（2）应尽量减少分型面的数量，并尽量做到只有一个分型面。

（3）应尽可能减少活块和型芯的数量，注意减少砂箱高度。

（4）尽量把铸件的大部分或全部放在一个砂箱内，并使铸件的重要加工面、工作面、加工基准面及主要型芯位于下型内。

11、什么是特种铸造？常用的特种铸造方法有哪些？

通常把不同于普通砂型铸造的其它铸造方法统称为特种铸造。

常用的特种铸造方法有：熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、离心铸造、低压铸造、陶瓷型铸造等。

12、熔模铸造的主要生产过程涉及哪些工艺环节？

熔模铸造的主要生产过程有压制蜡模，结壳，脱模，造型，焙烧和浇注。

13、为了确保铸件质量和延长铸型寿命，金属型铸造必须采取哪些工艺措施？

为了确保铸件质量和延长铸型寿命，金属型铸造必须采取一定的工艺措施。主要有：浇注前必须预热金属型；加强金属型的排气；金属型的型腔应喷刷涂料；应尽早开型取出铸件，防止铸铁产生白口组织。

14、为什么压力铸造生产的铸件不安排大余量的机械加工和热处理？

由于压力铸造是液态金属高速充型，液流会包裹住大量空气，最后以气孔的形式留在压铸件中。因此，压铸件不能进行大余量的机械加工，以免气体暴露，削弱铸件的使用性能。有气孔的压铸件也不能进行热处理，因为在高温时，气孔内气体膨胀会使铸件表面鼓泡。

15、离心铸造与砂型铸造相比较有何工艺特点？

（1）工艺过程简单，铸造中空筒类、管类零件时，省去了型芯、浇注系统和冒口，节约金属和其它原材料。

（2）液态金属在离心力作用下充型并凝固，其中密度较小的气体、夹渣等均集中于铸件内表面，而金属则从外向内呈方向性结晶，因而铸件组织致密，无缩孔、气孔、夹渣等缺陷，力学性能较好。（3）便于铸造“双金属”铸件，如制造铜套挂衬滑动轴承，既可达到滑动轴承的使用要求，又可节约较贵的滑动轴承合金材料。

16、请简述湿型的生产特点。

（1）生产灵活性大，适用面广，既可手工，又可机器、以及流水线生产，既可生产大件，也可生产小件，可铸钢（中小件），也可铸铁、有色合金件等；

（2）生产效率高，生产周期短，便于流水线生产，可实现机械化及自动化。汽车、柴油机和拖拉机制造业应用最广（300～500kg 铸铁薄壁件）；

(3)用原材料成本低，来源广；

（4）节省能源、烘干设备和车间生产场地面积；

（5）因不经烘干，砂箱寿命长；

（6）缺点：操作不当，易产生一些铸造缺陷：夹砂结疤，鼠尾，砂眼，胀砂，粘砂等。

17、根据石墨形态特征，铸铁有哪些类型？

根据石墨的形态特征不同，可以将铸铁分为普通灰口铸铁、可锻铸铁和球墨铸铁。

18、什么是铸铁的石墨化？影响石墨化的主要因素有哪些？

铸铁中碳以石墨形式析出的过程称为石墨化。

影响铸铁石墨化的因素很多，其中主要因素是化学成分和冷却速度。

19、简要叙述铸钢铸造工艺特点？

铸钢的熔点高（约1500℃）、流动性差、收缩率高（达到2％）。在熔炼时，易吸气和氧化，在浇注过程中易产生粘砂、浇不足、冷隔、缩孔、变形、裂纹、夹渣和气孔等缺陷。

用型（芯）砂须有良好的透气性、耐火性、强度和退让性，应遵守顺序凝固原则进行工艺设计。

20、简要叙述灰铸铁铸造工艺特点？

21、在低压铸造中，如何从工艺设计及工艺规范等方面保证获得无缩孔、无气孔的铸件？

工艺设计方面：保证自下而上的顺序凝固原则，如加工艺补贴、加冷铁、采用通风、水冷等强制冷却措施。

工艺规范方面：控制好充型及凝固各阶段的压力、变化速度，以及型温和浇注温度等。

22、铸件与零件、铸件与模样在形状和尺寸上有何区别？

铸件与零件的区别：

零件上凡是加工的表面，在铸件上相关表面上增加一层金属厚度（加工余量），

因此铸件尺寸比零件尺寸要大；零件上过小的孔（小于30mm）槽等，因铸造困难，故铸件上不铸出；为了铸造拔模的方便，铸件上沿起模方向的侧壁有拔模斜度以及壁与壁之间有铸造圆角。因此铸件与零件在外形上不相同。

铸件与模样的区别：

模样的形状、尺寸与铸件结构相一致，所不同的是模样的每个尺寸都比铸件相应尺寸大一个金属的收缩量；若采用型芯铸孔时，为在砂型内形成型芯座以支承型芯头，故模样上对应于孔的部位，则出现与型芯头相适应的凸出部分（也叫芯头）；模样可为整模、分模和活块等。

铸造工艺学复习

铸造工艺学名词：4个，每个2分；填空：20个，每个1分；简答+计算：72分。铸造：是将液态合金注入铸型中使之冷却、凝固，制备铸件的工艺方法。与其它工艺相比，铸造具有的优点： ①适用范围广 ②不受金属或合金种类限制 ③铸件尺寸精度高 ④成本低廉第一章粘土砂及涂料 1.铸造工艺设计：根据铸造零件的特点，技术要求，生产批量和生产条件等确定铸造方案和工艺参数，绘制工艺卡等技术文件的过程。 2.原砂中颗粒直径小于20um部分所占的质量分数统称为原砂的含泥量。 3.铸造用砂的粒形大致分为三类：即圆形、多角形、尖角形。○、□、△ 4.角形系数（E）是铸造用硅砂的实际比表面积与理论比表面积的比值。 5.ZGS 92-50/100(54A)：铸造用硅砂、硅砂中二氧化硅质量分数最低为90%、主要力度组成为三筛，其首筛筛号为50，尾筛筛号为100，粒度的平均细度值为54，平均细度偏差为±2。 6.粘土砂铸型常见的缺陷：夹砂、粘砂、裂纹、侵入性气孔。 7. 8. 第二章无机化学粘结剂型（芯）砂 1.常用的无机化学粘结剂有水玻璃、水泥、磷酸盐聚合物等。 2.钠水玻璃CO2硬化法优缺点：优点：①混砂、紧实、硬化、起模均很简易。②CO2便宜、安全。缺点：①浇注后溃散性差。②旧砂难用摩擦法再生。③硬化的型、芯保存性差（尤其在寒冷潮湿条件下）。④强度稍显不足。 3. 第三章有机化学粘结剂砂

第五章铸造工艺方案的确定 1.型砂和芯砂的组成：原砂+粘结剂+附加物。 2.砂型铸造的铸型：湿型、干型、表面干型、自硬型 3.浇注位置－浇注时，铸件在铸型中所处的位置/铸件的某个表面位于铸型的上、下还是侧面。 4.浇口位置－内浇口与铸型型腔连接处的位置/液态金属流入铸型型腔的位置。 5.浇注位置的选择原则 ①铸件的重要加工面应朝下或呈侧立面。 ②尽可能使铸件的大平面朝下，以避免形成夹砂和夹杂缺陷。 ③应保证铸件能充满。 ④应有利于铸件的补缩。 ⑤应尽可能避免使用吊砂、吊芯或悬臂砂芯，便于下芯，合箱及检验。 ⑥应使合箱位置、浇注位置和铸件的冷却位置相一致。 6.分型面：两半铸型相互接触的表面。 7.选择分型面时应注意以下原则： ①应尽量使铸件全部或大部置于同一半型内 ②应尽量减少分型面的数目 ③分型面应尽量选择平面 ④便于下芯、合箱及检查型腔尺寸 ⑤选定分型面时不要使某一砂箱过高 ⑥对受力件，分型面的选择不应削弱铸件结构强度 ⑦应注意减轻落砂、清理和机械加工的工作量分型面的选择原则原则有的相互有矛盾。一个铸件的分型面毕竟以满足哪几项原则为最重要，这需要进行多方案的分析对比，最后选出最优方案。

《铸造工艺学》课后习题答案

《铸造工艺学》课后习题答案湖南大学 1、什么是铸造工艺设计？铸造工艺设计就是根据铸造零件的结构特点、技术要求、生产批量、生产条件等，确定铸造方案和工艺参数，绘制铸造工艺图，编制工艺卡等技术文件的过程。 2、为什么在进行铸造工艺设计之前要弄清楚设计的依据，设计依据包括哪些内容？在进行铸造工艺设计前设计者应该掌握生产任务和要求，熟悉工厂和车间的生产条件这些是铸造工艺设计的基本依据，还需要求设计者有一定的生产经验，设计经验并应对铸造先进技术有所了解具有经济观点发展观点，才能很好的完成设计任务设计依据的内容一、生产任务1）铸件零件图样提供的图样必须清晰无误有完整的尺寸，各种标记2）零件的技术要求金属材质牌号金相组织力学性能要求铸件尺寸及重量公差及其它特殊性能要求3）产品数量及生产期限产品数量是指批量大小。生产期限是指交货日期的长短。二、生产条件1）设备能力包括起重运输机的吨位，最大起重高度、熔炉的形式、吨位生产率、造型和制芯机种类、机械化程度、烘干炉和热处理炉的能力、地坑尺寸、厂房高度大门尺寸等。2）车间原料的应用情况和供应情况3）工人技术水平和生产经验4）模具等工艺装备制造车间的加工能力和生产经验三、考虑经济性对各种原料、炉料等的价格、每吨金属液的成本、各级工种工时费用、设备每小时费用等、都应有所了解，以便考核该工艺的经济性。 3.铸造工艺设计的内容是什么？铸造工艺图，铸件（毛坯）图，铸型装配图（合箱图），工艺卡及操作工艺规程。 4.选择造型方法时应考虑哪些原则？ 1、优先采用湿型。当湿型不能满足要求时再考虑使用表干砂型、干砂型或其它砂型。选用湿型应注意的几种情况1）铸件过高的技术静压力超过湿型的抗压强度时应考虑使用干砂型，自硬砂型等。2）浇注位置上铸件有较大水平壁时，用湿型易引起夹砂缺陷，应考虑使用其它砂型3）造型过程长或需长时间等待浇注的砂型不宜选用湿型4）型内放置冷铁较多时，应避免使用湿型 2、造型造芯方法应和生产批量相适应 3、造型方法应适用工厂条件 4、要兼顾铸件的精度要求和生产成本 5-浇注位置的选择或确定为何受到铸造工艺人员的重视？应遵循哪些原则？确定浇注位置是铸造工艺设计中重要的一环，关系到铸件的内在质量、铸件的尺寸精度铸造工艺过程中的难易，因此往往须制定出几种方案加以分析，对此择优选用。应遵循的原则为：1、铸件的重要部分应尽量置于下部2、重要加工面应朝下或呈直立状态3、使铸件的大平面朝下，避免夹砂伤疤类缺陷4、应保证铸件能充满5、应有利于铸件的补缩6、避免用吊砂，吊芯或悬臂式砂芯，便于下芯，合箱及检验7、应使合箱位置，浇注位置和铸件冷却位置相一致 5为什么要设计分型面？怎样选择分型面？分型面的优劣，在很大程度上影响铸件的尺寸精度、成本和生产率。选择分型面的原则：1、应使铸件的全部或大部置于同一半型内2、应尽量减少分型面数目，分型面少，铸件精度容易保证3、分型面应尽量选用平面4、便于下芯，合箱，检查型腔尺寸。5、不使砂箱过高6、受力件的分型面的选择不应削弱铸件结构强度7、注意减轻铸件的清理和机

简述压力铸造技术

简述压力铸造技术 1.引言 1.1 压铸技术的起源压铸技术最早用于泥制备青铜生活器具、钱币等，后来发展了金属型制备简单的武器，如青铜箭头。金属型的大量使用在印刷机械中出现制备铅字以后，国外在1872年发明了世界上第一台最简单的手动小型压铸机，并于1920年制造出了冷室压铸机，1927年发明了立式冷室压铸机。 1.2 我国压铸技术的发展我国的压铸件工业化生产开始于20世纪50年代，那时靠仿制原捷克斯洛伐克和前苏联生产的500KN和1000KN卧式冷室压铸机和进口他们的立式压铸机和卧式冷室压铸机；发展到今天国内现在的压铸机厂家可生产最大的280000KN卧式冷室压铸机和4000KN以下热室压铸机及3150KN以下立式冷室压铸机。 1.3 近几年国际压铸技术的发展 ⑴压铸计算机模拟技术分析压铸过程有了大的理论突破。 ⑵压铸机和辅助设备方面有了很大的发展。 ⑶压铸产品检测方面，特别是内部缺陷的无损检测：如X射线、荧光、超声波探测等得到了发展。 ⑷压铸模具材料和寿命的发展。 ⑸快速成型设计及制造技术在压铸生产中得到应用。 ⑹压铸材料的发展，如镁合金及金属基复合材料。 ⑺压铸新技术的开发，如真空压铸、充氧压铸、局部加压压铸等 2.压铸特点和应用范围 2.1 压铸工艺过程压力铸造（简称压铸）是在高压作用下将液态或半液态金属快速压入铸型中，并在压力下凝固而获得铸件的方法。压铸所用的压力一般为30~70MPa，充型速度可达5~100m/s，充型时间为0.05~0.2s。金属的压力铸造广泛用于汽车、冶金、机电、建材等行业。目前90%的镁铸件和60%的铝铸件都采用压力铸造成型。金属液在高压下以高速填充铸型，并在压力下冷却，是压铸区别于其他铸造工艺的重要特征。压力铸造的主要工序可分为：合型、压射、顶出三个阶段。压铸机的主要结构简图如图2-1所示。

《铸造工艺与装备》标准

《铸造工艺及设备》课程标准 030703 一、课程描述《铸造工艺及设备》是材料成型及控制专业的专业核心课程. 课程内容包括铸造工艺方案设计、砂芯设计、浇注系统设计、冒口设计、铸造工艺装备设计等内容.其任务是使学生掌握铸造工艺方案的确定，学会选择工艺参数、浇冒口设计方法及工艺装备设计的基础知识；各种不同的铸造方法的特点及应用范围，使学生具备工艺理论和基础知识.并结合课程设计使学生掌握现代铸造工艺设计的基本方法.通过学习学生可以掌握铸造生产过程中铸造工艺理论和基本操作技能，促进知识向技能转化，对铸造生产的铸件进行具体设计. 该课所涉及的领域较多，在先修完《机械制图》、《工程材料》、《公差配合及技术测量》、《材料成型原理》、《材料力学》、《pro/E应用》等课程基础上，才能很好的理解和学习. 通过学习能够了解铸造工艺基本流程；能够知道砂型铸造的基本工艺流程，造型材料的技术要求和制备过程，铸型和型芯制造、型芯烘干、合型、紧固、浇注、清理技术；能够初步了解铸铁熔炼过程及冲天炉和感应炉的操作技术；能够知道铸件常见缺陷的形成原因和常规性防止措施方面的知识.通过学习具备从事铸造工型砂制备、造型、熔炼等岗位的基本操作能力；具备从事中等复杂零件铸造工艺及工装设计的能力. 开课时间：第五学期；共计学时90学时；课堂教学60学时（理论学时52学时，实验学时8学时）；学分：6学分.铸造工艺课程设计1周30学时. 二、课程目标 1、素质目标： 1）具有良好的职业道德、爱岗敬业、团队协作能力与实训创新能力； 2）有一定的自我学习能力和吸收新技术、新知识的意识； 3）具有较强的安全和环保意识. 2、知识目标： 1）学会铸造成型技术过程特征及理论基础知识，了解液态金属的充形能力概念、铸件收缩、铸造应力、金属的吸气性、成分偏析、金属与铸型相互作用的结果及其对铸件质量影响等方面的基础知识； 2）学会铸件的结构设计及几何形状特征要求等理论基础知识，掌握铸件结构设计的一般原则、铸件的结构要素设计方法，了解适宜铸造技术的铸件结构设计及几何形状特征和适宜铸造合金性能的铸件结构设计及几何形状特征. 3）学会铸造成；技术过程理论基础，熟悉砂形铸造及特种铸造技术方法，掌握砂型铸造工艺过程及拟定工艺规程，正确选择或配制铸型材料和其他辅助材料能合理； 4）掌握液态金属充填砂型铸型的特点和冒口的作用原理，能够合理拟定有关工艺参数；了解金属浇注系统设计原理；了解金属冷凝过程的结晶及得到的组织与性能，理解铸件成形的影响因素； 5）了解铸铁熔炼过程及冲天炉和感应炉的操作技术； 6）掌握有关试验技术和测试技术； 7）具备资料收集与整理能力，制定、实施工作计划的能力； 8）检查、判断能力； 9）理论知识运用能力. 3、能力目标： 1）能够设计中等复杂铸型工艺及有关工装，能正确选择或配制铸型材料和其他辅助材料，能合理掌握铸造工艺特点、应用、铸件图设计、铸造工艺图设计、铸件质量检验等方法技能；

铸造习题

铸造习题一、判断题 1. 砂型铸造是铸造生产中惟一的铸造方法。 2. 造型舂沙时，若舂得很紧，会影响砂型的透气性，使铸件产生气孔缺陷。 3. 同一砂型各处紧实在度的要求是相同的。 4. 型沙中加入木屑，可改善型砂的退让性和透气性。 5. 整模造型方法简单适用于大批量生产、形状复杂的铸件。 6. 分型面就是分模面。 7. 为了防止杂质吸入内浇道。横浇道末端要延长到内浇道之外。 8. 冒口应该设置在铸件最高、最厚部位，以便利用金属液的重力作用，进行补缩。 9. 在浇注铸件的过程中是不允许断流的。 10. 缩孔一般容易产生在厚壁处、壁的交接处、铸件的过热部分等。所以使整个铸件同时冷却、同时凝固是防止缩孔的好办法。二、选择题 1. 为了得到松紧程度均匀、轮廓清晰的型腔和减少舂砂劳动强度，提高生产效率，要求型砂具有好的( ) A.退让性 B. 可塑性 C. 透气性 2. 型砂中加入煤粉，锯木屑的主要作用是( ) A.提高型砂强度B便于起模 C.防止粘砂和提高型砂透气性、退让性 3.型砂、芯砂退让性不好，易使铸件造成的缺陷是( ) A.裂纹 B.冷隔和浇不足 C.缩孔和缩松 4.挖砂造型时，挖砂的深度应该达到( ) A.露出模样B模样的最大截面 C . 模样的最大截面以上D模样的最大截面以下 5.分型面应该选择在( ) A.受力面的上面B加工面上C铸件的最大截面处 6.模样上的分型砂必须吹干净，否则铸件易产生的缺陷是( ) A.渣眼 B.砂眼 C.裂纹 7.起模前，在模样周围刷水是为了( ) A.提高型砂的耐火性 B. 增加型砂的湿强度和可塑性 C. 提高型砂的流动性 D. 提高型砂的退让性 8. 为了有助于发挥横浇道的挡渣作用，内浇道截面常做成( ) A. 扁平梯形 B. 圆形 C.半圆形 D.高梯形 9. 为了使金属液产生静压力，迅速充满型腔应( ) A. 加大直浇道的断面 B. 增加直浇道的高度 C. 多设内浇道 10. 冒口的主要作用是( ) A．排除金属液中的杂质 B.金属液流入铸型的一种通道 C．补给铸型冷却收缩时所需要的金属液体，以免产生缩孔 11. 芯子表面刷涂料的目的是( ) A．提高芯子的表面质量，降低表面粗糙度 B. 提高芯子强度 C. 改善金属的流动性

铸造工艺学重点

一、铸造工艺设计依据（铸造工艺设计就是根据铸造零件的结构特点、技术要求、生产批量和生产条件等，确定铸造方案和工艺参数，绘制铸造工艺图，编制工艺卡等技术文件的过程）（一）生产任务（1）铸造零件图样提供的图样必须清晰无误，有完整的尺寸和各种标记（2）零件的技术要求金属材质牌号、金相组织、力学性能要求、铸件尺寸及重量公差及其它的特殊性能要求（3）产品数量及生产期限产品数量是指批量大小，生产期限是指交货日期的长短。数量大的采取先进技术，应急单件产品应考虑使生产设备尽可能简单（二）生产条件 1）设备能力2）车间原材料的应用情况和供应情况3）工人技术水平和生产经验4）模具等工艺装备制造车间的加工能力和生产经验（三）考虑经济性二、设计内容和设计程序设计内容：铸造工艺图、铸件（毛坯）图、铸型装配图（合箱图）、工艺卡及操作工艺规程设计程序：1）零件的技术条件和结构工艺性分析2）选择铸造及造型方法3）确定浇注位置和分型面4）选用工艺参数5）设计浇冒口、冷铁和铸肋6）砂芯设计7）在完成铸造工艺图的基础上，画出铸件图8）通常在完成砂箱设计后，画出铸型装配图9）综合整个设计内容制铸造工艺卡三、铸件结构审查作用：一）审查零件结构是否符合铸造工艺的要求。二）在既定的零件结构条件下，考虑铸造过程中可能出现的主要缺陷，在工艺设计中采取措施予以防止。（一）从避免缺陷方面审查铸件结构。1)铸件应有合适的壁厚2）铸件结构不应造成严重的收缩阻碍，注意壁厚过渡和圆角3）铸件内壁应薄于外壁4）壁厚力求均匀，减少肥厚部分，防止形成热节5）利于补缩和实现顺序凝固6）防止铸件翘曲变形7）避免浇注位置上有水平的大平面结构（二）从简化铸造工艺方面改进零件结构1）改进妨碍起模的凸台、凸缘和肋板的结构2）取消铸件外表侧凹3）改进铸件内腔结构以减少砂芯4）减少和简化分型面5）有利于砂芯的固定和排气6）减少清理铸件的工作量7）简化模具的制造8）大型复杂件的分体铸造和简单小件的联合铸造四、浇注位置的确定（浇注位置是指浇注时铸件在型内所处的状态和位置） 1）铸件的重要部分应尽量置于下部2）重要加工面应朝下或呈直立状态3）使铸件的大平面朝下，避免夹砂结疤类缺陷4）应保证铸件能充满5）应有利于铸件的补缩6）避免用吊砂、吊芯或悬臂式砂芯，便于下芯、合箱及检验7）应使合箱位置、浇注位置和铸件冷却位置一致五、分型面的选择（分型面是指两半铸型相互接触的表面）1）应使铸件全部或大部分置于同一半型内2）应尽量减少分型面的数目3）分型面应尽选用平面4）便于下芯、合箱和检查型腔尺寸5）不使砂箱过高6）受力件的分型面的选择不应削弱铸件结构强度7）注意减轻铸件清理和机械加工量六、砂芯设计砂芯的功用：形成铸件的内腔、孔和铸件外形不能出砂的部位砂芯应满足以下要求：砂芯的形状、尺寸以及在砂型中的位置应符合铸件要求，具有足够的强度和刚度，在铸件形成过程中砂芯所产生的气体能及时排出型外，铸件收缩时阻力小和容易清砂确定砂芯形状（分块）及分盒面选择的基本原则：总原则：使造芯到下芯的整个过程方便，铸件内腔尺寸精确，不致造成气孔等缺陷，使芯盒结构简单 1）保证铸件内腔尺寸精度2）保证操作方便3）保证铸件壁厚均匀4）应尽量减少砂芯数目5）填砂面应宽敞，烘干支撑面是平面6）砂芯形状适应造型、制芯方法芯头：伸出铸件以外不与金属接触的砂芯部分。对芯头的要求：定位和固定砂芯，使砂芯在铸型中有准确的位置，并能承受砂芯重力及浇注时液体金属对砂芯的浮力，使之不致被破坏；芯头应能及时排出浇注后砂芯所产生的气体至型外；上下芯头及芯号容易识别，不致下错方向或芯号；下芯、合型方便，芯头应有适当斜度和间隙。芯头可分为垂直芯头和水平芯头芯头组成：芯头长度、斜度、间隙、压环、防压环和积砂槽等结构作用：固定型芯，避免型芯漂浮，将芯子中浇注时产生的气体导出设计：1、芯头高度：1）对于细而高的砂芯，上下都应留有芯头，以免在液体金属冲击下发生偏斜，而且下芯头应取高一些。对于湿型可不留间隙，以便下芯后能使砂芯保持直立，便于合箱2）对于粗而矮的砂芯，常不可用上芯头（高度为零），这可使造型、合箱方便3）对于等截面的或上下对称的砂芯，上下芯头可用相同的高度和斜度，而对需要区分上下芯头的砂芯，一般应使下芯头高度高于上芯头的 2、芯头斜度：为合箱方便，避免上下芯头和铸型相碰，上芯头和上芯头座的斜度应大些。对水平芯头，如果造芯时芯头不留斜度就能顺利从芯盒中取出，那么芯头可不留斜度。芯座—模样的芯头总是留有斜度的，至少在断面上要留有斜度，上箱斜度比下箱的大，以免合箱时和砂芯相碰 3、芯头间隙：为下芯方便，通常在芯头和芯座之间留有间隙。机器造型、制芯时间隙一般较小，而手工造型、制芯则间隙较大，湿型的间隙小，干砂型、自硬型的间隙大；芯头尺寸大，间隙大。七、铸造工艺设计参数 1. 铸件尺寸公差铸件尺寸公差是指铸件各部分尺寸允许的极限偏差，取决于铸造工艺方法等多种因素 2. 机械加工余量为保证铸件的加工面尺寸和零件精度，应有加工余量，即在铸件工艺设计时预先增加的，而后在机械加工时又被切去的金属层厚度，成为机械加工余量，简称加工余量。 3. 铸造收缩率K=[（Lm-Lj）/Lj]*100% Lm—模样（或芯盒）工作面的尺寸Lj—铸件尺寸 4. 起模斜度为了方便起模，在模样、芯盒的出模方向留有一定的斜度，以免损坏砂型或砂芯，这个斜度成为起模斜度。八、浇注系统的组成及各部分的作用（浇注系统是铸型中液态金属流入型腔的通道的总称） 1.浇口杯：承受来自浇包的金属液，防止金属液飞溅和溢出，便于浇注；减轻液流对型腔的冲击；分离渣滓和气泡，阻止其进入型腔；增加充型的压力头 2.直浇道：从浇口杯引导金属向下，进入横浇道、内浇道或直浇道导入型腔。提供足够的压力头，使金属液在重力作用下能克服各种流动阻力，在规定的时间内充满型腔 3.直浇道窝：缓冲作用；缩短直—横拐弯处的高度紊流区；改善内浇道的流量分布；减小直—横浇道拐弯处的局部阻力系数和水头损失；浮出金属液中的气泡 4.横浇道：向内浇道分配洁净的金属液；储留最初浇入的含气和渣污的低温金属液并阻留渣滓；使金属液流平稳和减少产生氧化夹渣物 5.内浇道：控制充型速度和方向，分配金属，调节铸件各部位的温度和凝固顺序，浇注系统的金属液通过内浇道对铸件有一定的补缩作用九、浇注系统的分类及其优缺点按阻流断面位置分为封闭式浇注系统和开放式浇注系统（一）封闭式浇注系统正常浇注条件下，所有组元能为金属液充满的浇注系统（用于不易氧化的各种铸铁件）优点：有较好的阻渣能力，可防止金属液卷入气体，消耗金属少，清理方便缺点：进入型腔的金属液流速度高，易产生喷溅和冲砂，使金属氧化，使型内金属液发生扰动、涡流和不平静（二）开放式浇注系统在正常浇注条件下，金属液不能充满所有组元的浇注系统（适用于轻合金铸件和球铁件等）优点：进入型腔时金属液流速度小，充型平稳，冲刷力小，金属氧化轻缺点：阻渣效果稍差，内浇道较大，金属消耗略多按内浇道在铸件上的位置分类（一）顶注式浇注系统以浇注位置为基准，内浇道设在铸件顶部的（简单式，楔形式，压边式，雨淋式，搭边式）优点：容易充型，可减少薄壁件浇不到、冷隔方面的缺陷；充型后上部温度高于底部，有利于铸件自下而上的顺序凝固和冒口的补缩；冒口尺寸小，节约金属；内浇道附近受热较轻；结构简单，易于清除缺点：易造成冲砂缺陷；金属液下落过程中接触空气，出现激溅、氧化、卷入空气等现象，使充型不平稳；易产生砂孔、铁豆、气孔和氧化夹杂物缺陷；大部分浇注时间，内浇道工作在非淹没状态，相对地说，横浇道阻渣条件较差（二）底注式浇注系统内浇道设在铸件底部的优点：内浇道基本上在淹没状态下工作，充型平稳；可避免金属液发生激溅、氧化及由此而形成的铸件缺陷；无论浇口比是

材料科学与工程学院材料成型及控制工程(080203)专业人才

材料科学与工程学院材料成型及控制工程(080203)专业人才培养方案一、专业简介及培养目标 (1)专业简介：材料成型及控制工程专业创办于2006年，2007年开始招收本科生，从属的材料科学与工程学科是江西省"九五"至"十二五"重点学科，江西省第一、第二批示范硕士点,是学校博士点建设支撑学科单位。经过多年的建设，已形成年龄结构合理、学历层次有序的教学科研队伍，现教研室有专兼职教师12人，江西省学科带头人及骨干教师3人。材料成型及控制工程专业立足于服务钢铁、钨、铜铝等金属材料固态、液态成型领域产业，形成了材料设计与组织性能控制理论及应用的特色研究方向。毕业生就业形势良好，面向南京钢铁、新余钢铁、萍钢、沙钢、江铃、江钨、江铜等大型企业输送了大量优秀毕业生。 (2)专业培养目标：本专业培养具备以钢铁、钨、铜铝等金属为背景的材料成型及控制工程有关的基础知识与应用能力，能够从事与钢铁、钨、铜铝等材料固态及液态成型相关领域的科学研究、技术开发、工艺设计、生产技术管理等方面的工作，适应市场经济发展的富有创新精神和创新意识，具有深厚人文素养的应用型、复合型、技能型的高级工程技术人才。二、专业培养标准 1．掌握材料成型及控制工程专业及相关领域所需的学科基础知识，具备良好的政治素养、人文素养和科学精神，并能够熟练应用一门外语和计算机。 1.1掌握从事工程技术工作所需的数学、物理知识的能力。 1.2 具备良好的政治素养、人文精神和科学精神, 能够在材料成型实践中理解并遵守材料成型职业道德和规范，履行责任。 1.3熟练掌握一门外语, 具有跨文化交流、竞争和合作能力。 1.4具备利用计算机解决复杂工程问题的能力。 2.具备扎实的材料成型及控制工程专业核心知识、专业技能以及分析、研究、解决复杂的工程实际问题的能力，能承担企业高级工程技术岗位的要求。具有从事与本专业有关的产品与工艺研究、设计、开发和生产组织与管理的能力。 2.1掌握金属材料及其成型理论学科基础知识，具有分析、判断和解决材料学科中的工程问题的能力。 2.2掌握钢铁材料制备基础知识，具有制定钢铁材料生产关键工艺参数的能力。 2.3掌握金属材料固态成型原理、工艺及设备，具有模具设计与开发、设备选型和参数制定的能力。

铸造工艺学复习资料

铸造用原砂种类：1.石英质砂2.非石英质砂：锆砂，铬铁矿砂，镁砂，镁橄榄石砂，石灰石砂，耐火熟料，碳质材料，刚玉砂。铸造用砂选择：主要考察原砂的纯度，含泥量，颗粒组成，颗粒形状，少借点等指标。铸造用砂的颗粒形状：天然硅砂如河砂，湖砂圆形；山砂，硅砂呈多角形；破碎的人造硅砂为尖角形。粘土的种类：普通黏土，膨润土。粘土-水体系：黏土中的水可分为吸附水和结构水，前者是吸附在粘土矿物层间，约在100-200度的较低温度下可以脱去的水；后者是以OH-形式存在于粘土晶格中，其脱羟温度随粘土种类的不同而异，波动在400-600之间。粘土的烧结机理：粘土的粘结性能与粘土颗粒表面吸附水的结构，粘土的胶体特性密切相关。粘土晶格表面的极性水分子彼此连接成六边形内网，增加水分，逐渐发展成接二连三的水分子层。粘土颗粒就是靠这种网层水分子彼此连接，从而产生了湿态粘结力。粘土型砂的性能：强度：保证铸型在造型，搬运，合型和浇注过程中不变形，不损坏。良好透气性和低的发气性：在高温液态金属作用下所产生的气体量要少，并迅速逸出型外。退让性：防铸件在凝固，冷却过程中产生裂纹，变形等缺陷。出砂性和复用性：便于铸件的落砂清理，且经多次使用后仍保持型砂原来的性能。透气性：型砂使气体逸出的能力。流动性：型砂在外力和本身中立作用下，砂粒质点互相移动的能力。发气性：型砂在高温作用下产生气体的能力。耐火度：型砂抵抗高温热作用性能。不粘模性：型砂不粘附模样及芯盒表面的性能。可塑性：型砂在外力作用下变形，外力取出后仍保持所赋予形状的能力。退让性：型砂在金属凝固，冷却过程中，能相应地变形，退让而不阻碍铸件收缩的能力。复用性：型砂经多次使用仍能保持原来性能的能力。煤粉的作用和原理：提高铸铁件的表面质量，防止铸件产生粘砂，夹砂等缺陷。粘土砂铸型缺陷：夹砂，粘砂，裂纹，侵入性气体，夹砂：由于铸型表层强度很低时，砂型表面层膨胀发生工期和裂纹而形成的。砂型表面层因热膨胀产生的应力超出了水分饱和凝聚区的强度。型砂的热膨胀超过热应变。热膨胀和热应变与温度的关系。粘砂：铸件部分或整个表面粘着一层型砂或型砂与金属氧化物形成的化合物。机械型砂，金属渗入到砂粒空隙，将砂粒固定在铸件表面；化学型砂，金属或金属氧化物和造型材料形成化合物，将砂层粘结在铸件表面。涂料的作用：1.降低铸件表面粗糙度值，2.防止或减少铸件粘砂缺陷3.防止或减少铸件砂眼和夹砂缺陷4.防止或减缓某些树脂砂的热解产物队铸件的不良影响。5.是铸件表面合金化和晶粒细化。6.调节冷却速度或改变气氛。7.提高铸件落砂和清整效率。钠水玻璃参数：模数：钠水玻璃中SiO2和Na2O的物质的量之比。钠水玻璃硬化：加入能直接或间接影响上述反应平衡点的奇台，液态和粉状硬化剂，与OH-作用，从而降低pH值，或靠失水，或靠上述二者复合作用来达到硬化。方法：水玻璃CO2硬化砂，烘干硬化水玻璃砂，水玻璃自硬砂和水玻璃流态自硬砂。水泥硬化机理：水泥用水调匀后进行水花反应，生成溶于水的水化硅酸钙。水化铝酸钙和氢氧化钙。当水溶液达到饱和后，水化产物以极细的分散固体颗粒洗出，形成凝胶体-。随着反应不断进行，凝胶体巨剑变稠，水泥浆失去塑性，变现为水泥的凝结。凝结的水泥胶体中水泥颗粒未水化的部分将吸收水分进行水化反应，凝胶体逐渐脱水而变紧密，同时氢氧化钙与水化铝酸钙耶由胶体状态转变为稳定的结晶状态，洗出晶体，并相互交织在一起填充在凝胶体内，是水泥产生强度。

压力铸造的基本概念和过程

压力铸造的基本概念和过程压铸的过程压力铸造是将熔融金属在高的压力下，以高的速度填充入模具型腔内，并使金属在这一压力下凝固而形成铸件的过程。通常所采用的压力为200-2000公斤/c㎡，填充时的初始速度(称为内浇口速度)为15-70米/秒，填充过程在0.01-0.2秒的时间内即告完成。压铸的填充过程受许多因素的影响，如:压力、速度、温度、熔融金属的性质以及填充特性等等。在压铸全过程的始终，熔融金属总是被压力所推动，而填充结束时，熔融金属仍然是在压力的作用下凝固的。压力的存在，是这种铸造过程区别于其他铸造方法的主要特征。也正因为压力的缘故，便产生了对速度、温度、型腔中气体以及一系列的填充特性的影响。所以，在压铸填充过程中，对压力的变化应有一个总体的概念。压铸填充过程中，压射冲头移动的情况和压力的变化如图1-1所示，以卧式冷压室压铸为例。图中每一阶段的左图表示压射的过程，右下图为对应的压射冲头位移曲线，右上图为每一位移阶段时相应的压力增升值。图1-1(a)为起始阶段，熔融金属浇入压室内，准备压射。图1-1 (b)为阶段1,压射冲头以慢的速度移过浇料口，熔融金属受到推动，但冲头的移动慢而冲力不大，.故金属不会从浇料口处溅出。这时推动金属的压力为Po，其作用为克服压射缸内活塞移动时的总摩擦力、冲头与压室之间的摩擦力。冲头越过浇料口的这段距离为S1即为慢速封口阶段。

图1-1压铸填充过程各个阶段

P-压射压力； S-压射冲头移动距离 t-时间图1-1（C）为阶段2，压射冲头以一定的速度（比阶段1的速度度略快)移动，与这一速度相应的压力增升值达到Pl，熔融金属充满压室的前端和浇道并堆聚于内浇口前沿，但因速度不大，故金属在流动时，浇道中包卷气体只在一个较小的限度以内。冲头在这一阶段所移动的距离为S2，是为金属堆聚阶段。在这一阶段的最后瞬间，亦即金属到达内浇口时，由于内浇口的截面在浇口系统(包括压室)各部分的截面中总是最小的，故该处阻力最大，压射压力便因此而增升，其增升值即为达到足以突破内浇口处的阻力为止。图1- 1(d)为阶段3,这一阶段的开始，压射压力便因内浇口处的阻力而增升至P2，而冲头的速度亦按调定的最大速度移动，推动熔融金属突破内浇口而以高的速度(内浇口速度)填充入模具型腔，这一阶段冲头移动的距离为S3，此即为填充阶段。在短促的填充瞬间，金属虽然已充满型腔，但还存在“疏”、“空”的组织。图1-1 (e)为阶段IV，压射冲头按调定的压力作用在型腔中的正在凝固的金属上，“疏”，、“空，”，的组织便成为“密”，、“实”的组织。这个作用在金属上的压力，通常便称为最终压力。其大小与压铸机的压射系统的性能有关。当压射系统没有增压机构时，最终压力能达到的增升值为P3,当压射系统带有增压机构时，最终压力又从P3。增升至P4。这一阶段冲头移动的距离为S4，其实际的距离是很小的。从压铸工艺上的特性来看，上述的过程便称为四阶段压射过程。近年来，先进的压铸机的压

铸造工艺学1

什么是铸造工艺设计？铸造工艺设计就是根据铸造零件的结构特点、技术要求、生产批量、生产条件等，确定铸造方案和工艺参数，绘制铸造工艺图，编制工艺卡等技术文件的过程。 2、为什么在进行铸造工艺设计之前要弄清楚设计的依据，设计依据包括哪些内容？在进行铸造工艺设计前设计者应该掌握生产任务和要求，熟悉工厂和车间的生产条件这些是铸造工艺设计的基本依据，还需要求设计者有一定的生产经验，设计经验并应对铸造先进技术有所了解具有经济观点发展观点，才能很好的完成设计任务设计依据的内容一、生产任务1）铸件零件图样提供的图样必须清晰无误有完整的尺寸，各种标记2）零件的技术要求金属材质牌号金相组织力学性能要求铸件尺寸及重量公差及其它特殊性能要求3）产品数量及生产期限产品数量是指批量大小。生产期限是指交货日期的长短。二、生产条件1）设备能力包括起重运输机的吨位，最大起重高度、熔炉的形式、吨位生产率、造型和制芯机种类、机械化程度、烘干炉和热处理炉的能力、地坑尺寸、厂房高度大门尺寸等。2）车间原料的应用情况和供应情况3）工人技术水平和生产经验4）模具等工艺装备制造车间的加工能力和生产经验三、考虑经济性对各种原料、炉料等的价格、每吨金属液的成本、各级工种工时费用、设备每小时费用等、都应有所了解，以便考核该工艺的经济性。 3.铸造工艺设计的内容是什么？铸造工艺图，铸件（毛坯）图，铸型装配图（合箱图），工艺卡及操作工艺规程。 4.选择造型方法时应考虑哪些原则？ 1、优先采用湿型。当湿型不能满足要求时再考虑使用表干砂型、干砂型或其它砂型。选用湿型应注意的几种情况1）铸件过高的技术静压力超过湿型的抗压强度时应考虑使用干砂型，自硬砂型等。2）浇注位置上铸件有较大水平壁时，用湿型易引起夹砂缺陷，应考虑使用其它砂型3）造型过程长或需长时间等待浇注的砂型不宜选用湿型4）型内放置冷铁较多时，应避免使用湿型 2、造型造芯方法应和生产批量相适应 3、造型方法应适用工厂条件 4、要兼顾铸件的精度要求和生产成本 5-浇注位置的选择或确定为何受到铸造工艺人员的重视？应遵循哪些原则？确定浇注位置是铸造工艺设计中重要的一环，关系到铸件的内在质量、铸件的尺寸精度铸造工艺过程中的难易，因此往往须制定出几种方案加以分析，对此择优选用。应遵循的原则为：1、铸件的重要部分应尽量置于下部2、重要加工面应朝下或呈直立状态3、使铸件的大平面朝下，避免夹砂伤疤类缺陷4、应保证铸件能充满5、应有利于铸件的补缩6、避免用吊砂，吊芯或悬臂式砂芯，便于下芯，合箱及检验7、应使合箱位置，浇注位置和铸件冷却位置相一致 5为什么要设计分型面？怎样选择分型面？分型面的优劣，在很大程度上影响铸件的尺寸精度、成本和生产率。选择分型面的原则：1、应使铸件的全部或大部置于同一半型内2、应尽量减少分型面数目，分型面少，铸件精度容易保证3、分型面应尽量选用平面4、便于下芯，合箱，检查型腔尺寸。5、不使砂箱过高6、受力件的分型面的选择不应削弱铸件结构强度7、注意减轻铸件的清理和机械加工量。 6、什么叫浇铸位置浇铸位置是指：浇铸时铸件在型腔内所处的状态和位置 7、芯头长些好，还是短些好？间隙留大些好？还是不留好？举例说明

技师专业论文

技师专业论文浅谈铸钢件50T铅锅制造操作过程及对铸件质量的影响姓名：工种：鉴定等级：单位：日期：

目录一、引言 (1) 二、地坑造型 (1) 1、砂床的制备 (1) 1.1挖坑 (1) 1.2埋轴座上车板 (2) 1.3铺排气层 (2) 1.4填砂舂实 (2) 2、车板造型过程 (2) 2.1埋浇注系统 (2) 2.2成型 (3) 2.3修型 (3) 2.4吹气 (3) 三、盖箱砂芯制造 (3) 1、芯骨设制 (3) 1.1支箱上芯车板 (3) 1.2焊芯骨 (3) 1.3退让性、透气性 (4) 2、砂芯车制 (4) 四、合箱操作 (4) 1、精整砂型 (4) 2、验型 (5)

3、合型 (5) 4、压铁 (5) 五、结论 (6) 参考文献 (6)

【内容摘要】：合理的工艺，正确的操作铅锅的外型及砂芯，才能保证铸件的质量，做出优质的铅锅。【关键词】：强度，透气性，退让性，溃散性，铸件质量。一、引言在实践和学习中，合理的工艺，正确的操作铅锅的外型及砂芯，才能保证铸件的质量，做出优质的铅锅。 50T铅锅它半球状圆筒，法兰组成的5.5m3的铸件，整体壁厚为50mm,内可熔炼50吨铅，铅锅制造外型是采用地坑车板来完成，砂芯是用芯骨固定在砂箱上焊成硬芯骨用车板车制成。铅锅是体积大、高度高（直径：2650mm、高：1500mm）表面积比较大。优势吊芯合箱，在高温浇注下浇注时间比较长，受到冲刷及烘烤比较厉害，容易产生夹砂，粘砂，气孔等缺陷。在冷却过程中由于收缩阻力大，易产生裂纹，因此，在铅锅制作中，制造工艺要求比较严格。地坑造型要求砂坑有足够的强度，能承受铸件自重合合箱时上箱吊芯压力及浇注后液体金属的重心。砂芯芯骨设计一定要有稳定性和足够强度，才能保证吊运翻转。砂芯和好的强度，才能有效防止逐渐产生气孔粘砂、变形。裂纹等缺陷。二、地坑造型 1、硬砂床的制备 1.1挖坑：在确定的地方先挖一个比形样大的坑，使型坑四周的型砂能很方便的舂实，坑的深度比型样高出300~500mm。

2013-2014铸造工艺学考题答案

2013-2014学年第一学期铸造工艺学试题（A卷）一、选择题 1. 为了消除铸造热应力，在铸造工艺上应保证（B） A. 顺序（定向）凝固 B. 同时凝固 C. 内浇口开在厚壁处 2. 直浇口的主要作用是（A） A. 形成压力头，补缩 B. 排气 C. 挡渣 3. 在各种铸造方法中，砂型铸造对铸造合金种类的要求是（C ） A. 以碳钢、合金钢为主 B. 以黑色金属和铜合金为主 C. 能适用各种铸造合金 4. 由于（C）在结晶过程中收缩率较小，不容易产生缩孔、缩松以及开裂等缺陷，所以应用较广泛。 A. 可锻铸铁 B. 球墨铸铁 C. 灰铸铁 5. 灰口铸铁适合于制造床身、机架、底座、导轨等结构，除了铸造性和切削性优良外，还因为（B） A. 抗拉强度好 B. 抗压强度好 C. 冲击韧性好 6. 制造模样时，模样的尺寸应比零件大一个（C） A. 铸件材料的收缩量 B. 机械加工余量 C. 铸件材料的收缩量＋机械加工余量 7. 下列零件适合于铸造生产的有（A） A. 车床上进刀手轮 B. 螺栓 C. 自行车中轴 8. 普通车床床身浇注时，导轨面应该（B） A. 朝上 B. 朝下 C. 朝左侧 9. 为提高合金的流动性，生产中常采用的方法（A） A. 适当提高浇注温度 B. 加大出气口 C. 延长浇注时间 10. 浇注温度过高时，铸件会产生（B ） A. 冷隔 B. 粘砂严重 C. 夹杂物二、填空题 1. 侵入性气孔的形成条件是当金属-铸型界面上气体压力p气＞金属液表面包括表面张力在内的反压力∑p，机械粘砂的形成条件是铸型中某个部位受到的金属液的压力P金＞渗入临界压力。

铸造工艺学复习大纲

铸造工艺学复习大纲第一章砂型结构及其工作条件 1、型（芯）砂的组成：原砂+粘结剂+附加物。 2、砂型的结构：是具有一定强度的微孔-多孔体系，由原砂、粘接剂、附加物和微孔构成。 3、①原砂：硅砂SiO2等。骨干材料，占型砂总质量的82-99%。 ②粘结剂：粘土、无机化学粘结剂（水玻璃）、有机化学粘结剂（油、树脂）。以薄膜形式覆盖砂粒，使型砂具有必要的强度和韧性。按粘接力产生机制分为：物理固结、化学粘接和机械粘接。 ③附加物：改善型砂的工艺和使用性能。 4、原砂的作用：①提供必要的耐高温和热物理性能，以保证充型、冷却、凝固顺利，获得优质铸件。②提供众多孔隙，使砂型具有透气性、退让性。 5、铸型的工作条件： ①力学作用：浇注时冲击、冲刷—影响铸件的形状、夹砂；充型后浮力、静压力---变形、尺寸精度；冷却收缩—铸件应力、变形。 ②热作用：热辐射—铸型升温；铸型内腔—气体压力升高，迁移。 ③物理作用：机械粘砂、铸渗等。 ④化学作用：粘结剂燃烧、分解；界面化学反应。 6、【传质】：一种物质在另一媒介物中传递。铸造工艺中常见的传质现象：湿型风干、烘干、水分蒸发、迁移、凝聚吹气硬化、有机粘结剂的燃烧、分解产生气体的扩散和铸件表面的合金化。 7、砂型表层的水分迁移：

8、【微观膨胀】：砂粒的膨胀能被湿粘土膜的收缩所抵消，仅减小孔隙而不引起砂型尺寸变化。 9、膨胀缺陷：夹砂结疤、鼠尾、沟槽。控制热湿拉强度是控制夹砂结疤类缺陷的关键。备注：夹砂等缺陷原因有两个：①水分迁移；②砂粒膨胀。 10、液态金属的冲刷及其造成的缺陷：砂眼、抬箱和跑火、偏芯及形状不合格。 11、气体和侵入性气孔主要成分：H2、N2、CO、CO2、O2。CO/CO2 是表征铸型气氛还原性的标志。 12、【反应性气孔】金属与铸型、金属与溶渣或金属液内某些元素、化合物之间发生反应形成的气孔。反应性气孔来源：①水蒸气与合金成分的反应；②型砂组分的分解；③固体碳的燃烧及气化反应。其形成机理：CO核心说、H2核心说。 13、粘砂分机械粘砂和化学粘砂两大类。机械粘砂为型砂与金属的机械混合物；化学粘砂又称为烧结粘砂，主要发生在大型铸钢件。第二篇砂型和砂芯的制造第一章湿型 1、粘土型砂据合型和浇注状态可分为：湿型（湿砂型或潮型）——砂型不烘干，直接浇；干型——合型和浇注前送窑烘干；表面烘干型——型腔表层烘干一定深度。 2、粘土型砂按造型可分为：面砂、背砂和单一砂。 3、湿型铸造法基本特点：型（芯）无需烘干，不存在硬化过程。主要优点：①生产灵活，效率高，成本低，周期短；②易实现机械化和自动化；③省烘干设备、燃料、电力及空间；④砂箱使用寿命长；⑤容易落砂。主要缺点：易夹砂结疤、粘砂、气孔、砂眼、胀砂等。 4、型（芯）砂应具备的性能：①造型、制芯和合型阶段：湿度、流动性、强度、可塑性、韧性、不粘模性； ②铸件浇注、冷却、落砂、清理阶段：耐火度、透气性、发气量、退让性、溃散性。 5、铸造用原砂基本性能：含泥量（原砂中直径小于20μm的细颗粒的含量）、颗粒组成（筛分法）、颗粒形状（圆形、钝角形、尖角形三种，用符号“○”、“□”、“△”表示。）

铸造工艺学

铸造工艺学．一、名词解释铸造将金属熔化成液态在砂型、：采用熔炼方法，陶瓷型、金属型等铸型中直接成形的加工方法。

铸造工艺学：是研究铸件成形方法的一门学科，铸型材料和铸造包括铸造工艺方案及参数设计、合金熔体充型的过程及方法、铸型及芯的制造、原理与浇注系统设计、补缩系统原理及设计。技术审查：生产条件是否能满审查零件工艺性、足铸造零件的规模、精度要求和技术要求。零件的工艺性：零件的结构是否合理如铸件壁厚铸件壁厚度是否大于最小壁厚，分布是否合理、薄厚壁是否均匀的联结处的联结方式是否合理，过渡，

拐角处是否圆角过渡，是否利于起模，是否有利于清砂。浇注位置：浇注时铸件在铸型中所处的具体位置。铸造工艺参数：具体包指需要确定的工艺数据，括铸造线收缩率、机械加工余量、拔模斜度、最小铸出尺寸、工艺补正量、分型负数、分芯负数和反变形量。:铸造线收缩率指铸件在凝固过程中所产生的长L-L度方面的缩小，表达式为件模?％?100?L模2 机械加工余量：指在铸件加工表面上留出的，准备切去的铸件表层厚度。往往和铸件尺寸公差配合使用。加工余量值由两部分构成，一部分是尺

寸公差CT值，另一部分为要求的铸件机械加工余量RMA值。起模斜度：为了利于起模或脱芯，在模样或芯盒的出模方向设有一定的斜度，以避免损坏铸型和芯子。最小铸出孔及槽：对于一些较小的孔和槽，如果采用铸造方法生成，往往会产生问题，如：精度、粘砂，有时铸出的孔和槽产生偏差后再用机加工方法校正反而不如直接铸死再进行机加工，故通常采用的方法是不将

较小的孔和槽铸出。工艺补正量：有时模样和芯盒的尺寸准确无误，但是铸出工件的尺寸仍不符合图样要求，对于这种情况通常采用工艺补正的方法解决。分型负数：分型面在制造过程中往往因为修整、烘烤等原因以及防止跑火在合箱时在分型面上铺垫的石棉绳、泥条或油灰条等，这样在分型面处增加了铸件尺寸，为了保证铸件尺寸精度，通常采用在分型面处减去一定的模样尺寸。通常与铸件大小、工艺习惯以及铺垫材料有关。 3 反变形量：铸件在造型以及成形过程中发生翘在工艺设计曲、收缩等现象使得铸件产生变形。使得铸件在成形后时，需要设置一个反变形量，