《工程材料及成形工艺基础》复习思考题答案-第六章.docx
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1、第六章 铸造成形复习思考题1试说明铸造在机械制造生产中的地位。答:机器零件的生产通常包括制造毛坯和对毛坯的切削加工两部分。制造毛坯的方法有铸造成形、塑性成形和焊接成形等。铸造成形在机器制造业中应用极其广泛,现代各种类型的机器设备中铸件所占的比重很大。据统计,在机器设备中铸件所占的比例很大,如汽车中铸件的重量约占2030%,拖拉机中铸件重量约占5070%以上,机床中铸件重量约占7090%,而铸件成本仅占机器设备总成本的2030%。因此,铸造成形在机械制造生产中,具有重要的基础地位。2型砂和芯砂应具有哪些性能?这些性能对铸件质量有哪些影响?答:型砂是由石英砂、粘结剂(包括粘土、水玻璃和有机树脂等)
2、和其他附加物按一定比例配合,经过混制后得到的具有一定性能的混合料。型砂的性能对铸件质量具有重要影响。型砂应具备以下主要性能要求。 (1)透气性。若型砂透气性差,部分气体留在金属液内不能排出,凝固后铸件便会出现气孔缺陷。(2)强度。若型砂的强度不够时,容易造成塌箱、冲砂等问题。(3)耐火度。若型砂的耐火度不足,砂粒会粘附在铸件表面上形成一层硬皮,难清除干净,造成切削加工困难,严重时可使铸件报废。(4)退让性。若型砂的退让性差,铸件收缩时会受到较大的阻碍,将产生较大的收缩应力,可能导致铸件变形或开裂等铸造缺陷。3简述各主要造型方法的特点和应用。答:砂型铸造的造型方法分为手工造型和机器造型两大类。(
3、1)手工造型。手工造型是传统的造型方法,紧实型砂、起模、下芯、合型等一系列过程都由手工完成。手工造型的优点是操作灵活、适应性强、生产准备工作简单。缺点是铸件质量很大程度上取决于工人技术水平,不稳定;工人的劳动强度大,生产效率低。目前手工造型主要用于单件、小批量,新产品试制等。(2)机器造型是将造型过程中的填砂、紧实型砂、起模等主要工序实现了机械化。与手工造型相比,它具有生产率高、铸型质量好,便于组织自动化流水线生产,工人劳动强度低等优点。但机器造型的设备和工艺装备费用高、生产准备周期长,因此适用于成批、大量生产。4下列铸件在大批量生产时,应选用哪种铸造方法?(1)铝活塞;(2)摩托车汽缸体;(
4、3)缝纫机头;(4)大模数齿轮铣刀;(5)汽缸套;(6)汽轮机叶片;(7)车床床身;(8)大口径铸铁管答:铝活塞金属型铸造;摩托车气缸体低压铸造;缝纫机头砂型铸造;大模数齿轮铣刀熔模铸造;气缸套离心铸造; 汽轮机叶片熔模铸造;车床床身砂型铸造;大口径铸铁管离心铸造。5什么是合金的流动性?为什么应尽量选择共晶成分或结晶温度范围摘要的合金作为铸造合金?答:液态合金本身的流动能力,称为合金的流动性。共晶成分或结晶间隔窄的合金,按逐层凝固方式结晶,结晶前沿比较平滑,对金属的流动阻力小,流动性好。流动性好的合金,充填铸型的能力强。在相同的铸造工艺条件下,流动性好的铸造合金,有利于充满铸型,可得到形状、尺
5、寸准确,轮廓清晰的致密铸件;有利于使铸件在凝固期间产生的缩孔得到合金液的补缩;有利于使铸件在凝固末期受阻而出现的热裂得到合金液的充填而弥合。6铸件产生缩孔和缩松的原因是什么?防止产生缩孔的主要工艺措施有哪些?答:合金的液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩孔和缩松缺陷的基本原因。基本条件是逐层凝固。为了防止铸件产生缩孔缺陷,铸造工艺中常采取定向凝固的方法对铸件进行有效补缩。所谓定向凝固就是在铸件上可能出现缩孔的厚大部位,通过安放冒口或冒口加冷铁的组合,使铸件远离冒口的部位先凝固,然后是靠近冒口部位凝固,最后冒口凝固。按照这样的凝固顺序,后凝固部位液态合金的补充先凝固部位的收缩,前边的总收缩最后集中到冒
6、口中形成缩孔。冒口是铸件之外的部分,去除后便得到了致密的铸件。7“定向凝固原则”和“同时凝固原则”分别可以防止哪种铸造缺陷?各需采取哪些工艺措施才能实现?答:定向凝固原则解决的是缩孔、缩松缺陷;同时凝固原则解决的是铸造应力缺陷。定向凝固就是在铸件上可能出现缩孔的厚大部位,通过安放冒口或冒口加冷铁的组合,使铸件远离冒口的部位先凝固,然后是靠近冒口部位凝固,最后冒口凝固。同时凝固原则是将内浇道设置在薄壁部位,浇入铸型中的金属液都从这里流过,薄壁部位铸型被加热的时间长,温度高于其它部位,并且这里液态合金的温度也高于其它部位,因此减缓了薄壁部分的冷却速度。在最厚大部位设置一个冷铁,加速了厚壁部分的冷却
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