铸造成形部分练习题答案

1、铸造部分练习题答案一、填空题1. 适应性强； 设备简单； 生产准备时间短； 成本低； 成批； 大量。2. 熔模铸造； 金属型铸造； 压力铸造； 低压铸造； 离心铸造。3. 凝固区域宽度大小； 逐层凝固； 中间凝固； 糊状凝固； 逐层凝固。4. 液态和凝固； 固态。5. 侵入性气孔； 析出性气孔； 反应性气孔； 析出性气孔。6. 熔点高，流动性差； 收缩人。7. 液态合金的化学成分； 液态合金的导热系数； 茹度和液态合金的温度。8. 成形方便； 适应性强； 成本较低； 铸件力学性能较低； 铸件质量不够稳定； 废品率高。二、选择题1.a； 2.b,d； 3.c； 4.b； 5.b； 6.a,b；

2、7.c； 8.c； 9.b,d； 10.b 11A,d； 12 . b ; 13 . a , d ; 14 . b , c , d ; 15 . b , d 。三、判断题1； 2. ； 3； 4； 5； 6. ; 7； 8. ; 9； 10； 11； 12； 13； 14； 15。四、综合分析题1答：液态合金充满型腔，获得形状完整、轮廓清晰的铸件的能力，称为液态合金的充型能力。影响充型能力的主要因素为：（约合金的流动性；(2）铸型的充型条件；(3）浇注条件；(4）铸件结构等。2答：合金的充型能力不好时：(1）在浇注过程中铸件内部易存在气体和非金属夹杂物；(2）容易造成铸件尺寸不精确，轮廓不清晰

3、；(3）流动性不好，金属液得不到及时补充，易产生缩孔和缩松缺陷。设计铸件时应考虑每种合金所允许的最小铸出壁厚，铸件的结构尽量均匀对称。以保证合金的充型能力。3答：适当提高液态金属或合金的浇注温度和浇注速度能改善其流动性，提高充型能力，因为浇注温度高，浇注速度快，液态金属或合金在铸型中保持液态流动的能力强。因此对薄壁铸件和流动性较差的合金，可适当提高浇注温度和浇注速度以防浇注不足和冷隔。4答：缩孔缩松产生原因：铸件设计不合理，壁厚不均匀；浇口、冒口开设的位置不对或冒口太小；浇注铁水温度太高或铁水成分不对，收缩率大等。主要原因是液态收缩和凝固态收缩得不到足够补偿所致。防止措施：(1）浇道要短而粗；

4、(2）采用定向凝固原则；(3）铸造压力要大；(4）铸造时间要适当的延长；(5）合理确定铸件的浇注位置、内浇口位置及浇注工艺。5答：顺序凝固原则，就是在铸件上可能出现缩孔的厚大部位安放冒口，在远离冒口的部位安放冷铁，使铸件上远离冒口的部位先凝固，靠近冒口的部位后凝固。同时凝固原则，就是在工艺上采取各种工艺措施，使铸件各部分之间的温差尽量减小，以达到铸件各部分几乎同时凝固。保证铸件按预定的凝固原则进行凝固的工艺措施：1）正确布置浇注系统的引人位置，控制浇注温度、浇注速度和铸件凝固位置；2）采用冒口和冷铁；(3）改变铸件的结构；(4）采用具有不同蓄热系数的造型材料。6答：逐层凝固的合金倾向于产生集中

5、缩孔，如纯铁和共晶成分铸铁。糊状凝固的合金倾向于产生缩松，如结晶温度范围宽的合金。促进缩松向缩孔转化的方法有：(1）提高浇注温度，合金的液态收缩增加，缩孔容积增加；(2）采用湿型铸造。湿型比干型对合金的激冷能力大，凝固区域变窄，使缩松减少，缩孔容积相应增加；(3）凝固过程中增加补缩压力，可减少缩松而增加缩孔的容积。 7 答：金属型的导热快，铸件的晶粒细小，进而改善了铸件的力学性能。灰铸铁件用金属型铸造时，可能遇到的问题有：由于金属型冷却速度快，易形成白口，成本高、周期长，铸造工艺要求严格，不适于单件、小批量生产，不宜铸造形状复杂与大型薄壁件。 8 答： Fe 一 C 合金的流动性与含碳量之间的

6、关系如图 3 . 7 . 2 所示。由图可见，在亚共晶合金中，随含碳量的增加，结晶温度区间减小，流动性逐渐提高，越接近共晶成分，合金的流动性越好。逐层凝固和窄凝固范围的合金，在凝固过程中的体积收缩能得到补缩，倾向于最后形成大的孔洞 缩孔，合金的致密性好，“热裂”倾向小。这类合金包括相图中的共晶合金和纯金属。凝固范围越宽，形成缩松及热裂的倾向越大，这类合金包括相图中的远离共晶点成分的合金。 9答：合金的铸造性能主要是指合金的流动性与合金的收缩性。铸钢的流动性比铸铁差，体积收缩率大。铸造性能差。铸造工艺上的主要特点是：(1）铸钢的流动性差；(2）铸钢的体积收缩率和线收缩率大；(3）易吸气氧化和粘砂

7、。10答：T型铸件由粗杆和细杆两部分组成。热应力的形成过程可分为三个阶段来说明：第一阶段：高温阶段。铸件凝同后，细杆比粗杆冷却快，收缩量大。但两者是一个整体，因此，这时粗杆因细杆且收缩而被压缩，细杆被粗杆拉伸，因为两者都处在高温塑性状态下，所以各白都产生塑性变形，铸件内部不产生应力。第二阶段：中温阶段。细杆且的温度下降较快，进人低温弹性阶段，而粗杆仍处于塑性状态。由于细杆收缩量大，压缩粗杆，粗杆产生压缩塑性变形，但铸件内仍无应力产生。第三阶段：低温阶段。粗杆也进人低温弹性状态，这时细杆已冷却到更低温度，甚至达到常温，不再收缩，而粗杆还要继续收缩，因此，粗杆的收缩受到细杆的阻碍。故粗杆被拉伸，细

8、杆被压缩。粗杆内产生拉伸应力，细杆内产生压缩应力，这种应力并不因铸件整体都冷却到常温而消失，称为残余应力。热应力引起铸件产生“热凹冷凸”的弯曲变形，如图3.7.3所示。 11答：压力铸造的工艺特点：（1）生产率比其他铸造方法都高，每小时可压铸50件到500件，操作简便，易实现自动化或半自动化生产；(2）合金充型能力好，能铸出结构复杂、轮廓清晰的薄壁、精密的铸件；可直接铸出各种孔眼、螺纹、花纹等图案；也可压铸出镶嵌件；(3）铸件尺寸精度可达CT48级，表面粗糙度Ra 0.812.5m;(4）金属在压力下凝固，冷却速度又快，铸件组织细密，表层紧实，强度、硬度高，抗拉强度比砂型铸造提高2040。低压

9、铸造的工艺特点：(1）充型压力和速度便于控制，故可适应各种铸型，如金属型、砂型、熔模型壳、树脂型壳等；(2）铸件的组织致密，力学性能较高；(3）由于省去了补缩冒口，使金属的利用率提高到9098%;(4）由于提高了充型能力，有利于形成轮廓清晰、表面光洁的铸件，这对于大型薄壁件的铸造尤为有利。挤压铸造的工艺特点：(1）压力的作用使铸件成形并产生“压实”，使铸件致密；(2）挤铸时没有浇口，且铸件的尺寸较大、较厚时，液流所受阻力较小，所需的压力远比压力铸造小，挤铸的压力主要用于使铸件压实而致密；(3）采用水冷铸型，并在铸型内壁上涂刷涂料，提高铸型寿命。压力铸造的应用范围为：有色金属的精密铸件。如：发动

10、机的汽缸体、箱体、化油器、喇叭壳等。低压铸造的应用范围为：质量要求高的铝、镁合金铸件，如汽缸体、缸盖、曲轴箱。高速内燃机活塞、纺织机零件等，并已用它成功地制出达30t的铜螺旋桨及球墨铁曲轴等。挤压铸造的应用范围为：大面积的高质量薄壁铝铸件及复杂空心薄壁件。12答：铝活塞：金属型铸造。汽缸套：离心铸造。汽车喇叭：压力铸造。缝纫机头：砂型铸造。汽轮机叶片：熔模铸造。车床床身：砂型铸造。大模数齿轮滚刀：熔模铸造。带轮及飞轮：砂型铸造或离心铸造。大口径铸铁管：离心铸造。发动机缸体：对于铸铝缸体，则采用压铸、低压铸造；其他材料可采用砂型铸造。13答：收缩较大的金属（特别是铸钢件），由于高温时（即凝固期或刚凝固完毕时）的强度和塑性等性能低，是产生热裂的根本原因。影响热裂纹的主要因素有：(1）铸件材质。结晶温度范围较窄的金属不易产生热裂纹，结晶温度范围较宽的金属易产生热裂纹。灰铸铁在冷凝过程中有石墨膨胀，凝同收缩比白口铸铁和碳钢小且不易产生热裂纹，而白口铸铁和碳钢热裂倾向较大。硫和铁形成熔点只有985的低熔点共晶体并在晶界下呈网状分布，使钢产生“热脆”