机械制造基础-第2章-铸造练习题-答案

铸造成形练习题

一、填空

1. 衡量合金铸造性能的主要指标是充型能力、收缩性、吸气性、偏析性。

2. 合金的流动性不好，充型能力差，铸件易产生浇不足、冷隔铸造缺陷。

3. 防止或减小铸件产生铸造应力的措施是：设计时，应使壁厚均匀；在铸造工艺上，

应采取同时凝固原则；铸件成形后，消除残余铸造应力的方法是采用去应力退火。

4. 合金的结晶温度区间越宽，其铸造性能越差，越容易形成缩松（缩孔，缩松）缺陷。

5. 合金在凝固过程中，可分为三个收缩阶段，依次为液态、凝固、固态收缩。

合金液态收缩和凝固收缩值远大于固态收缩值是铸件产生缩孔或缩松的主要原因，固态收缩受阻是铸件产生铸造应力、变形，甚至开裂的主要原因。

6. 铸造应力为两类，由热阻碍引起的应力称为热应力，而由机械阻碍引起的应力称机械应力；

机械应力应力在铸件落砂、清理后消失。

7. 为防止铸件产生缩孔、缩松，生产中采取合理安放冒口和冷铁等工艺措施，使铸件遵循顺序凝固原则。

8. 铸件的化学成分、金相组织的不均匀是由于结晶速度大于原子的扩散速度造成的。

9. 根据石墨的形态不同，灰口铸铁可分为4大类，分别为灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨

铸铁。其中，力学性能最好的是球墨铸铁；抗压、减震性能最好的是灰铸铁。

10.铸钢件不能直接使用，通常采用退火or正火热处理，以改善其力学性能。

11.合金的凝固方式有逐层凝固糊状凝固中间凝固三种。以逐层凝固方式凝固的合金流动性好，充型能力强。

12. 铸造分为砂型铸造和特种铸造两大类，砂型铸造又可分为手工造型和机器造型两大类。

13. 浇注位置是指浇注时，铸件在铸型中所处的位置。

浇口位置是指浇注时，灌注金属液进入浇道的位置。

冒口的主要作用是铸件凝固期间补缩，调节铸件各部分的冷却速度。

14. 铸件的工作面、重要表面应朝下放置，以避免气孔、夹渣等缺陷。

15. 在铸造工艺设计时，铸件尺寸应比零件尺寸大一个加工余量，模样尺寸必须比铸件尺寸大一个起模斜度。

16. 球化退火是使钢中碳化物球化，用于高碳钢的预备热处理，改善钢的组织和切削加工性能。

球化处理是使石墨结晶成球状，用于球墨铸铁的生产。

17. 生产中，采取合理安放冒口和冷铁等工艺措施，使铸件按规定方向顺序凝固，可防止缩孔、缩松铸

造缺陷的产生；使铸件各部位几乎同时凝固，可防止铸造应力等铸造缺陷的产生。

18. 选择填空：

（1）下列铸造方法中， C 无分型面， A 可实现“一型多铸”， B 可用于生产空心回转体铸件和双金属铸件， D 可在铸件中嵌铸其他材料，节省贵重材料和加工工时。

A. 金属型铸造

B. 离心铸造

C. 熔模铸造

D. 压力铸造

（2）铸件要有“最小壁厚”限制，是因为薄壁件易产生 C 铸造缺陷。

A. 铸造应力与变形

B.缩孔与缩松

C. 浇不足与冷隔

D.气孔与夹渣

（3）灰口铸铁的收缩率比铸钢小，主要是因为 B 。

A.含碳量高

B.结晶时的石墨析出

C.结晶温度区间大

D.浇注温度范围大

二、砂型铸件结构工艺性分析。指出下列铸件结构不合理之处，并改进之。（示例）

1、壁厚不合理，应挖空端面下方部分;

2、分型面应为平面，将上端面圆角取消;

3、应避免不必要的型芯和活块，将孔两侧的凸台连接到上面的平面;

4、上方斜度不利于起模，应更改斜度方向;

5、壁间应避免锐角链接，如需必要应采取过渡形式。

三、问答题

1. 同种材料的锻件与铸件毛坯比较，哪个力学性能较好？请说明原因。

2. 什么是合金的铸造性能？常用衡量指标有哪些？合金的铸造性能不好容易伴生哪些铸造缺陷的？

3. 为什么铸钢的铸造性能比灰口铸铁差？铸钢件为什么不能直接使用？应采取何种措施？

4. 解释球化退火和球化处理，应用上有何不同？

5. 什么是合金的流动性和收缩性，它们对铸件的质量有何影响？

6. 铸钢、灰口铸铁、铸造铝合金相比较，哪种铸造性能最好？哪种最差？请说明原因。

7. 简述铸造合金收缩的三个阶段及其对铸件质量的影响？

8. 解释同时凝固和顺序凝固原则？生产中，采取这些工艺措施可防止哪些铸造缺陷？应用上有何不同？

9. 为什么铸件的壁厚不能太薄，也不能太厚，并且尽量薄厚均匀，壁的连接处要圆滑过渡？

10.铸件上安放冒口的作用是什么？以及它安放的位置？

11.你都知道哪些特种铸造方法？请写出至少三种方法。

1、锻件力学性能好，锻压是零件金属胚料的晶粒细化，没有气孔、缩松、缩孔等缺陷，锻造时可形成锻造流线，提高零件力学性能。

2、在铸造生产过程中，合金成型的难易程度；充型能力、收缩性、吸气性、偏析型；缩松、缩孔、冷隔、浇不足、铸造应力、吸气和偏析等。

3、与铸铁相比，铸钢的刚度、塑性、韧性较高，但铸钢融化温度高，钢水流动性差，收缩率大且钢液易氧化和吸气，易产生铸造缺陷。为防止缺陷产生铸钢用型砂应有高的耐火性、抗黏砂性，以及高的强度、透气性和退让性；在铸型表面涂以耐火度高的石英粉防止黏砂。

4、球化退火是处理高碳钢，使碳化物球化，提高高碳钢的塑性、韧性，使其便于加工；球化处理指应用球化剂，使石墨结晶成球状，制造球墨铸铁。

5、液态合金本身的流动能力称为合金的流动性，流动性差的铸件易产生浇不足、冷隔等缺陷。

液态金属在冷却过程中，铸件尺寸和形状缩小的现象称为合金的收缩性，收缩性大易产生缩松、缩孔、铸造应力等缺陷。

6、铸造铝合金＞灰口铸铁＞铸钢，铸钢易产生各种铸造缺陷，铸铁韧性、塑性差。

7、液态收缩、凝固收缩、固态收缩

液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩孔或缩松的主要原因。固态收缩是产生铸造应力、变形甚至裂纹的主要原因。

8、为防止铸件产生缩孔、缩松，生产中采取合理安放冒口和冷铁等工艺措施，使铸件遵循顺序凝固原则。

同时凝固，指使铸件在同一时刻凝固；顺序凝固，使铸件按规定方向凝固。同时凝固防止铸造应力，应用于收缩率小的合金部件；顺序凝固防止缩孔、缩松缺陷，应用于收缩率大的合金部件。

9、壁厚太薄容易产生浇不足、冷隔等缺陷；太厚容易产生缩松、缩孔、晶粒粗大等缺陷；壁厚均匀和圆滑过渡防止应力集中。

10、防止缩孔、缩松的形成，安放在铸件可能出现缩松、缩孔的位置或最后凝固的部位。

11、熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、低压铸造、离心铸造。

四、画铸造工艺图

举例1：生产如图所示铸件，，砂型铸造，小批量生产，材料为HT150。

试回答下列问题：

（1）标出图示零件几种不同的分型方案；

（2）在你认为最佳的分型方案上做铸造工艺图。

举例2：如图所示铸件，砂型铸造，小批量生产，材料为HT150，收缩率为1%。

请回答下列问题：

（1）选择分型面并在图中标出，指出采用哪种手工造型方法；

（2）画出加工余量、起模斜度、铸孔。