材料成型

第1章 铸造成形工艺理论基础1.合金流动性决定于那些因素？合金流动性不好对铸件品质有何影响？答：决定于合金的化学成分、结晶特性、粘度、凝固温度范围、浇注温度、浇注压力、金属型导热能力。合金流动性不好铸件易产生浇不到、冷隔等缺陷，也是引起铸件气孔、夹渣、縮孔缺陷的间接原因。2.何谓合金的收縮？影响合金的收縮的因素有哪些？答：合金在浇注、凝固直至冷却至室温过程中体积和尺寸縮减的现象，称为收縮。影响合金收縮的原因有化学成分、浇注温度、铸件的结构和铸件条件。3.冒口补缩的原理是什么？冷铁是否可以补缩？其作用与冒口有何不同？其下是哑铃的缩孔。答。在铸件厚壁处和热节部位（即铸件上热量集中，内接圆直径较大的部位）设置冒口，是防止缩孔、缩松的有效措施。冒口的尺寸应保证冒口比它要补缩的部位凝固得晚，并有足够的金属液供给。采用“顺序凝固原则”，在铸件上建立一个从远离冒口的部分到冒口之间逐渐递增的温度梯度，从而实现由远离冒口处向冒口方向顺序地凝固，即远离冒口的部位先凝固，靠近冒口的部位后凝固，冒口本身最后凝固，不可以。冷铁是用以增加铸件某一局部的冷却速度而安放在铸型内的金属激冷物。答.可采用顺序凝固，使铸件按规定方向从一部分到另一部分逐渐凝固。在铸件可能出现缩孔的厚大部位安放冒口。或在铸件远离浇冒口的部位增设冷铁，加快该处的冷却速度，使厚壁凸台反而最先凝固，从而实现自下而上的顺序凝固。如图所示4. 何谓顺序凝固原则和同时凝固原则？试对下图的阶梯式铸件设计冒口系统和冷铁系统，实现顺序凝固？答.定向凝固，就是在铸件可能出现缩孔的厚大部位，安放冒口，使铸件远离冒口的部位最先凝固，靠近冒口的部位后凝固，冒口本身最后凝固。，顺序凝固：A）原则：1）重要部位先凝固；2）冒口最后凝固；3）合理设计浇冒口。 B)措施：1）热节引出；2）用好内冷铁及外冷铁；3）工艺补贴；4）冒口。同时凝固：A)原则：1）重要部位放下面；2）合理设计浇口及出气孔；B）措施：1）消除热节 ；2）用好内冷铁及外冷铁。同时凝固5. 某自行车设计了一批如图的铸铁槽形梁。铸后对其进行机械加工，使用一段时间后，发生变形，试分析。答：1.因为该铸件有应力是不稳定的，将自发的通过变形来减小内应力，趋于稳定状态。向下凹。 2.采用同时凝固以便冷却均匀，或用“反变形”工艺。 3.采用如下图所示结构。或增加外圆角，减小热节。第二章部位后凝固，冒口本身最后凝固。1 试从石墨的存在和影响分析灰铸铁的力学性能和其他性能特征。答：石墨在灰铸铁中以片状形式存在，易引起应力集中。石墨数量越多，形态愈粗大、分布愈不均与，对金属的割裂就愈严重。从而抗拉强度低、塑性差，但良好的吸震性、减摩性和低的缺口敏感性，且易于铸造和切削加工。石墨化不充分易产生白口，铸铁硬脆难以切削加工，石墨化过分，则形成粗大的石墨，铸铁的力学性能降低。2影响铸铁中石墨化过程的主要因素是什么？相同化学成分的铸铁件的力学性能是否相同？答：主要因素：化学成分和冷却速度铸铁件的化学成分相同时铸铁的壁厚不同其组织和性能不同。在厚壁处冷却速度较慢，已获得铁素体基体和粗大的石墨片，力学性能较差：而在薄壁处，冷却速度较快，铸件易获得硬而脆的白口组织或麻口组织。4,某铸件壁厚有5mm，20mm52mm三种，要求铸件各处的抗拉强度都能到达150mpa，如选1ht150牌号的，能满足需要吗？答：由表中数据可得：HT150 175（2.510mm） 145 (1020mm) 130 (2030mm) 120 (3050mm) 因铸求。 件在壁厚20mm,52mm处无法承受150MPa强度，所以不满足性能要5,什么是孕育铸铁/？它与普通灰铸铁有何区别？如何获得孕育铸铁答，经孕育处理后的铸铁称为孕育铸铁。6可锻铸铁是如何获得的？为什么它只宜制作薄壁小铸件？答，将白口铸铁在退火炉中经长时间高温石墨化退火，使白口组织中的渗碳体分解而获得铁素体或珠光体基体加团絮状石墨的铸铁。可锻铸铁可分为黑心，珠光体，白心可锻铸铁。而黑心铸铁的基体为铁素体，其塑性韧性好，耐腐蚀，适宜制造耐冲击，形状复杂的薄壁小件。7球墨铸铁是如何获得的？为什么说球墨铸铁是以铁代钢的好材料?球墨铸铁可否完全代替可锻铸铁？答，向铁液中加入一定量的球化剂和孕育剂，直接得到的秋装石墨铸铁。8为什么普通灰铸铁热处理效果不如球墨铸铁好？普通灰铸铁常用的热处理方法有哪些？其目的是什么？答：普通灰铸铁组织中粗大的石墨片对基体的破坏程度不能依靠热处理来消除或改进：而球墨铸铁的热处理可以改善其金属基体，以获得所需的组织和性能，故球墨铸铁性能好。常用的热处理：时效处理，目的是消除内应力，防止加工后变形；软化退火，目的是消除白口、降低硬度、改善切削加工性能。第三章1.壳型铸造与普通砂型铸造有何区别？它适合于什么零件的生产？答：砂型铸造是用模样和型砂制造砂型的一种工艺砂型直接承受液态金属作用的只是表面一层仅属毫米的砂壳，其余的砂只起支撑这一层砂壳的作用。而壳型铸造是用酚醛树脂砂制造薄壳砂型成型芯的方法。 壳型铸造多用来生产液压件，凸轮轴、曲轴、耐蚀泵体、集装箱角件等钢铁铸件，壳芯用来生产汽车、拖拉机、液压阀体等铸件。2. 金属型铸造有何优越性和局限性？优点。1.金属型可一型多铸，省去了砂型铸造中的配砂造型落砂等许多工序，节省了大量的造型材料和生产场地，提高了生产率，易于实现机械化和自动化。2.铸件尺寸精度和表面粗糙度优于砂型铸件，铸件加工余量少。3.劳动条件好。缺点。1.金属型的制造成本高，周期长，不适合单间，小批生产。2. 不适合制造形状复杂，薄壁和大型铸件3.用来制造铸钢等高熔点合金铸件时，金属型寿命较短，还易使铸件产生硬脆的白口组织3. 试确定图329所示零件在单件，小批生产下的造型方法。4压力铸造工艺有何优缺点？它与熔模铸造工艺的适应范围有显著的不同？（不考）答：压力铸造的有点：a.生产率高，便于实现自动化、半自动化b.铸件的尺寸精度高、表面粗糙度低，并可直接铸出极薄件或带有小孔、螺纹的铸件。c.铸件冷却快，晶粒细小，表层紧实，铸件的强度高、硬度高d.便于采用嵌铸法(又称镶铸法)压力铸造的缺点:1.压铸机费用高，压铸型制造成本极高，工艺准备时间长，不适宜单件、小批生产。2.由于压铸型寿命原因，目前压铸尚不适合于铸钢、铸铁等高熔点，合金的铸造3压铸件内部常存在气孔，縮孔和縮松。压力铸造在汽车、拖拉机、航空、仪表、纺织、国防等工业部门中已广泛应用于低熔点非铁金属的小型、薄壁，形状复杂的大批量生产。而熔模铸造则用于航天飞行器、飞机、汽轮机、泵、汽车、拖拉机和机床上的小型精密铸件的复杂刀具生产。5.低压铸造的工作原理压力铸造有何不同？为何铝合金采用低压铸造？答：低压铸造是介于金属型铸造和压力铸造之间的一种铸造方法，他是在0.02-0.07MPA的低压下经金属液注入型腔，饼子啊与压力下凝固成形的铸件。低压铸造的浇注压力和速度便于调节，可适应不同材料的铸型，同时，充型平稳，对铸件的冲击力小，气体较易排除，尤其能有效克服铝合金针孔缺陷。6什么是离心铸造？它在圆筒形铸件中有哪些优越性？圆盘状铸件及成形铸件应采用什么形式的离心铸造？答：将液态金属浇如高速旋转的铸型中，使其在离心力作用下充填铸型和凝固而形成铸件的工艺称为离心铸造。在圆筒铸件的铸造有点：1.可省去型心，浇注系统和冒口2.补缩条件好，铸件组织致密，力学性能好。圆盘状铸件用于立式离心铸件，成行铸件及用于成形件的离心铸造。7试确定下列零件在大量生产条件下最宜采用的工艺。1，缝纫机头。2.汽轮机叶片3铝活塞4大口径铸铁污水管5柴油机缸套6摩托车汽缸体7车床床身8大模数齿轮过刀9汽车喇叭主体10家用煤气炉减压阀阀体第4章 铸造工艺设计1试确定图425所示铸件的浇注位置及分型面2何为铸件的浇注位置？它是否就指铸件上的内浇道位置？3试述分型面与分模面的概念。分模两箱造型时，其分型面是否就是其分模面？答：分型面是指两半铸型或多个铸型相互接触、配合的表面分模面是分模时两箱的接触面积分模两箱造型时，其分型面不一定是分模面4确定图426图427图428图429铸件的铸造工艺方案，要求如下 1.按单件，小批生产和大