第一部分：二液态金属非重力铸造及

1、二、液态金属非重力铸造及金属型铸造成形部分（答案）（一）填空1在金属型铸件的成形中，金属型与普通砂型铸造不同的是（金属型材料 导热系数大）、（没有退让性）和（没有透气性）。2在熔模铸造主要工序有（制蜡模）、（制壳）和（熔炼浇注）。3压力铸造的两大特点是（高压）和（高速），其压射比压范围为（几兆 帕至几十兆帕）和其充填速度范围为（ 0.5 120m/s）。4. 低压铸造的定义是（液体金属在 20kP* 60kPa压力的作用下，自下而 上地充型并凝固而获得铸件的一种铸造方法。）5. 球墨铸铁管最适合（离心铸造）方法，其制造工序是（熔炼铁水、进行 球化孕育处理、离心浇注、热处理和后处理）等 5 道工

2、序。）6. 在压铸过程中，充填（充型）速度是指（金属液自内浇口进入型腔的线 速度。） 7 在反重力铸造中，低压铸造方法与差压铸造方法在设备结构上的差别 在于（差压铸造采用上下室形式，即保温炉置于下室，铸型置于上室，而低压 铸造只使用下室，铸型置于大气环境中。）8.消失模铸造又称（气化模铸造），其英文名称是（ Lost Foam Casting）。（二）回答题1. 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？答： 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、速度的变化

3、以及型温 和浇注温度等。2. 在压铸中，对各阶段的压射比压和压射速度有什么要求？目的是什么？答：压铸过程中作用在液体金属上的压力不是 一个常数，它是随着压铸过 程的不同而变化的，液体金属在压室及压型中的变动情况可分为四个阶段。第一阶段I-慢速封孔阶段：压射冲头以慢速向前移动，液体金属在较低压 力的作用下推向内浇口。低的压射速度是为了防止液态金属在越过压室浇注孔 时溅出和有利于压室中气体的排出，减少液体金属卷入气体。此时压力Pd只用于克服压射缸内活塞移动和压射冲头与压室之间的摩擦阻力，液体金属被推至 内浇口附近。第二阶段充填阶段：二级压射时，压射活塞开始加速，并由于内浇口 处的阻力而出现小的峰压

4、，液体金属在压力Pt的作用下，以及高的速度在很短时间内充填型腔.第三阶段 皿-增压阶段：充型结束时，液体金属停止流动， 由动能转交为冲击压力。压力急剧上升，并由于增压器开始工作，使压力上升至最高值。这段时间 极短，一班为0. 020. 0 4s,称为增压建压时间。第四阶段W-保压阶段，亦称压实阶段：金属在最终静压力作用下进行凝 固，以得到组织致密的铸件。由于压铸时铸件的凝固时间很短，因此，为实现 上述的目的，要求压缩机构在充型结束时，能在极短时间内建立最终压力，使 得在铸件凝固之前，压力能顺利地传递到型腔中去。3. 在熔模铸造型壳的干燥硬化过程中，硅溶胶型壳通常会出现型壳鼓泡和 裂纹，请分析其

5、原因。答：硅溶胶型壳中的水大部分在干燥过程中排除，干燥过程实质上就是硅 溶胶的胶凝过程。硅溶胶胶凝后，被包在冻胶网格中的物理吸附水在干燥期间 逐渐蒸发；硅溶胶胶粒吸附层中的化学吸附水在加热至100200 C时失去；胶粒表面残存的硅醇（Si OH）在400800C范围内通过自缩聚而脱水。干燥 的最终结果是不断发生硅醇聚缩反应，形成牢固的硅氧键而胶凝。如果型壳的 硅溶胶还未转变成凝胶，或者刚胶凝尚含有较多溶剂，马上涂挂下一层，必然 会发生冻胶回溶现象或者吸收下层溶胶引起型壳溶胀鼓泡，甚至使制壳工艺无 法进行下去。干燥过程中，随着溶剂的蒸发，型壳将发生收缩，若各部分干燥 不均匀，收缩不一致，就会形成

6、内应力而导致型壳开裂。影响型壳干燥的因素 很多，其中环境湿度的影响最大，其次是风速和环境温度等。（三）综合题试归纳总结压力铸造、低压铸造和离心铸造的特点及应用范围。压力铸造、低压铸造和离心铸造同属非重力铸造。 压力铸造 （简称压铸 ） 的实质是使液态或半液态金属在高压的作用下，以 极高的速度充填压型，并在压力作用下凝因而获得铸件的一种方去。高压力和 高速度是压祷时液体金属充填成型过程的两大特点，也是压铸与其他铸造方法 最根本区别之所在。与其它铸造方法相比，压力铸造具有以下优点： 1）产品质 量好。由于压铸型导热快，金属冷却迅速，同时在压力下结晶，铸件具有细的 晶粒组织，表面坚实，提高了铸件的强

7、度和硬度，此外铸件尺寸稳定，互换性 好，可生产出薄壁复杂零件； 2）生产率高，压铸模使用次数多； 3）经济效益良 好。压铸件的加工余量小，一般只需精加工和铰孔便可使用，从而节省了大量 的原材料、加工设备及工时。压铸的缺点是，压铸型结构复杂，制造费用高，准备周期长，仅适用于定 型产品的大量生产；压铸速度高，型腔中的气体很难完全排出，加之金属型在 型中凝固快，实际上不可能补缩，致使铸件容易产生细小的气孔和缩松，铸件 壁越厚，这种缺陷越严重，因此，压铸一般只适合于壁厚在 6mm 以下的铸件； 压铸件的塑性低，不宜在冲击载荷及有震动的情况下工作；另外，高熔点合金 压铸时，铸型寿命低，影响压铸生产的扩大

8、应用。综上所述，压力铸造适用于 有色合金，小型、薄壁、复杂铸件的生产。 低压铸造是液体金属在 20kPa60kPa 压力的作用下，自下而上地充型并 凝固而获得铸件的一种铸造方法。低压铸造所用的铸型可以是金属型、砂型 （干 型或湿型 ）、石膏型、石墨型及熔模壳型等。低压铸造时，铸件形成过程的基本特点是：根据铸件的结构特点、铸型的 种类及形成过程各个阶段的要求，充填速度及压力可以在一定范围内进行调 整。因此，低压铸造有如下的优点：3/ 5(1) 液体金属是自下而上平稳池充填铸型，且型腔中泄流的方向与气体排出 的方向一致，因而避免了液体金属对型腔和型芯的冲刷作用，以及卷入气体和 氧化夹杂物，防止铸件

9、产业气孔和非金属夹杂物等铸造缺陷。(2) 铸件的凝固过程是在压力作用下进行的，补缩效果好，故铸件的致密度 高，机械性能好。如抗拉强度和硬度，一般比重力铸造提高10左右。因此可用于生产耐压、防襂漏的铸件。(3) 液体金属的充填过程是在压力作用下进行的，从而改善了充型条件，可 用于铸造形状复杂的薄壁铸件。(4) 由于简化了浇冒口系统，且升液管中末凝固的液体金属可回流至坩锅 中，节省了金属的消耗，工艺实收率一般可达 90。(5) 减轻劳动强度，改善劳动条件，且因设备简单，容易实现机械化和自动 化。所以，金属型低压铸造广泛用于生产质量要求较高的铸件，如汽车轮毂、 缸体、缸盖等铸件。在砂型低压铸造中，可

10、以成形轮廓很大的优质铸件。 离心铸造是将液体金属注入高速旋转的铸型内，使金属液在离心力的作 用下充满铸型和形成铸件。离心力的作用有：使液体金属在径向能很好地充满 铸型并形成铸件的自由表面；不用型芯能获得圆柱形的内孔；有助于液体金属 中气体和夹杂物的排除；影响金属的结晶过程，从而改善铸件的机械性能和物 理性能。与重力浇注相比较，离心铸造的优点为： 1)铸件致密度高，气孔、夹渣等 缺陷少，力学性能高； 2)生产中空铸件时可不用型芯，故在生产长管形铸件时 可大幅度地改善金属充型能力，降低铸件壁厚对长度或直径的比值，简化套筒 和管类铸件的生产过程； 3)几乎不存在浇注系统和冒口系统的金属消耗，提高 工艺出品率； 4)便于制造筒、套类复合金属铸件，如钢背铜套、双金属轧辊 等；