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思考题与习题
3-1铸造生产具有哪些优点和缺点?
答:由于铸造成形是由液态凝结成固态的过程,故铸造生产具有以下特点。
1)成形方便
铸造成形方法对工件的尺寸形状几乎没有任何限制,铸件的尺寸可大可小,可获得形
状复杂的机械零件。因此,形状复杂或大型机械零件一般采用铸造方法初步成形。在各种
批量的生产中,铸造都是重要的成形方法。
2)适应性强
铸件的材料可以是各种金属材料,也可以是高分子材料和陶瓷材料。
3)成本较低
由于铸造成形方便,铸件毛坯与零件形状相近,能节省金属材料和切削加工工时;铸
造原材料来源广泛,可以利用废料、废件等,节约国家资源;铸造设备通常比较简单,价
格低廉。因此,铸件的成本较低。
4)铸件的组织性能较差
一般条件下,铸件晶粒粗大(铸态组织),化学成分不均,因此,受力不大或承受静载
荷的机械零件,如箱体、床身、支架等常用铸件毛坯。
3-2金属的铸造性能包括哪些方面?
答:金属在铸造过程中所表现出来的性能统称为金属的铸造性能,主要是指流动性、
收缩性、偏析和吸气性等。
3-3试述砂型铸造的工艺过程。
答:根据零件图的形状和尺寸,设计制造模样和芯盒;制备型砂和芯砂;用模样制造
砂型;用芯盒制造型芯;把烘干的型芯装入砂型并合型;熔炼合金并将金属液浇入铸型;
凝固后落砂、清理;检验合格便获得铸件。
3-4为了保证铸件质量,在设计和制造模样及芯盒时应注意哪些问题?
答:1)选择分型面:分型面是铸型组之间的接合面,一般情况下,也就是模样的分模
面。选择分型面时,应考虑铸件上的主要工作面、大平面、整个铸件的加工基准面等的合
理安置。例如铸件的主要工作面应放在下型或朝下、朝侧面。因为铸造时,铸件上表面容
易产生气孔、夹渣等缺陷,而铸件下面的质量较好。
2)起模斜度:为了使模样容易从铸型中取出或型芯自芯盒脱出,在平行于起模方向的
模样上或芯盒壁上应有一定的斜度,一般模样斜度为1°~3°,金属模样斜度为0.5°~1°。
3)铸造圆角:为了减少铸件裂纹,并为了造型、制芯的方便,应将模样及型芯盒的交
角处做成圆角。
4)收缩量:不同金属材料的收缩量各不相同,一般是采用专用的收缩尺计量。例如灰
铸铁的收缩率为1%;铸钢是1.5%~2.0%;铝合金是1.0%~1.5%。
5)机械加工余量:凡经机械加工的部分,都应在模样上增加加工余量。余量的大小应
根据铸件的要求来定。
6)芯头:型腔中需要安放型芯时,为了便于安置,模样和芯盒上都需要考虑设置芯头。
3-5如何选择铸造砂型的分型面?
答:选择分型面时,应考虑铸件上的主要工作面、大平面、整个铸件的加工基准面等
的合理安置。例如铸件的主要工作面应放在下型或朝下、朝侧面。因为铸造时,铸件上表
面容易产生气孔、夹渣等缺陷,而铸件下面的质量较好。
3-6型砂和芯砂的主要成分是什么?具有哪些性能?
答:型(芯)砂是由原砂、黏结剂、附加材料、旧砂和水等混合搅拌而成。
型砂和芯砂的性能应满足下列要求:①可塑性;②强度;③耐火度;④透气性;⑤退
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让性。
3-7典型的浇注系统由哪几部分组成?各部分有何作用?
答:典型的浇注系统由浇口杯、直浇道、横浇道和内浇道等组成。
浇口杯为开口较大的漏斗形,用来将来自浇包的金属引入直浇道,液态金属在浇口杯
内有短暂的停留,使得上浮的熔渣不致流入型腔,缓和冲击,分离熔渣。直浇道为一圆锥
形垂直通道,引导液态金属流入型腔,利用其高度使金属液产生一定的静压力,来控制金
属液流入铸型的速度和提高充型能力。横浇道分配金属液进入内浇道,它的断面一般为梯
形,并设在内浇道之上,起到挡渣的作用。内浇道是引导金属液进入型腔的部分,其作用
是控制金属液的流速和流向,调整铸件各部分的温度分布。
3-8什么是合金的流动性?影响流动性的因素有哪些?
答:金属的流动性是指液态合金的流动能力。
影响流动性的因素如下:①合金成分;②浇注温度;③浇注压力;④铸型。
3-9铸件为什么会产生缩孔和缩松?影响铸件收缩的主要因素有哪些?
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