机械制造基础 教学课件 庄佃霞 崔朝英 第五章习题答案.pdfVIP

思考题与习题 1 ．何谓铸造？铸造生产的特点及其存在的主要问题是什么？试用框图表示砂型铸造的 工艺过程。 答：把熔化的金属液浇注到具有和零件形状相适应的铸型空腔中，待其凝固、冷却后获 得毛坯（或零件）的方法称为铸造。 优点： 1) 能制造各种尺寸和形状复杂的铸件，特别是内腔复杂的铸件。如各种箱体、床身、机 架等零件的毛坯。铸件的轮廓尺寸可小至几毫米，大至几十米；质量从几克至数百吨。可以 说，铸造不受零件大小、形状和结构复杂程度的限制。 2) 常用的金属材料均可用铸造方法制成铸件，有些材料（如铸铁、青铜）只能用铸造方 法来制造零件。 3) 铸造所用的原材料来源广泛，价格低廉，并可回收利用，铸造生产工艺设备费用小， 因此铸件生产成本低。 4) 铸件与零件的形状、尺寸很接近，因而铸件的加工余量小，可以节约金属材料，减少 切削加工费用。 5) 铸造既可用于单件生产，也可用于批量生产，适应性广。 但是，铸造生产工艺过程复杂，工序较多，常因铸型材料、模具、铸造合金、合金的熔 炼与浇注等工艺过程难以综合控制，而出现缩孔、缩松、砂眼、冷隔、裂纹等铸造缺陷，因 此铸件质量不够稳定，废品率较高；铸件内部组织粗大、不均匀，使其力学性能不及同类材 料的锻件高，因此铸件多用于受力不大的零件。此外，目前铸造生产还存在劳动强度大、劳 动条件差等问题。 砂型铸造的工艺过程： 2 ．比较下列名词：（1 ）模样与铸型；（2 ）铸件与零件；（3 ）浇注位置与浇道位置；（4 ） 分型面与分模面。 答： （1）模样是用来形成铸型型腔的工艺装备，按组合形式，可分为整体模和分开模。 铸型包括将熔化的金属倒入铸模，铸模的型腔提供了最终有用的形状，之后仅需根据具 体应用进行加工和焊接。 （2 ）把熔化的金属液浇注到具有和零件形状相适应的铸型空腔中，待其凝固、冷却后获 得毛坯（或零件）的方法称为铸造。所得到的金属零件或零件毛坯，称为铸件。铸件通常作 为毛坯，经过机械加工制成零件。但是，随着铸造生产过程不断地完善以及新工艺、新技术 不断被采用，铸件的精度及表面质量得到提高，使少余量和无余量铸造新工艺得到迅速发展， 精密铸件可直接作为零件。 72 （3 ）浇注位置是指浇注时铸件在型内所处的状态和位置。确定浇注位置是铸造工艺设计 中重要的一环，关系到铸件的内在质量、铸件的尺寸精度及造型工艺过程的难易，因此，往 往须制定出几种方案加以分析、对比，择优选用。 浇道的位置及浇道的种类决定金属液在型腔中的流动方向和路径。 （4 ）制造铸型时，为方便取出模样，将铸型做成几部分，其结合面称为分型面。选择时 尽量做到既保证铸件质量，又简化操作工艺。 分模面是指分开模具取出产品和浇注系统凝料的可分离的接触表面。一副模具根据需要 可能有一个或两个以上的分模面，分模面可以是垂直于合模方向，也可以与合模方向平行或 倾斜。 3 ．造型材料的性能要求主要有哪些？说出与型砂的性能有关的四种以上铸造缺陷。 答：造型材料应具备以下性能： (1) 良好的可塑性 造型材料在外力作用下容易获得清晰的型腔轮廓，外力去除后仍能保 持其形状的性能称为可塑性。砂子本身几乎是没有塑性的，粘土却有良好的塑性，所以型砂 中粘土的含量越多，塑性越高；一般含水（质量分数）8%时塑性较好。 (2) 足够的强度 砂型承受外力作用而不易破坏的性能称为强度。铸型必须具有足够的强 度，以便在修整、搬运及液体金属浇注时受冲力和压力作用而不致变形毁坏。型砂强度不足 会造成塌箱、冲砂和砂眼等缺陷。 (3) 良好的透气性 型砂由于内部砂粒之间存在空隙能够通过气体的能力，称为透气性。 当高温液体金属注入铸型后，会产生气体；砂型和型芯中也会产生大量气体。透气性差，部 分气体留在铸件内部不能排出，于是造成气孔等缺陷。 (4) 高的耐火度 在高温液体金属作用下，型砂、芯砂不软化、不烧结的性能，称为耐火 度。型砂耐火度不足会造成铸件粘砂，给切削加工带来困难。粘砂严重而难以清理的铸件可 能成为废品。 (5) 良好的退让性 铸件凝固后，冷却收缩时砂型