材料加工試题.doc

砂型铸造部分 （一）填空及名词解释 1．设置冒口、冷铁和铸肋的主要目的是（防止缩孔、缩松、裂纹和变形等铸造缺陷）。 2．脱模时间(stripping time)：指从混砂结束开始，在芯盒内制的砂芯(或未脱模的砂型)硬化到能满意地将砂芯从芯盒中取出(或脱模)，而不致发生砂芯(或砂型)变形所需的时间间隔。 3。补贴：为实现顺序凝固或加强补缩效果，在靠近冒口的铸件壁厚上补加的倾斜的金属块。 4． 水玻璃是各种硅酸盐的统称。在铸造上常用的有钠水玻璃、钾水玻璃、锂水玻璃，分别为（硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂）的水溶液，其化学式分别为（Na2O。mSiO2 。nH2O、K2O。mSiO2。nH2O、 Li2OmSiO2。nH2O）。 5．流动性：型砂在外力或自重作用下，沿模样与砂粒之间相对移动的能力称为流动性。 6．气硬冷芯盒法（vapor cold box process）：将混好的双组份树脂砂填入芯盒，然后在室温下通过吹气硬化制成砂芯的方法。 7.型、芯砂：将原砂或再生砂+粘结剂+其它附加物等所混制成的混合物为型砂或芯砂（其中将其用于铸型者被称为型砂,用于制砂芯者称为芯砂）。 8．可使用时间(bench life，working time)：指自硬树脂砂(其它化学粘结剂也相同)混砂后能够制出合格砂芯的那一段时间。 9。冷铁：为增加铸件局部冷却速度，在型腔内部及工作表面安放的金属块。 10．热芯盒法(hot-box process)：用液态热固性树脂粘结剂和催化剂配制成的芯砂，吹射入加热到一定温度的芯盒内(180-250C)，贴近芯盒表面的砂芯受热，其粘结剂在很短时间即可缩聚而硬化而制成砂芯的方法。 （二）问答题 1. 铸铁件、铸钢件和铸造非铁合金件用的湿型砂各具有什么特点？ 答题要点： 由于铸铁件、铸钢件和铸造非铁合金件的合金特性和浇注温度不同，因此它们用的湿型砂不宜一样。 铸铁件的合金熔点较高(略低于铸钢)，浇注温度一般在1200℃一1400℃左右，因此对湿型砂耐火度的要求可比铸钢件低。 铸铁件湿型砂的显著特点是其中普遍加入了煤粉，煤粉的作用主要在于防止粘砂。 ② 铸钢件的合金熔点很高，浇注温度高达1500-1650℃，因此要求混型砂有较高的耐火度和透气性。铸钢件湿型砂一般应具有以下一些特点： 采用耐火度高的硅砂； 膨润土加入量相应增多，以提高型砂强度，以有利于降低水分，以有利于防止粘砂、夹砂和气孔缺陷； 严格控制湿型砂水分，提高型砂的透气性； ③铸造非铁合金件的合金熔点一般不高，铜合金浇注温度约1200℃，铝合金浇注温度一般不超过700℃一800℃，镁合金浇注温度更低，因此时湿型砂的耐火度和化学热稳定性要求不高，但非铁合金液一般极易氧化，主要要求是防止合金液渗入铸型，要求铸件有较清晰轮廓和光洁的表面。 根据确定铸件浇注位置的一般原则，指出下列每一组图形中的哪一个是合理的，并说明其理由。 图1 图2 图3 答： 图1： a) 不合理 b) 合理 铸件的重要加工面、工作面、受力面应尽量放在底部或侧部，以防止这些面产生铸造缺陷。图示的齿轮轮齿是加工面和使用面，应将其朝下。 图2： a) 不合理 b) 合理 浇注位置应有利于所确立的顺序凝固，对于体收缩较大的合金，浇注位置应尽量满足定向凝固的原则，铸件厚实部分应在浇注位置上方，以利于冒口补缩。 图3：a) 不合理 b) 合理 浇注位置应有利于砂芯的定位支撑，使排气顺畅，尽量避免吊芯、悬臂砂芯。 3．试介绍酚醛—酯自硬砂法的基本工艺和它的优点及不足之处 答题要点： 酚醛—酯自硬法用树脂为在强碱性条件下合成的碱性甲阶酚醛树脂水溶液，其pH值高达11—13．5。 用于这种粘结剂的催化剂为一系列的液态酯。 酚醛—酯自硬法的一个特殊优点是,有机酯固化剂能直接参与树脂的硬化反应,但在室温下有机酯仅能使大部分树脂交联,故它有一定的塑性。在浇注时的热作用下,未交联的树脂继续进行缩聚反应(称二次硬化),这种先表现出塑性,然后再转为刚性而产生较高强度的特点,导致树脂砂具有一定的热塑性和容让性,可减少硅砂的热膨胀对铸件的收缩阻力,从而减轻铸件、特别是薄壁铸钢件产生热裂纹倾向。 目前还有待改进之处是，在树脂加入量相同的条件下，酯硬化砂的实际粘结强度没有酸催化的树脂砂和尿烷自硬砂的高；存放稳定性差；旧砂用干法再生后的使用率平不高。总之，酚醛-酯自硬法是有发展前途的新型树脂体系之一，其树脂砂的成本可能较高，但它在生态学、工人操作和铸造质量上的许多优点有可能弥补成本较高这一缺点。