特种铸造习题参考答案.doc

特种铸造习题1. 为什么要发展特种铸造?当前特种铸造的主要方法有哪些?答：市场对铸件的需求量日益增加，对铸件质量、生产周期的要求也越来越苛刻常见的特种铸造方法：熔模铸造，消失模铸造，金属型铸造，压力铸造，低压铸造，挤压铸造，差压铸造，真空吸铸，离心铸造，石膏型铸造，陶瓷型铸造，连续铸造，半连续铸造，壳型铸造，磁型铸造，石墨型铸造，冷冻铸造等。2. 特种铸造的基本特点是什么?对铸件生产(铸件质量)有什么积极意义?答：1从铸造工艺角度考虑，铸件的尺寸精度和表面粗糙度主要取决于铸型的性质。改变铸型的制造工艺及材料的特种铸造方法。熔模铸造：薄壳铸型，耐火度高。金属型铸造：金属铸型。消失模铸造：不含粘结剂的干砂铸型。还有：石膏型铸造，陶瓷型铸造，石墨型铸造等。2化学成分相同条件下铸件的机械性能主要取决于冷却速度。改变液态金属充填及冷却条件。离心铸造：在离心力作用下凝固。压力铸造：高压力下充填和凝固。金属型铸造：冷却速度比砂型制造快。还有：低压铸造，差压铸造，真空吸铸等。1铸件尺寸精确（熔模铸造CT4-7,消失模铸造CT69，压力铸造CT48），表面粗造度低（熔模铸造：Ra1.6-6.3,消失模铸造Ra6。3-20，压力铸造：Ra1.6-6.3）。可实现少切削或无切削加工。2铸件内部质量好，力学性能高。铸件壁厚可以减薄（最小壁厚：熔模铸造0.5，消失模铸造：23，压力铸造：0.3）。3降低金属消耗和铸件废品率（工艺出品率：熔模铸造3060，消失模铸造4075，压力铸造6090）。4简化铸造工序（熔模铸造除外），易于实现机械化和自动化。5改善劳动条件，提高劳动生产率。3. 与砂型铸造相比,试分析特种铸造的优点及局限性.答：与砂型铸造相比，特种铸造的优点：1铸件尺寸精确（熔模铸造CT4-7,消失模铸造CT69，压力铸造CT48），表面粗造度低（熔模铸造：Ra1.6-6.3,消失模铸造Ra6。3-20，压力铸造：Ra1.6-6.3）。可实现少切削或无切削加工。2铸件内部质量好，力学性能高。铸件壁厚可以减薄（最小壁厚：熔模铸造0.5，消失模铸造：23，压力铸造：0.3）。3降低金属消耗和铸件废品率（工艺出品率：熔模铸造3060，消失模铸造4075，压力铸造6090）。4简化铸造工序（熔模铸造除外），易于实现机械化和自动化。5改善劳动条件，提高劳动生产率。并不是每一种特种铸造方法都有上述全部特点！4. 金属型铸件形成过程的特点是什么？它对铸件质量有些什么影响？答：导热性好：金属型铸造时，铸型材料的导热性能对铸件的凝固起主导作用。无透气性：易造成的缺陷：1.气体阻力大造成浇不足、冷隔。2.排不出的气体造成铸件侵入性气孔的产生。无退让性：室温：应力集中阻碍取件和取芯、导致裂纹冷却过程中：收缩受阻拉应力拉伸变形热裂纹冷裂纹5. 简述金属型铸造工艺要点所包含的主要内容。答：1. 金属型的准备：新金属型或长期未用的金属型，应先起封，除油，并在200300下烘烤，除净油迹。经过了一个生产周期，需要清理的金属型而言，应着重清除型腔、型芯、活块、排气塞等工作表面上的锈迹、涂料、粘附的金属屑等杂物。 2. 金属型的预热：金属型在工作前应预热并涂敷涂料，未经预热和喷涂涂料的金属型不能进行浇注。因为金属型导热性好，金属液冷却快，流动充型能力差，容易使铸件出现冷隔、浇不足、夹杂、气孔等缺陷。 3金属型的浇注：金属型的浇注工艺参数即模具温度、浇注温度和涂料的选择是生产优质铸件和延长金属型使用寿命的关键。4铸件的出型和抽芯时间：金属型芯在铸件中最适宜的停留时间是当铸件冷却到塑性变形温度范围内，并有足够的强度时，是最好的抽芯时间。 5金属型工作温度的调节：风冷、间接水冷、直接水冷、局部加热 6金属型涂料6. 金属型涂料的主要作用是什么？简述其基本组成。答：金属型涂料的作用：1）保护金属型。浇注时可减轻液体金属对金属型的热冲击和对型腔表面的冲刷作用；在取出铸件时，减轻铸件对金属型和型芯的磨损，并使铸件易从铸型中取出。2）采用不同冷却性能的涂料（如激冷涂料、保温涂料等）能调节铸件在金属型中各部位的冷却速度，控制凝固顺序。3）改善铸件的表面质量。防止因金属型有较强的激冷作用而导致铸件表面产生冷隔或流痕以及铸件表面形成白口层。4）改善型腔中气体的排除条件，增加合金的流动性。5）获得复杂外型及薄壁铸件。基本组成：1）耐火材料：氧化锌、滑石粉、锆砂粉、硅藻土粉等。2）粘结剂：水玻璃、糖浆、纸浆废液等。3）溶剂：水等。4）附加物7. 金属型破坏的原因是什么？简述提高金属型寿命的有效途径。答:金属型铸造中，由于金属液的浇注温度高（如铝合金的浇注温度为973K1023K），金属型的型腔部分直接与高温金属液接触且受交变的热应力作用，为保证金属型的使用寿命，型腔的制作材料应具有足够的耐热性、淬透性和良好的机加工和焊接性能。8. 分别阐述铸件在金属型中的浇注位置选择原则和铸型分型面的选择原则。答：铸件在金属型中的位置，直接关系到型芯和分型面的数量、液体金属的导入位置、冒口的补缩效果、排气的通畅程度以及金属型的复杂程度等。铸件在金属型中位置的设计原则如下：1）浇注系统易于安放，保证金属液平稳地充满金属型，排气方便，避免金属液流卷气和氧化。2）铸件最厚大部位应放置在金属型的上端，便于设置冒口补缩。如盖子或盘形铸件的厚大法兰面应向上，便于设置冒口补缩。3）应使金属型结构简单，型芯数量少，安装方便，定位牢固可靠。4）应保证便于分型取出铸件，防止铸件被拉裂或变形。分型面选择的基本原则：1）对于形状简单的铸件，分型面应尽量选在铸件的最大端面上，同时铸件最好都布置在一个半型内或大部分分布在半型内。2）矮的盘形和筒形铸件，分型面应尽量不选在铸件的轴心上。3）分型面应尽可能地选在同一个平面上，尽量避免曲面分型。4）应保证铸件分型方便，尽量减少或不用活块。5）分型面应尽量不选在铸件的基准面上，也不要选在精度要求较高的表面上。6）分型面的位置应尽量避免做铸造斜度，而且取件容易。9.金属型型腔尺寸由下列经验公式决定：试阐述式中各参数的意义。答：Ax=Ap+Ap×±±AxAx型腔尺寸Ap铸件名义尺寸，mm铸件收缩率，%金属型的涂料层厚度，mmAx型腔尺寸制造公差，mm10. 金属型结构有哪几种主要形式？答：金属型的结构取决于铸件形状、尺寸大小、分型面选择等因素，按分型面划分，典型的金属型结构形式如下：1）整体金属型浇注出来的铸件无分型面，尺寸精度高，但应用受到限制，仅适用于从铸型中方便取出的简单铸件。2）水平分型金属型铸型主体由上、下两半型组成，下半型固定在工作台面上，上半型作开（合）型动作。可以配置各种型芯，抽芯及顶出。砂芯安放方便，但不便于设计浇、冒口系统，排气条件差。适用于轮盘类铸件。3）垂直分型金属型铸型主体由左、右两半型组成，其中一个半型固定，另一个做开（合）型动作（也可以两个半型同时动作）。操作方便，便于设置浇冒口系统，易实现机械化。适用于结构简单，开型阻力小的铸件。4）综合分型金属型铸型主体有两个或两个以上的垂直和水平分型面组成，可以设置型芯及抽芯，方便设计浇冒口和排气。易实现机械化，广泛应用于各类复杂铸件。11. 熔模铸造的实质、基本特点及应用范围是什么？答：熔模铸造就是在蜡模（也可用树脂模）表面涂覆多层耐火材料，待硬化干燥后，加热将蜡模熔化，而获得具有与蜡模形状相应形状的型壳，再经焙烧之后进行浇注而获得铸件的一种方法，故又称为失蜡铸造（Lost Wax Casting）。熔模铸造的基本特点:制壳时采用可熔化的一次模，因无需起模，故型壳为整体而无分型面，且型壳是由高温性能优良的耐火材料制成。熔模铸造特别适合于生产尺寸精度要求高，表面粗糙度值低，形状复杂的铸件，合金材料不受限制。12. 试述熔模铸造生产工艺过程中各主要工序。答：熔模铸造工艺过程：压型注蜡单个蜡模蜡模组结壳脱蜡、焙烧填沙、浇注13. 常用的模料有哪几种？他们的基本组成、性能、特点如何？答：石蜡与硬脂酸配合使用调整其比例来控制性能（软化点强度等）（1:1）石蜡含量增加，强度增高，热稳定性下降硬脂酸含量增加，软化点、流动性、涂挂性提高，硬度提高，强度下降，凝固温度区间变窄蜡基模料优点：易于配制（熔点较低），复用性好。不足：软化点过低，收缩率略大，硬脂酸价格过高。松香基模料优点：兼顾蜡基的长处，表面光亮、针入度小，常用于精度要求很高的铸件生产中。14. 简述模料配制的工艺程序和要点。答：配制工艺：是指按照模料的规定成分和配比，将各种原料熔融成液态，混合并搅拌均匀，滤去杂质浇制成合乎要求的糊状模料直接使用，或浇注成锭块待用。模料配制工艺要点：A严格控制温度的升限和在高温下停留的时间。避免模料的烧损和变质。（防止局部过热）B合理安排各组元的加热顺序原则：溶剂优先，互溶在前。C充分搅拌（互溶），滤去杂质（回收），保温静置（排气）15. 熔模铸造中常用的模料性能恶化的原因主要是什么？回收处理方法有哪几种？答：模料变质的原因：（1）蜡基模料中硬脂酸变质(发生皂化反应)（皂化反应）：置换反应（Al、Fe）中和反应（氧化钠、氨水）复分解反应（Ca、Mg盐）皂化物不溶于水-不易去除，影响模料性能，进一步降低铸件质量（2）砂和涂料的污染熔模制好后，上面要涂挂涂料、撒砂以制出型壳，在制造熔模、制壳以及与蜡的熔失过程中，有时会受到砂和涂料等异物的污染。所以，制模车间一定要注意工作场地的卫生。防止模料污染（一般要白大衣、拖鞋、瓷地面、工作台洁净）（3）熔失熔模时过热，石蜡烧坏、氧化变质。回收蜡基模料的处理方法（1）盐酸（硫酸）处理法具体方法为将水和旧模料放在不生锈的容器中（水占模料的25-35%）加热至80-90，然后加入模料重3-5%的工业盐酸（或2-3%的浓硫酸）继续加热，使酸与模料充分反应，经30-40分钟后，静置使水与模料分离，然后过滤，浇成锭，由于硬脂酸铁与盐酸反应是可逆的且很快达到平衡，因此模料中的硬脂酸铁难以去除干净。盐酸和硫酸都可使除硬脂酸铁以外的硬脂酸盐还原为硬脂酸：Me（C17H35COO）+HCl=C17H35COOH+MeCl（2）活性白土处理法活性白土是有一种经酸处理后的黏土，它的晶格由硅氧四面体和铝氧八面体交叉成层构成，各层间有大量的孔隙。好的白土，其孔隙率可达60-70%，有很大的比表面积。因而具有较高的吸附能力，能吸附模料中硬脂酸盐。此外，活性白土中的阳离子（特别是三价铝离子）还能和模料中的带负电荷的的胶状杂质结集成中性质点，变成凝胶下沉。所以可用活性白土去除模料中的硬脂酸盐。生产中一般用此法作为盐酸处理的补充工序，即每隔一段时间将用盐酸处理过的模料加热到120左右，向模料中加入烘干的活性白土（为模料重的10-15%）进行搅拌，半小时后，在120下保温静置4-5小时，待活性白土与液态模料充分分离后即可处理好模料。（3）电解法电解处理方法可去除模料中的硬脂酸铁。电解液浓度为2.8-3.5%，温度为80-85的盐酸溶液，处理时向电解槽中加入经酸处理的熔融模料，通电后当电压超过盐酸的电解电压（1.36v）时，在阳极碳棒上析出活性极强的初生态氯，它有很强的氧化能力，能从硬脂酸铁中夺取Fe+3，形成FeCl3反应如下：4Fe（C17H35COO）3+12（Cl）+6 H2O=12 C17H35COOH+4FeCl3+3O2而在阴极（铅板）上则析出还原能力极强的初生态氢，将Fe+3还原成Fe+2其反应如下：FeCl2在水中溶解度很大，能从模料进入盐酸中。因此，硬脂酸铁不断被还原为硬脂酸，使模料净化。实际生产中，常用盐酸（硫酸）处理法，也用活性白土处理法，用电解处理法因工艺复杂故很少采用。16. 常用制壳耐火材料有哪几种？它们的性能、特点及应用场合如何？答：耐火材料（石英刚玉锆英砂等）1）人造石英（SiO2)573发生相变线膨胀率1.4%优点：价廉缺点：当加热到573时，由转变为膨胀大呈酸性应用：适用于碳钢、低合金钢、铜合金；不适于铝、钛、锰、铬合金钢2）熔融石英石英玻璃熔融石英熔化温度为1713，导热系数低，热膨胀系数几乎是所有耐火材料中最小的，因而它具有极高的热震稳定性。SiO2含量99.5%优点：纯度高，线膨胀小，热稳定性好缺点：价格贵应用：易被氢氟酸或碱侵蚀便于除芯，常用于作陶瓷型芯的基本材料3）锆英砂锆英砂又称硅酸锆，是天然存在的矿物材料。常含有少量的放射性的铀、TiO2和微量稀土氧化物。纯锆英石在1775能分解析出SiO2，有高的耐火度。优点：导热蓄热性好；热膨胀小而均匀缺点：价格贵，微量辐射性应用：浇注温度低于1500的合金铸件4） 电熔刚玉-Al2O3熔点2030密度大，结构致密，导热性好，热膨胀系数小，高温化学稳定性好。优点：熔点高，结构致密，导热好，热膨胀小而均匀，化学性能稳定，型壳尺寸稳定缺点：价格贵应用：高合金钢、耐热合金及镁合金5）莫来石（硅酸铝耐火材料）莫来石又称高铝红柱石，分子式为3Al2O3·2SiO2。密度约为3.16g/cm3，膨胀系数54×10-7l/，在1810开始出现液相。莫来石很少以天然形式存在，多是人工合成（高温烧结）。17. 常用的粘结剂有哪几种？简述它们的化学组成及粘结机理。答：几种常用的黏结剂1.硅酸乙酯水解液硅酸乙酯(C2H5)4Si是由四氯化硅和乙醇作用而成：SiCl4+4 C2H5OH=(C2H5)4Si+4HCl生产中由于工业乙醇中含有水，且乙醇又极易吸水，且盐酸和乙醇作用也生成水（HCl+C2H5OH=C2H5Cl+H2O），所以硅酸乙酯中总有水。水能使正硅酸乙酯水解而形成不同聚合度的聚合物。其反应如下：C2H5O C2H5OC2H5OSiO C2H5+HOH=C2H5OSiOH+C2H5OHC2H5O C2H5O(乙氧基硅醇)由于SiOH间脱水聚合倾向很强，故乙氧基硅醇极不稳定易发生如下缩聚反应：C2H5O C2H5O C2H5O C2H5OC2H5OSiOH+H OSiO C2H5=C2H5OSiOSiO C2H5+H2OC2H5O C2H5O C2H5O C2H5O在熔模铸造过程中硅酸乙酯的水解是分两个阶段进行的。第一阶段：硅酸乙酯硅酸乙酯水解液这时，我们需要的是具有一定聚合度的线型或枝型的聚合物，即具有一定黏度和黏结力的黏结剂。故加水量应严格控制。使硅酸乙酯的水解反应进行到一定程度为止。第二阶段：干燥硬化硅酸乙酯水解液配制成涂料,制壳后，涂料层继续发生水解反应，直至形成硅凝胶。制壳后，涂料层置于空气中，空气中的水分可使硅酸乙酯继续进行水解缩合反应，在线型或枝型乙氧基硅酸结构间相互交联，最后形成网状结构。在网状结构间还含有一定的乙氧基，称为有机硅聚合物。随着胶凝过程进一步进行，乙氧基不断被羟基取代，水解作用趋于完全。网状的有机硅聚合物逐渐变为无机硅聚合物，这时型壳中的黏结剂薄膜由强度高，高温稳定性好的硅凝胶组成。特点：强度高，高温稳定性好，价格贵2. 硅溶胶硅溶胶是将水玻璃经过离子交换后去掉其中的钠离子和其它杂质，再经浓缩制得的。它是硅酸的多分子聚合物，为较纯净的硅酸水溶液，也称硅酸溶胶。为乳白色或青白色溶液。分子式为n H2O.mSiO2。硅溶胶的胶凝过程是粒子首先连接成枝链，枝链再连接成三维的网络，最后随着水分的不断蒸发，形成凝胶。粒子之间有牢固的SiOSi化学键连接着。所以它具有高的结构强度和硬度，并能承受高温作用。SiOH+HOSiSiOSi+H2O3.水玻璃粘结剂（1）熔模铸造中水玻璃粘结剂的硬化机理水玻璃在砂型铸造中的常用粘结剂。其基本组成是硅酸钠和水（聚硅酸钠水溶液）。硅酸钠是强碱弱酸盐，在水中极易水解：Na2O·mSiO2+nH2O2Na+2OH-+mSiO2（n-1）H2O-Q加入酸性物质，有利于聚硅酸钠水解，使水解反应向右进行。在熔模铸造中常用酸性盐作硬化剂，如：NH4Cl、结晶AlCl3、聚合AlCl3和结晶MgCl2。当用NH4Cl水溶液作硬化剂，与水玻璃型壳相遇时，将发生如下化学反应：Na2O·mSiO2+nH2O+2NH4Cl2NaCl+mSiO2（n-1）H2O+NH4OHNH3+H2O水解的结果使水玻璃溶液中硅酸浓度增高，硅酸分子中硅羟基不断脱水聚合成聚硅酸大分子，继而成为硅酸溶胶，最后凝聚成为不可逆的硅酸凝胶，使型壳具有常温强度。SiO H+HOSiSiOSi+H2O18. 简述制壳工艺。答：制壳工艺包括：除油和脱脂在模组上涂挂涂料撒砂型壳的干燥和硬化熔失熔模培烧 57次19. 试分析压型、熔模、型壳与铸件质量的关系。答：熔模表面质量的控制1)“液态压注模料”大多采用在熔点下呈糊状时压注(并非真正的液态下压注)A防止液态紊流、飞溅造成流痕及卷入气泡。B保证表面光洁度。C收缩率降低。2)合理确定工艺参数压蜡温度压注压力压型温度压射速度保压时间原则：温度适中，压力尽量大（一定范围内）3)制造浇道模料在脱蜡过程中要先于模型熔化（材料及形状）20. 熔模铸造工艺设计的任务是什么？浇冒口系统的作用与要求是什么？答：熔模铸造工艺设计的任务为：（1）分析铸件结构的工艺性；（2） 选择合理的工艺方案，确定有关的铸造工艺参数，在上述基础上绘制铸件图；（3） 设计浇冒系统，确定模组结构。 冒口用于补缩，而浇口最主要的作用是引导金属液流进入型腔，同时浇口杯底部的弧形结构可以减缓金属液流的冲击，使得进入直浇道的液流平缓，当然浇口也有一定的补缩作用。浇冒口系统应保证模组有足够的强度，使模组在运输、涂挂时不会断裂，并且操作方便。浇冒口系统与铸件间的相互位置应保证铸件的变形和应力最小。浇冒口系统和铸件在冷却发生线收缩时要尽可能不互相妨碍。如果铸件只有一个内浇道，问题尚不大。如果铸件有两个以上的内浇道，则易出现相互妨碍收缩的情况。由于它们的壁厚不同，冷却速度不一样，如浇冒口系统妨碍铸件收缩，则易使铸件出现热裂，如果相反，则受压的铸件便易变形。浇冒口系统所消耗的金属要尽可能少。如欲用圆柱形直浇道补缩较大的铸件热节，或需在直浇道周围布置较多铸件，可只将直浇道上起冒口作用的部分加粗，把仅起通道作用的直浇道部分缩小为防止脱模时模料不易外逸而产生型壳胀裂现象，及使浇注时型内气体易于外逸，可在模组相应处设置排蜡口和出气口21. 试述压型的主要结构组成。答：压型是指用来压制熔模的模型。压型的主要结构组成：型腔模料在此形成熔模。注蜡口模料由此孔进入型腔。内浇道模料由此进入型腔，并形成铸件的内浇道。型芯它形成熔模的内腔。如熔模的内腔是弯曲的，无法用金属型芯形成，可用可溶型芯。它一般用尿素为材料，即先把尿素加热熔化，然后把尿素倒入制造可溶型芯的金属型内，尿素在型内凝固成可溶型芯。制熔模时，将可溶型芯放在压型中的相应位置上。最后将带有可溶型芯的熔模放于冷水中溶去可溶型芯，在熔模内便形成所需内腔。型芯固定机构它起固定型芯在压型内位置的作用。压型定位机构防止合型时发生错位。压型锁紧机构它们把压型各部连接为一个整体，防止压制熔模时发生压型上零件的位移与胀开。排气道它主要利用压型的分型面和型芯与型接触面上的缝隙进行排气，以利模料充填型腔。如有必要，也可在上述两个面上开深度为的排气槽进行排气。有时还用改变压型结构的办法以利型腔中某处的排气22.压力铸造的实质、基本特点及应用范围是什么？答：压力铸造（简称压铸）的实质，是在高压作用下，使液态或半固态金属以较高的速度充填压铸型型腔，并在压力作用下凝固而获得铸件的方法。即压力下浇注和压力下凝固。两大特征：高速、高压压力铸造特点（1）产品质量好尺寸精度高，CT67级。表面粗糙度低，58级。强度和硬度高，比砂型高25%30%，但延伸率低70%。可以制得薄壁复杂且轮廓清晰的铸件。现代超薄铝合金压铸技术可制造0.5mm厚的铸件，如铝合金笔记本电脑外壳。最小铸出孔0.7mm。（2）生产效率高。压力铸造的生产周期短，一次操作的循环时间约为5s3min，且易实现机械化和自动化。这种方法适于大批量的生产。（3）经济效果优良由于铸件精度高，尺寸稳定，加工余量少，表面光洁。压铸件的加工余量一般在0.20.5mm范围，表面粗糙度在Ra3.2m以下。只要对零件进行少量加工便可进行装配，有的零件甚至不用机械加工就能直接装配使用。减少后续加工费用。同时金属利用率高。目前常用的材料对于熔点较低的锌，铝，镁，等合金的压铸来说，尚能达到寿命要求，（实际仍不理想）而对于熔点较高的铜合金的压铸，则压室和模具型腔的材料问题对寿命影响成为十分突出的问题了。对于熔点更高的黑色金属压铸就更是如此。压力铸造的应用范围：（1）合金:低熔点金属。锌：90%是用压铸法生产的铝：30-50%为压铸件。批量尺寸合适就用压铸（近年受低压铸造竞争）铜：1-2%镁：工艺复杂易热裂，但不粘型，性能好，正在发展中。铁：极少（温度太高，压铸机寿命太短）（以前国外有研究，到八十年代看不到此文章了）（2）大小：最重50kg最轻几克最大2m直径（太大，Q=P×S要很大）最小0.2壁厚（3）精度：高精度。（所有铸造方法中精度，光洁度最高。）（4）批量：大批量。（压型很贵）（5）越复杂，壁越薄，越显示优越性。应用：最多为汽车拖拉机制造业，仪器，仪表，电子工业，农机，国防工业，计算机，医疗器械制造业中。（大部分在上海民用件，大连锁厂）用压铸法生产的零件有：发动机汽缸件、汽缸盖变速箱体、发动机罩、仪表，壳体，支架、管接头、齿轮等23.根据压铸过程中压力的变化曲线(见右图)，简述到各个不同阶段的压铸工艺内容。第一阶段：慢速封孔阶段慢速封孔阶段：压射冲头以慢速向前移动，液体金属在较低压力作用下推向内浇口低的压射速度是为了防止液体金属在越过压室浇注口时溅出；且有利于压铸时缸内气体的排出。此时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：充填阶段此时活塞开始加速，液体金属在压射冲头的作用下充填铸型。由于内浇口的阻力。作用在液体金属上的压力出现小的峰值，液体金属在压力Pc的作用下，以极高的速度充填铸型。压射冲头作用在金属的压力转变为流动金属的流动压力。通过内浇口的金属液流动压力稍有下降，下降程度与金属液的粘度、充填速度、内浇口截面积、铸件壁厚等有关。流动压力使金属获得一定的速度流入型腔，充满整个铸型。第三阶段：增压阶段金属液充填型腔的一瞬间，因受型壁的阻碍，金属的流动突然停止于型壁处，形成冲击，压力剧增。流动压力即转变为流体的动压力，它使铸件的外轮廓清晰，表面光洁，组织致密，尺寸精确。这段时间极短。一般仅为0.020.04S，称为增压建压时间。第四阶段：保压阶段（亦称压实阶段）流体动压力瞬间即逝，压力迅速下降，转变为最终静压力Pj。金属在最终静压力Pj作用下进行凝固，以得到组织致密的铸件。但内浇口凝固后，Pj实际已不起作用，为此要求压铸机构在充型结束时，能在极短时间内建立最终压力，使得铸件在凝固之前，压力能顺利传递到型腔中去。所需Pj的大小与铸件壁厚，复杂程度，合金性能及对铸件的要求有关。一般为50500MPa24. 压铸温度规范包括那几个主要参数？它们对铸件质量及压型寿命有些什么影响？答：压铸温度规范：压铸的过程中温度规范对于充填成型，凝固过程以及压铸型寿命和稳定生产等方面都有很大的影响1浇注温度浇注温度过高，合金收缩大，铸件容易产生裂纹，晶粒粗大，粘型。浇注温度过低，易产生冷隔、表面流纹及浇不足等缺陷。浇注温度的选择：浇注温度是指压室进入型腔时液体金属的平均温度，由于对压室内液体金属温度测量不方便，一般用保温炉内的温度表示选择原则：在保证轮廓清晰，表面光洁的条件下，尽量降低浇注温度。甚至可以粥状压铸。（但对含Si量高的铝件，不宜采用粥状压铸，否则硅将大量析出，以游离态存在于铸件中，使工作性能变坏）2压铸型的温度预热的作用：1.避免高温液体金属对冷压铸型的“热冲击”，延长压铸型的使用寿命。2.避免液体金属“激冷”造成浇不足、冷隔、“冰冻”等缺陷。预热的方法：煤气喷灯、电热器、感应加热。连续生产中压型的工作温度a）控制压型温度的必要性。连续生产中压型温度往往会升高，尤其是压铸高熔点合金，压型温度上升很快。压型温度过高：粘型、铸件冷却慢、晶粒粗大，对铸件性能影响。因此，铸件温度过高应采取冷却措施。b)压铸型一般工作温度t型=1/3 t浇±tt型铸型工作温度t浇金属浇注温度t控制公差，一般取25C）常用措施：1）吹压缩空气2）其它冷却液充填、持压和开型时间1.充填时间：液体金属开始进入型腔起至充满型腔止所需的时间为充填时间。2.持压时间:从液态金属充满型腔到内浇口完全凝固时，压射冲头作用在液体金属上的持续时间。持压时间的作用：使压力传递给未凝固的金属，保证压力下结晶，以获得致密的组织。持续时间的长短取决于铸件的材质和壁厚3.开型时间铸件在型中停留时间：从持压终了至开型取出铸件所需要的时间称为开型时间或铸件在型中停留时间。停留时间太短铸件出型温度过高，强度低，型内顶出铸件可能发生变形，气体膨胀使表面出现气泡；停留时间太长出型温度低，收缩大，抽芯及顶出铸件的阻力增大，对热脆性铸件会发生开裂25. 简述压铸用涂料的作用及应满足的基本要求。答：涂料的作用1）避免液体金属对型腔发生冲刷或黏附现象，保护压型，延长压型寿命2）提高铸件表面质量3）减少抽芯和顶出铸件的阻力对涂料的要求1）高温时具有良好的润滑作用2）挥发点低，在100-150时稀释剂能很好地挥发3）对压铸型和铸件没有腐蚀4）性能稳定，在空气中稀释剂不应挥发过快而变稠，存放期长5）高温时不会析出有害气体6）不会在压铸型表面形成积垢26. 离心铸造的实质、基本特点及应用范围是什么？答：离心铸造是将液体金属浇入旋转的铸型中(通常250-1500/min)，在离心力的作用下，完成金属液的充填和凝固成形的一种铸造方法。离心铸造具有如下一些特点：（1）铸型中的液体金属能形成中空圆柱形自由表面，不用型芯就可形成中空的套简和管类铸件，因而可简化这类铸件的生产工艺过程。（2）离心力作用，显著提高液体金属的充填能力，改善充型条件，可用于浇注流动性较差的合金和壁较薄的铸件。（3）有利于铸件内液体金属中的气体和夹杂物的排除，并能改善铸件凝固的补缩条件。因此，铸件的组织致密，缩松及夹杂等缺陷较少，铸件的力学性能好。（4）可减少甚至不用冒口系统，降低了金属消耗。（5）对于某些合金（如铅青铜等）容易产生重度偏析。（6）铸件内表面较粗糙，有氧化物和聚渣产生，且内孔尺寸难以准确控制（7）应用面较窄，仅适合于外形简单且具有旋转轴线的铸件如管、筒、套、辊、轮等的生产。离心铸造的优点：1.液体金属能在铸型中形成中空的圆柱形自由表面，简化了套筒、管类铸件的生产过程。2.金属充填铸型的能力高。3.补缩条件好，气体和非金属夹杂也易于排出，铸件组织较致密，缺陷较少。4.减少甚至不用浇注系统和冒口，降低金属消耗。5.铸件易产生偏析；铸件内表面较粗糙，尺寸不易控制。6.可生产双金属圆柱形铸件。离心铸造的缺点：铸件内自由表面粗糙，尺寸误差大，品质差。不适用于密度偏析大的合金（如铅青铜）及铝、镁等轻合金。离心铸造的应用：离心铸造主要用来大量生产管筒类铸件，如铁管、铜套、缸套、双金属钢背铜套、耐热钢辊道、无缝钢管毛坯、造纸机干燥滚筒等，还可用来生产轮盘类铸件，如泵轮、电机转子等。27. 离心力场对铸件的成型过程有些什么影响？答：（1）离心铸造时，液体金属中的异相质点的沉浮速度比重力场时的大G倍，重度小的气体，夹杂物就容易移至自由表面，因此，铸件中的气体及夹杂物较少，内表面的气体较多。（2）由于刚析出的晶粒的重度一般大于液体金属，因此有向外表面移动的倾向，金属液中温度低的部分也容易向外表面移动，造成铸件的重度偏析（3）由于重力系数的作用，铸件凝固时的补缩条件好离心铸件的组织致密。28. 离心铸型横断面上引起液体金属相对运动的原因有哪几种？答：离心铸型横断面上液体金属的相对运动离心铸造时，在铸型横断面上有两种原因：1）卧式离心铸造时重力场所引起相对运动在铸型和液体金属之间会发生相对运动。2）由惯性作用所引起的相对运动29. 简述陶瓷型铸造的工艺流程。答：30.简述石膏型铸造的工艺特点及应用范围。答：石膏型铸造的特点：1）石膏浆料的流动性很好，凝结时有轻微的膨胀，所制铸型轮廓清晰、花纹精细。2）石膏型溃散性好，易于清除。3）石膏型的导热性很差，金属浇入后散热缓慢，流动性好，适于生产薄壁铸件。4）石膏型的透气性极差，铸件易产生气孔、浇不足等缺陷。5） 石膏型耐火度低，适于生产铝、锌、铜、金、银等合金铸件。31.简述低压铸造工艺规范的基本内容。答：低压铸造的工艺规范包括升液、充型、增压、保压结晶、卸压、冷却延时，以及铸型预热温度、浇注温度、铸型的涂料等。1） 升液压力和升液速率升液压力是指当金属液面上升到浇口，所需要的压力。金属液在升液管内的上升速度即为升液速度，升液应平稳，以有利于型腔内气体的排出，同时也可使金属液在进入浇口时不致产生喷溅。（2） 充型压力和充型速度充型压力是指使金属液充型上升到铸型顶部所需的压力。在充型阶段，金属液面上的升压速度就是充型速度（3） 增压和增压速度金属液充满型腔后，再继续增压，使铸件的结晶凝固在一定大小的压力作用下进行，这时的压力叫结晶压力或保压压力。结晶压力越大，补缩效果越好，最后获得的铸件组织也愈致密。但通过结晶增大压力来提高铸件质量，不是任何情况下都能采用的。（4） 保压时间型腔压力增至结晶压力后，并在结晶压力下保持一段时间，直到铸件完全凝固所需要的时间叫保压时间。如果保压时间不够，铸件未完全凝固就卸压，型腔中的金属液将会全部或部分流回批捐，造成铸件“放空”报废：如果保压时间过久，则浇口残留过长，这不仅降低工艺收得率，而且还会造成浇口“冻结”，使铸件出型困难，故生产中必须选择一适宜的保压时间。（5） 卸压阶段铸件凝固完毕（或浇口处已经凝固），即可卸除坩埚内液面上的压力（有称排气），使升液管和浇口中尚未凝固的金属液依靠重力落回坩埚中。（6） 延时冷却阶段：卸压后，为使铸件得到一定的凝固强度，防止开型、脱模取件时发生变形和损坏，须延时冷却。（7） 铸型温度及浇注温度低压铸造可采用各种铸型，对非金属型的工作温度一般都为室温，先特殊要求，而对金属型的工作温度就有一定的要求。如低压铸造铝合金时，金属型的工作温度一般控制在200250，浇注薄壁复杂件时，可高达300350。关于合金的浇注温度，实践证明，在保证铸件成型的前提下，应该是愈低愈好。（8） 涂料如用金属型低压铸造时，为了提高其寿命及铸件质量，必须刷涂料；涂料应均匀，涂料厚度要根据铸件表面光洁度及铸件结构来决定。32.解释下列专业术语：软化点(熔模铸造)；可焊性(熔模铸造)；灰分(熔模铸造）模料在高温燃烧后遗留的灰分；热稳定性(熔模铸造)?；充填模料(熔模铸造)?；压射比压(压力铸造);离心压力(离心铸造)；持压时间(压力铸造);脱模时间(连续铸造);覆砂金属型(金属型铸造)（铁模覆砂）答：软化点：模料开始软化变形的温度。可焊性: 模料具有良好的焊接性能和焊接强度灰分: 灰分是指模料经高温焙烧后的残灰。热稳定性：充填模料: 在模料中加入固体、液体、气体等填充物质。压射比压: 压室内液体金属单位面积上受的压力离心压力: 离心铸造时，在离心力的作用下，液体金属内部和铸型壁上与重力场一样，也会受到液体金属的压力作用，这种压力称为离心压力。持压时间: 从液态金属充满型腔到内浇口完全凝固时，压射冲头作用在液体金属上的持续时间。脱模时间: 由浇注到开始拉管的时间。覆砂金属型：是一种新型的铸造方法，它是在粗成形的金属型(称为铁型)内腔覆上一薄层砂而形成铸型的一种铸造工艺。