鑄造工藝學(xué)-2013-14(2)-AB-答案2

1、南陽(yáng)理工學(xué)院課程考試參考答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)考試課程：鑄造工藝學(xué) 學(xué)年學(xué)期：2013-2014-2 試卷類型：A 考試時(shí)間：120分鐘一、名詞解釋：（每題2分，共10分） 1. 分型面：分型面是兩半鑄型相互接觸的表面，其目的是為了取出模樣。一般設(shè)置在鑄件投影面積最大處。2. 芯頭：芯頭是指砂芯上伸出鑄件以外不與金屬液體相接觸的那部分砂芯。3. 起模斜度：為方便起模，在模樣，芯盒的出模方向留有一定的斜度以免損壞砂型砂芯這個(gè)斜度為起模斜度。4. 鑄造加工余量：在鑄件工藝設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)先增加的，而后在機(jī)械加工時(shí)又被切去的金屬厚度。機(jī)械加工余量等級(jí)由精到粗為ABCDEFGHJ九個(gè)等級(jí)。5. 補(bǔ)貼：為了保證冒口補(bǔ)縮

2、通道暢通，另外加在鑄件上的部分，稱為補(bǔ)貼。補(bǔ)貼可防止鑄件縮孔和縮松等缺陷，要在鑄件清理、加工時(shí)去除。二、問(wèn)答題：（每題7分，共42分）1什么是鑄造工藝設(shè)計(jì)？2什么是鑄件的工藝出品率？提高冒口補(bǔ)縮效率的途徑有哪些？3砂型由哪幾部分組成，各部分主要起什么作用？4澆注系統(tǒng)由哪幾部分組成？并簡(jiǎn)要說(shuō)明各部分的作用。5冷鐵的主要作用有哪些？對(duì)外冷鐵的安放有何要求？6解釋奧贊公式中各符號(hào)的含義，并簡(jiǎn)要說(shuō)明應(yīng)用該公式設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)的步驟。（奧贊公式為： ） 1. 答：鑄造工藝設(shè)計(jì)就是根據(jù)鑄造零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)要求、生產(chǎn)批量、生產(chǎn)條件等，確定鑄造方案和工藝參數(shù)，繪制鑄造工藝圖，編制工藝卡等技術(shù)文件的過(guò)程。2.

3、答：鑄件的工藝出品率是指，鑄件質(zhì)量占生產(chǎn)鑄件消耗的金屬液質(zhì)量之比，它用“鑄件質(zhì)量/（鑄件質(zhì)量+澆注系統(tǒng)質(zhì)量+冒口質(zhì)量）”來(lái)計(jì)算。提高冒口中金屬液的補(bǔ)縮壓力：大氣壓力冒口，型時(shí)作出錐頂砂或在暗冒口頂部插砂芯。延長(zhǎng)冒口中金屬液的保持時(shí)間的途徑有： 保溫、發(fā)熱冒口，用保溫材料或發(fā)熱材料作冒口套、頂部使用保溫劑、發(fā)熱劑的冒口。3. 答：砂型由原砂、粘結(jié)劑、附加物和氣隙組成。提供必要的耐高溫性能和熱物理性能；氣隙提供了透氣性；粘結(jié)劑將原砂粘結(jié)在一起，提供砂型的強(qiáng)度；附加物改善型砂的某些工藝性能和使用性能。4. 答：澆注系統(tǒng)是引導(dǎo)金屬液體流入鑄型型腔的通道。由澆口杯、值澆道、橫澆道、內(nèi)澆道組成。（1）澆口

4、杯：承受金屬液，防飛濺外溢，分離熔渣，避免對(duì)型腔的直接沖擊。（2）直澆道：提供充型壓力，控制充型能力和流速。（3）橫澆道：水平通道，梯形截面，起擋渣、分配流量的作用。（4）內(nèi)澆道：在橫澆道的下部，直接和型腔相連的部分，截面扁梯形，分配金屬、控制充型速度。5. 答：冷鐵作用：（1） 鑄件順序凝固，防止縮孔、縮松，提高工藝出品率； （2 ）保證同時(shí)凝固，防變形和裂紋；（ 3 ）加速局部冷卻，改善基體組織；（4 ）保證冒口難于補(bǔ)縮部分不出現(xiàn)縮孔、縮松。冷鐵分為外冷鐵和內(nèi)冷鐵。外冷鐵處鋼的凝固層厚度約為砂型處的兩倍多。由于凝固層厚度不同，線收

5、縮開(kāi)始時(shí)間不同，易產(chǎn)生裂紋。所以，外冷鐵側(cè)面作成45度角。以平緩過(guò)度。另外，需急冷表面積大時(shí)，易采用多塊小型外冷鐵，間錯(cuò)布置，留有間隙。6. 答：奧贊公式中：S為阻流截面面積；m為流經(jīng)阻流的金屬總質(zhì)量； 為充填型腔的總時(shí)間；為充填全部型腔時(shí)，澆注系統(tǒng)阻流截面的流量系數(shù)；Hp為充填型腔時(shí)的平均計(jì)算壓頭。在澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，先用奧贊公式計(jì)算出阻流截面面積；然后根據(jù)經(jīng)驗(yàn)法確定的直澆道、橫澆道、內(nèi)澆道的面積比，來(lái)確定澆注系統(tǒng)中各個(gè)澆道的截面形狀和大小。（各7分，每個(gè)答案平均分開(kāi)計(jì)分）三、工藝分析題 （每題分見(jiàn)小題后，共26分）1. 下面哪種鑄件結(jié)構(gòu)（左圖，右圖）適合鑄造，簡(jiǎn)要說(shuō)明原因。（每題4分，共16

6、分）2支座零件圖如下（左），支座材質(zhì)為鑄鋼，請(qǐng)分析其右邊的鑄造工藝圖中都進(jìn)行了哪些鑄造工藝設(shè)計(jì)，作為鑄造工藝圖，還缺少哪些內(nèi)容。（10分） 答：已設(shè)計(jì)的鑄造工藝有：澆注位置與分型面設(shè)計(jì)的確定、砂芯及芯頭設(shè)計(jì)、鑄造加工余量、不鑄出的孔、起模斜度設(shè)計(jì)。還需要的鑄造工藝設(shè)計(jì)有：澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)，冒口系統(tǒng)設(shè)計(jì)。作為鑄造工藝圖，還缺少標(biāo)題欄和技術(shù)要求。三、鑄造工藝設(shè)計(jì)題 （每題分見(jiàn)小題后，共22分）1寫出下面三個(gè)簡(jiǎn)單幾何體的模數(shù)，（4分）2下面零件是材質(zhì)為ZG230450的鑄鋼法蘭(密度為7.8×103kg/m3)，試畫出其鑄造工藝圖，具體內(nèi)容是：(1)分型面及澆注位置；(2)機(jī)械加工余量；(3)

7、起模斜度；(4)砂芯；(5)冒口的形狀；(6)補(bǔ)貼；(7)冷鐵的形狀；(8)鑄肋；(9)澆注系統(tǒng)的位置。（18分） 南陽(yáng)理工學(xué)院課程考試參考答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)考試課程：鑄造工藝學(xué) 學(xué)年學(xué)期：2013-2014-2 試卷類型：B 考試時(shí)間：120分鐘一、名詞解釋：（每題2分，共10分） 1. 澆注位置：澆鑄時(shí)鑄件在型腔內(nèi)所處的狀態(tài)和位置。2. 反變形量：為解決平板類零件、細(xì)長(zhǎng)形零件的撓曲變形問(wèn)題，在做模樣或芯盒時(shí)進(jìn)行鑄件形狀調(diào)整，在鑄件產(chǎn)生變形的反方向上，調(diào)整的變形量稱為反變形量。3. 冷鐵：為增加鑄件局部冷卻速度，在型腔內(nèi)部或工作表面安放的金屬塊。冷鐵分為內(nèi)冷鐵和外冷鐵兩大類。4. 冒口：冒口是鑄

8、型內(nèi)用以儲(chǔ)存金屬液的空腔，在金屬冷卻和凝固過(guò)程中，為鑄件補(bǔ)給金屬液，從而防止縮孔、縮松的形成，同時(shí)還有集渣和排氣的作用。5. 粘砂：在鑄件表面上，全部或部分覆蓋著一層金屬(或金屬氧化物)與砂（或涂料）的混（化）合物或一層燒結(jié)構(gòu)的型砂，致使鑄件表面粗糙，難于清理。二、問(wèn)答題：（每題7分，共42分）1. 砂芯作用有哪些？芯頭設(shè)計(jì)時(shí)主要設(shè)計(jì)什么內(nèi)容？2. 什么是開(kāi)放式澆注系統(tǒng)，什么是封閉式澆注系統(tǒng)？3. 常見(jiàn)的鑄造缺陷有哪些？4. 在鑄造時(shí)冒口的主要作用是什么？簡(jiǎn)述冒口補(bǔ)縮的基本條件。5. 解釋奧贊公式中各符號(hào)的含義，并簡(jiǎn)要說(shuō)明應(yīng)用該公式設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)的步驟。（奧贊公式為： ）6. 為什么要設(shè)置分型面

9、，怎樣選擇分型面？（各7分，每個(gè)答案平均分開(kāi)計(jì)分）1. 答：砂芯的作用是形成鑄件的內(nèi)腔、孔和鑄件外形不能出砂的部位。2. 答：按澆注系統(tǒng)各組元截面的比例可分為封閉式、半封閉式及開(kāi)放式澆注系統(tǒng)。(1) 封閉式澆注系統(tǒng)，其F杯>F直>F橫>F內(nèi)，即阻流截面在內(nèi)澆道。澆注時(shí)金屬液容易充滿澆注系統(tǒng)，呈有壓流動(dòng)狀態(tài)；(2) 開(kāi)放式澆注系統(tǒng)，其F直上<F直下<F橫<F內(nèi)，即阻流截面在直澆道上口（或澆口杯底孔）。當(dāng)各組元開(kāi)放比例較大時(shí)，金屬液不易充滿澆注系統(tǒng)，呈無(wú)壓流動(dòng)狀態(tài)。3. 答：鑄件常見(jiàn)的缺陷有：氣孔、粘砂、夾砂、砂眼、脹砂、冷隔、澆不足、縮松、縮孔、缺肉，肉瘤等。

10、可分為孔眼類缺陷、裂紋類缺陷、形狀尺寸不合格類缺陷、成分組織性能不合格類缺陷和表面缺陷等。 4. 答：冒口是鑄型內(nèi)用以儲(chǔ)存金屬液的空腔，在金屬冷卻和凝固過(guò)程中，補(bǔ)給金屬液，從而防止縮孔、縮松的形成，同時(shí)還有集渣和排氣的作用。冒口補(bǔ)縮的基本條件為：1）冒口的凝固時(shí)間不小于鑄件(被補(bǔ)縮部分)的凝固時(shí)間；2）冒口內(nèi)有足夠的合金液來(lái)補(bǔ)充鑄件的液態(tài)收縮與凝固收縮；3）在凝固期間,冒口與被補(bǔ)縮部位之間始終保持暢通的補(bǔ)縮通道。5. 答：奧贊公式中：S為阻流截面面積；m為流經(jīng)阻流的金屬總質(zhì)量； 為充填型腔的總時(shí)間；為充填全部型腔時(shí)，澆注系統(tǒng)阻流截面的流量系數(shù)；Hp為充填型腔時(shí)的平均計(jì)算壓頭。在澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，

11、先用奧贊公式計(jì)算出阻流截面面積；然后根據(jù)經(jīng)驗(yàn)法確定的直澆道、橫澆道、內(nèi)澆道的面積比，來(lái)確定澆注系統(tǒng)中各個(gè)澆道的截面形狀和大小。6答：分型面是指兩半鑄型接觸的表面，分型面主要是為了造型時(shí)能夠從砂型中取出模樣。分型面的優(yōu)劣在很大程度上影響鑄件的尺寸精度、成本和生產(chǎn)率。選擇原則：（1）應(yīng)使鑄件全部或大部置于一個(gè)型內(nèi)；（2）應(yīng)盡量減少分型面的數(shù)目；（3）分型面應(yīng)盡量選擇平面；（4）便于下芯、合箱和檢查尺寸；（5）不使沙箱過(guò)高；（6）受力件的分型面的選擇不應(yīng)消弱鑄件結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；三、工藝分析題 （每題分見(jiàn)小題后，共26分）1. 下面哪種鑄件結(jié)構(gòu)適合鑄造，簡(jiǎn)要說(shuō)明原因。（每小題4分，共16分）2. 下面零件的零件圖（a）、鑄件圖（b）和鑄造工藝圖（c）如圖。請(qǐng)分析其鑄造工藝圖中都進(jìn)行了哪些鑄造工藝設(shè)計(jì)，還缺少哪些內(nèi)容。（10分） 答：已設(shè)計(jì)的鑄造工藝有：澆注位置與分型面設(shè)計(jì)的確定、砂芯及芯頭設(shè)計(jì)、鑄造加工余量、不鑄出的孔、起模斜度設(shè)計(jì)。還需要的鑄造工藝設(shè)計(jì)有：澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)，冒口系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 三、工藝設(shè)計(jì)