材料成型⼯艺学⼆复习思考题
第⼀章熔模铸造
1.熔模铸造的特点是什么？普通熔模铸造件机械性能较差的主要原因是什么？
优点：精度⾼，形状、合⾦⽆限制
缺点：铸件性能不好，⼯艺复杂成本⾼，铸件尺⼨、批量受限制 普通熔模铸造机械性能较差的主要原因是：铸态且为热浇（保证轮廓清晰），晶粒粗⼤2.简述熔模铸造的⼯艺过程。
3.熔模铸造中的“模”⽤什么材料制成，熔模铸造中对模料有何要求？通常使⽤的模料分为哪⼏类？各有何基本特点？ 熔模铸造中的“模”⽤“蜡”制成的。
制模材料的性能不单应保证⽅便的制得尺⼨精确和表⾯光洁度⾼、强度好、重量轻的熔模，它还应为型壳的制造和获得良好的铸件创造条件，所以模料的性能应能满⾜以下要求:（1）、熔点要适中，通常希望60-100℃（2）、要求模料有良好的流动性和成型性
（3）、⼀定的强度，表⾯硬度和韧性，防⽌变形损失。
（4）、⾼的软化点（5）、⼩⽽稳定的膨胀系数，保证制得的熔模尺⼨精确。
（6）、与耐⽕涂料有较好的润湿性，即使涂料有良好的涂挂性，⽽且与模料和耐⽕涂料不应该起化学作⽤。
（7）、其它：焊接强度⾼，⽐重⼩，灰份少，复⽤性好，价格便宜，来源丰实，对⼈体⽆害。通常使⽤的模料有以下⼏类：
（1）、蜡基模料。特点：强度⾼、刚性好、熔点适中，但流动性、润湿性、膨胀系数⼤。（2）、松⾹基模料。特点：能与⽯蜡很好互溶。软化点⾼、收缩率低，但黏度⼤，流动性差（3）、其他模料。
如聚苯⼄烯模料。具有较⾼的强度，热稳定性好，收缩⼩及灰尘少，聚苯⼄烯制模⼯艺复杂，不宜制作薄壁及形状复杂的熔模，且熔模的表⾯光洁度差。
4.模料配制需要遵循哪些原则？蜡基模料配制有⼏种⽅式？
原则：
A应根据各组分的互溶性来确定加料顺序
B严格控制温度上限和⾼温停留时间及合适的熔化装置
⽅式：旋转浆叶搅拌法、活塞搅拌法
5.回收的蜡基模料性能会发⽣哪些变化？造成回收模料性能变坏的原因是什么？
在循环使⽤时，模料的性能会变坏：脆性增⼤，灰尘增多，流动性下降，收缩率增⼤，颜⾊由⽩变褐，原因：
（1）蜡基模料中硬脂酸变质(发⽣皂化反应)
（2）砂和涂料的污染
（3）熔失熔模时过热，⽯蜡烧坏、氧化变质
6.哪⼏种处理⽅法可以使旧的蜡基模料的性能得到⼀定程度的恢复？
（1）盐酸（硫酸）处理法
（2）活性⽩⼟处理法
（3）电解法
7.熔模铸造的型壳是如何制造的（由哪三个基本步骤组成）？熔模铸造制造⼀般铸件时型壳需要涂挂⼏层？
型壳的制造⼯艺：涂覆涂料→撒砂→⼲燥硬化
8.熔模铸造制造型壳时可以采⽤哪⼏种粘结剂，各种粘结剂有何特点？它们的硬化机理是什么，⼯业上分别采⽤什么⽅法硬化？
第⼀种是硅酸⼄脂⽔解液。特点：
（1）、涂挂性好
（2）、涂料粉液⽐好（黏度⼩）涂层致密，铸件光洁
（3）、型壳室温、⾼温稳定性好，抗变形能⼒强，尺⼨稳定
（4）、烘⼲（氨催化）⽣产周期短
第⼆种是硅溶胶。特点：
优点：（1）配制简单
（2）稳定性好
（3）不需氨⼲，有利于环保
（4）型壳⾼温强度⽐硅酸⼄酯更⾼
缺点：（1）润湿性、涂挂性差，故铸件光洁度差些
（3）湿强度低
硬化机理：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Si ━O━ Si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。
第三种是⽔玻璃粘结剂。特点：
优点：（1）来源⼴，价格廉。
缺点：（1）与蜡模润湿性差
（2）黏度⼤
（3）含Na2O →型壳⾼温强度低→抗变形能⼒低→铸件精度低
9.⽤⽔玻璃和普通⽯英砂制造熔模铸造的型壳时，所得铸件质量较差的原因是什么？
Na2O·2SiO2共晶物在熔点793℃时出现液相，并使型壳软化变形，因此，⽔玻璃作粘结剂的型壳所浇铸件尺⼨精度、表⾯光洁度都较差
10.模铸造的脱模⽅法有哪⼏种？各种⽅法适合于何种模料?
（1）热⽔法。适合于蜡基模料和⽔玻璃型壳。
（2）蒸汽法。适合于硅酸⼄脂⽔解液或硅溶胶作粘结剂制壳。
11.型壳培烧的⽬的是什么？
（1）去除型壳中的⽔分、残留模料、NH4Cl及盐分。避免浇注时产⽣⽓孔、浇不⾜或恶化铸件表⾯等缺陷。
（2）进⼀步提⾼型壳强度（3）提⾼⾦属的成型性。
12.熔模铸造采⽤热型重⼒浇注法浇注的优缺点是什么？⽣产中采⽤什么措施克服热型重⼒浇注法的缺点？熔模铸造⽣产中还发展了哪些新的浇注⽅法？
优点：流动性好、轮廓清晰、尺⼨精度⾼。
缺点：晶粒粗⼤、机械性能低，铸件表⾯脱碳、氧化。
改善措施：（1）、细化晶粒
（2）、控制浇注⽓氛为还原性
13.清除熔模铸件表⾯粘附的型壳材料有哪些⽅法?
碱煮清理；碱爆清理；电化学清理
1.⾦属型铸造的特点是什么?
优点：
（1）不需造型
（2）⾦属型导热性、蓄热性好
（3）铸造质量稳定、废品率低
（4）⾼精度、⾼光洁度
（5）劳动⽣产率⾼
（6）⾦属利⽤率⾼
缺点：
（1）⾦属型成本⾼——结构复杂，要求⾼，加⼯周期长
（2）激冷作⽤⼤，⽆退让性，透⽓性
（3）应⽤范围受限制，薄壁件易产⽣冷隔，浇不⾜。
2.与砂型铸造相⽐⾦属型成型有哪些特点?这些成型特点对铸件的质量产⽣哪些影响?
1、由⾦属型材料的导热性能所引起的铸件成型特点
⾦属液浇⼊型腔，就把热量传递给⾦属型壁。
型壁有两⽅⾯变化
(1)蓄热：把热量积蓄起来，温度升⾼，发⽣膨胀
(2)传热：把热量散发到周围介质中去
系统发⽣的变化
(1)液体⾦属通过型壁散失热量, 凝固、收缩
(2)铸型获得热量，升⾼温度产⽣膨胀
结果在铸件与型壁之间，形成了间隙。
形成了铸件——间隙——⾦属型散热系统
2、由⾦属型材料的⽆退让性所引起的铸件的凝固收缩特点
⾦属型阻碍铸件的凝固收缩。
在⾦属液冷却，尤其是进⼊结晶区间，开始有凝固收缩，当收缩受到阻碍，就可能形成热裂、冷裂等缺陷。
3、由⾦属型⽆透⽓性引起的铸件成型特点
（1）如果⽓体压⼒过⾼，⾼过总外压之和，⽓体就有可能冲破⾦属液流束表层，通过内浇⼝向外逸出，不仅破坏了⾦属的继续流动，还会造成强烈氧化。
（2）穿越⾦属液时，受到初晶或凝固层的阻碍，便留在⾦属中成为⽓孔。
（3）在⾦属某些局部（拐⾓、凹坑）处，⽓体的通路被⾦属液阻碍、包围，易产⽣⽓阻、浇不⾜。
3. 试述⾦属型厚度对铸件冷却速度的影响?
由于⾦属型蓄热和导热能⼒是相互依赖的
λ3很⼤, x3 的增加为其蓄热量的增加创造了条件，这样型壁能迅速从间隙吸收⼤量热量，从⽽提⾼了铸件的冷却速度。但当超过⼀定值时，铸件的冷却速度变化不⼤，这主要由于铸型的热传导性能决定了型壁中离⼯作表⾯较远的地⽅温度不能升得太⾼，该处的⾦属
型壁也就起不到蓄热作⽤。
4.试解释在⾦属型铸造的传热系统中, 魏⽒准则K1<<1、K2<<1的含义.
K1<<1、K2<<1⾦属型铸造属于这种情况，即⾦属液及⾦属型中的温差与间隙的温差⽐可忽略，间隙成为铸件冷却的控制环节。
5.⽤⾦属型铸造时，⾦属型为什么要预热？
预热作⽤：
（1）避免浇不⾜，冷隔缺陷
（2）避免⾦属型强烈热冲击，影响⾦属型寿命
6.⾦属型涂料的作⽤是什么？
调节铸型冷却速度；保护⾦属型；改善铸件表⾯质量；改善型腔排⽓条件。
7.⾦属型的破坏原因有哪些？
（1）热应⼒的叠加；（2）热疲劳压⼒；（3）铸铁⽣长；（4）氧⽓侵蚀；（5）⾦属液冲刷（6）铸件的磨损。
第三章压⼒铸造
1．什么是压⼒铸造？它的特点是什么？其两⼤基本特征是什么？
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。
优点：
a．铸件壁可很薄, 形状可极复杂，轮廓清晰。即可清晰地铸出壁极薄，形状极复杂的铸件。b．压铸件精度⾼，光洁度⾼，尺⼨稳定，⼀致性好，加⼯余量很少。
c．压铸件表⾯组织致密。具有较⾼的强度和表⾯硬度
d．在压铸中采⽤镶铸法可以省略装配⼯序，简化制造⼯艺。
e．压铸⽣产效率很⾼
缺点：
a．压铸件内部有⽓孔，对于有要求的零件要采取特殊的⼯艺措施才能满⾜要求。
b．压铸法对合⾦有限制
c．压铸件⼤⼩受到限制
d．压铸⽣产费⽤⾼，但综合费⽤不⾼。
两⼤特征：⾼压，⾼速
2．压铸机有哪⼏种类型？
压铸机：热压室压铸机，冷压室压铸机（卧式压铸机⽴式压铸机全⽴式压铸机）3．压铸机由哪⼏个基本部分组成？
压铸机主要由开合型机构，压射机构，动⼒系统和控制系统等组成。
4．实际⽣产中依据铸件选择压铸机时，主要依据哪些参数进⾏选择（必须对哪些参数进⾏核算）？
铸件在分型⾯上的投影⾯积；压室容量核算；压铸机开模（型）距离（铸件⾼度）
5．压铸过程中液体⾦属所受的压⼒变化分为⼏个阶段？这⼏个阶段压⼒是如何形成的？各阶段压⼒的作⽤是什么？
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。
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
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。
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。
6．要调整压铸的充填速度可以调整哪些参数？其中最容易实现的是那种⽅法？为什么？
①压室直径的变化可以较显著地改变充填速度（平⽅关系），但它改变后，压射⽐压也在变化，所以改变压实直径必须在满⾜压射⽐压的情况下才能改变
②通过改变内浇⼝截⾯积来改变充填速度不太⽅便，因为压铸型上内浇⼝截⾯积在修改时只能扩⼤，不能缩⼩
③压射速度的调节，可以通过调整铸机上的压⼒阀来实现
⽣产中应根据具体情况⽽定
最容易实现的是调节压射速度。
7．压铸时充填速度过⾼或过低对铸件质量会产⽣哪些影响？
充填速度过⾼，会引起铸件粘型和铸件内孔洞增多
8．试述压⼒铸造充填过程理论中的弗洛梅尔理论和勃兰特理论的内容。
弗洛梅尔理论是从锌合⾦的实际经验中得出的最早理论，它认为液体⾦属的
充填服从流体⼒学定律，并有摩擦和涡流现象。
勃兰特理论是⽤铝合⾦压⼊试验性的压铸型中，⽤不同厚度的内浇⼝和不
同厚度的矩形型腔进⾏了⼀系列试验得出的。它认为⾦属液压⼊型腔后，即扩散⾄型壁。然后，沿整个型腔截⾯向前流动，直到整个型腔充满为⽌。
这种观点认为⾦属液填充是由后向前进⾏的，流动中不产⽣涡流，型腔中
的空⽓可以充分排除。
9．压铸时⾦属的浇注温度如何影响铸件质量，选择浇注温度总的原则是什么？
浇注温度过⾼：合⾦收缩⼤，铸件易产⽣裂纹，粘型浇注温度过低：易产⽣冷隔，表⾯流纹和浇不⾜
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）
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议