铸件薄壁处受压应力,厚壁处受拉应力。
(1)减小铸造应力。
合理设计铸件的结构 ,铸件尽量形状简单、对称、壁厚均匀。 采用同时凝固的工艺。 铸件时效处理。
(2)反变形法。
10.试从铸造性能、机械性能、使用性能等方面分析形状复杂的车床床身采用普通灰口铸铁 的原因。
普通灰口铸铁铸造性能好,流动性好,适宜铸造形状复杂的铸件。
车床床身使用时只承受压应力,不承受冲击,普通灰口铸铁可以满足要求。 普通灰口铸铁具有较好的减震性、耐磨性,缺口敏感性小,切削加工性好。 11、简述影响石墨化的主要因素。
(1)化学成分:碳形成石墨,又促进石墨化。
Si强烈促进石墨化,S阻碍石墨化,P、Mn影响不显著。 (2)冷却速度:缓冷时,石墨可顺利析出。反之,则易产生白口。 12.何谓铸件的浇注位置?其选择原则是什么?
浇注位置是指浇注时铸件在铸型中所处的空间位置。
原则:(1)铸件的重要加工面应朝下或位于侧面。 (2)铸件大平面应朝下。
(3)面积较大的薄壁部分应置于铸型下部或垂直、倾斜位置。
(4)易缩孔件,应将截面较厚的部分置于上部或侧面,便于安放冒口。
13.何为铸型的分型面?其选择原则是什么? 分型面是指铸型组元之间的结合面。 应使造型工艺简化。
应尽量使铸件的全部或大部置于同一砂箱中,以保证的铸件精度。
应尽量使型腔和主要芯处于下型,以便于造型、下芯、合箱及检验铸件的壁厚。
14.普通压铸件能否热处理?为什么? 普通压铸件不能热处理
由于充型速度快,型腔中的气体难以排出,压铸件易产生皮下气孔。若铸件进行热处理, 则气孔中气体产生热膨胀压力,可能使铸件表面起泡或变形。
15.为什么用金属型生产灰铸铁件常出现白口组织?生产中如何预防和消除白口组织? 金属型浇注铸铁件出现白口组织的原因是金属型导热能力强,铸件冷却速度快。 预防:铸件壁厚不宜过薄(一般应大于15mm); 金属型应保持合理的工作温度(预热铸型);
采用碳、硅的质量分数高的铁水(两者之和不小于6%); 对铁液进行孕育处理。
消除:利用出型时铸件的自身余热及时进行退火。
18.为什么要规定铸件的最小壁厚?灰铸铁件的壁厚过大或局部过薄会出现哪些问题?
铸件壁太薄,金属液注入铸型时冷却过快,很容易产生冷隔、浇不足、变形和裂纹等缺陷。为此,对铸件的最小壁厚必须有一个限制。
灰铸铁件壁厚过大,容易引起石墨粗大,使铸件的力学性能下降;还会造成金属的浪费。灰铸铁件的壁厚局部过薄,除产生冷隔、浇不足、变形和裂纹等缺陷外,还会形成白口组织。
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19、铸件壁间转角处为何要设计结构圆角?
直角连接处形成金属积聚,而内侧散热条件差,较易产生缩松和缩孔; 在载荷作用下,直角处的内侧易产生应力集中;
直角连接时,因结晶的方向性,在转角的分角线上形成整齐的分界面,分界面上集中了许多杂质,使转角处成为铸件的薄弱环节。 圆角连接可美化铸件外形,避免划伤人体; 内圆角可防止金属液流将型腔尖角冲毁。
1.分析图示轨道铸件热应力的分布,并用虚线表示出铸件的变形方向。工艺上如何解决?
轨道上部较下部厚,上部冷却速度慢,而下部冷却速度快。因此,上部产生拉应力,下部产生 压应力。变形方向如图。 反变形法
5.如图一底座铸铁零件,有两种浇注位置和分型面方案,请你选择一最佳方案,并说明理由。
方案(Ⅱ)最佳.。
理由:方案(Ⅰ)是分模造型,上下铸件易错边,铸件尺寸精度差。
方案(Ⅱ)是整模造型, 铸件尺寸精度高。内腔无需砂芯成型,它是靠 上、下型自带砂芯来成形。
6.下图为支架零件简图。材料HT200,单件小批量生产。 (1)选择铸型种类
(2)按模型分类应采用何种造型方法?
(3)在图中标出分型面、浇注位置、加工余量
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(1) 砂型铸造,(2)整模造型
(3)分型面、浇注位置、加工余量:见图 9.如图,支架两种结构设计。
(1)从铸件结构工艺性方面分析,何种结构较为合理?简要说明理由。 (2)在你认为合理的结构图中标出铸造分型面和浇注位置。
(1)(b)结构较为合理。因为它可省去悬臂砂芯。
(2)见图。分型面。 浇注位置(说明:浇注位置上、下可对调)
`12.如图所示铸件结构是否合理?如不合理,请改正并说明理由。
铸件上部太厚,易形成缩孔,壁厚不均匀易造成热应力。可减小上部壁厚,同时设加强筋。 无结构圆角,拐弯处易应力、开裂。设圆角。
3.某厂铸造一个Φ1500mm的铸铁顶盖,有图示两个设计方案,分析哪个方案的结构工艺性 好,简述理由。
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(a)图合理
(b)图结构为大的水平面,不利于金属液体的充填,易造成浇不足、冷隔等缺陷;不利于金属夹杂物和气体的排除,易造成气孔、夹渣缺陷;大平面型腔的上表面,因受高温金属液的长时间烘烤,易开裂使铸件产生夹砂结疤缺陷。 7.图示铸件的两种结构设计,应选择哪一种较为合理?为什么?
零
件一:(b)合理。它的分型面是一平面,可减少造型工作量,降低模板制造费用。
零件二:(a)合理。凸台便于起模,而a图所示的凸台需用活块或增加外部芯子才能起模。 8.改正下列砂型铸造件结构的不合理之处。并说明理由
(a)图:铸件外形应力求简单,尽量不用活块和型芯。图a上凸台妨碍起模,需采用活块或
型芯或三箱造型。将外凸改为内凸,有利于外形起模,且不影响内腔成形。
(b) 图:凸台结构应便于起模。图示的凸台需用活块或增加外部芯子才能起模。将凸台
延长到分型面,省去了活块或芯。
9.改正下列砂型铸造件结构的不合理之处。并说明理由
(a)图:减少铸件分型面的数量,可以降低造型工时,减少错箱、偏芯等缺陷,提高铸件的尺
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寸精度。
(b)图:设计时应尽量分散和减少热节,避免多条筋互相交叉,防止产生热应力和缩孔与缩松。
10.改正下列砂型铸造件结构的不合理之处。并说明理由
(a)图:凸台结构应便于起模。图示的凸台需用活块或增加外部芯子才能起模。将凸台
延长到分型面,省去了活块或芯。
(b)图:铸件壁不宜过厚,否则易引起晶粒粗大,还会出现缩孔、缩松、偏析等缺陷,使铸
件的力学性能下降;过厚的铸件壁,还会造成金属的浪费。
1.金属可锻性的评定指标是 塑性 和 变形抗力 。 金属的锻造性常用 塑性 和 变形抗力 来综合衡量。
2.在锻造生产中,金属的塑性__大__和变形抗力__小_,则其锻造性好。 3.金属的可锻性(锻造性能)取决于金属的本质和 变形条件 。
4. 影响金属可锻性的加工条件因素主要有 变形温度 、 变形速度 和 应力状态 三方面。 1、在设计制造零件时,应使零件所受切应力与纤维方向 垂直 , 2、在设计制造零件时,应使零件所所受正应力与纤维方向 一致 。 6.金属材料经锻造后,可产生纤维组织,在性能上表现为__各向异性__。 7.热变形的金属,变形后金属具有 再结晶 组织,不会产生加工硬化。 8.自由锻工序可分为基本工序、 辅助工序 和精整工序三大类。 9.实际生产中最常采用的自由锻基本工序是镦粗、拔长和 冲孔 。
10.自由锻生产中,使坯料横截面积减小,长度增加的工序称为 拔长 。 13.自由锻生产中,使坯料高度减小、横截面积增大的工序称为 镦粗 。
11.绘制锻件图时,为简化锻件形状,便于进行锻造而增加的那部分金属称为 敷料(余块) 。
12.绘制自由锻件图的目的之一是计算坯料的 重量 和 尺寸 。 13.大型零件的锻造方法是 自由锻 。
14.常用的自由锻造设备有__空气锤__、__蒸汽锤___和__液压机__等。
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