铸造工艺学复习

程军超 制

15. 模数法设计冒口的步骤： ① ② ③ ④

把铸件划分为几个补缩区，计算各区的铸件模数。

计算冒口和冒口颈的模数；

确定冒口形状和尺寸（尽量采用标准系列冒口尺寸）。

检查顺序凝固条件，如补缩距离是否足够，补缩通道是否畅通。

⑤ 校核模数的计算。

16. 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激冷物。安放在型腔内能与铸件熔为一体的金属激冷块称为内冷铁。造型（芯）时放在模样（芯盒）表面上的金属激冷块称为外冷铁。 17. 冷铁的作用：

① 与浇注系统和冒口配合使用，控制铸件的凝固顺序，增加冒口的补缩距离。 a) 改变铸件的凝固顺序，使之形成顺序凝固。

b) 冷铁的放置可以增大凝固过程的温度梯度，使凝固顺序更加明显。

c) 加速铸件局部厚大部位的凝固速度，使之与周围部分同时凝固，消除局部热应力，防止裂纹。

d) 在铸件难以设置冒口的部位放置冷铁可以防止缩孔、缩松。

e) 在局部位置使用冷铁可控制铸件的凝固顺序，增加冒口的补缩距离。 ② 加速铸件的凝固速度，细化晶粒组织，提高铸件的力学性能。 ③ 冷铁还可以用来划分冒口的补缩区域，扩大和控制冒口的补缩范围，提高冒口的补缩效率。

第九章 铸造工装设计

1. 模样：模拟铸件形状，形成铸型型腔的工艺装备或易耗件。 2. 材质：木模、菱苦土模（芯盒）、金属模、塑料模、聚苯乙烯泡沫塑料模（消失模） 3. 模样设计——金属模样设计

金属模设计的主要内容包括：模样材料的选择、结构设计、尺寸确定、对模样技术要求的制定等。

4. 模样尺寸设计

5. 凡与铸件有关的尺寸，都应把铸件尺寸按铸造收缩率加以放大。可按下式计算，并精确

到0.1mm。

LM?(LJ?LY)(1?K)

6. 芯盒（材质），哪种适合做大的，哪种适合做小的？

程军超 制

复习题： 1. ① ② ③

浇注系统由哪些部分组成？分别说明各个组元的作用？

浇口杯： 直浇道： 直浇道窝：

④ 横浇道： ⑤ 内浇道：

2. 比较顶注式和底注式浇注系统的优缺点。 优顶注式 底注式 ①易充满，可减少浇不到、冷隔缺陷 ①充型平稳 ②充型后T上>T下，利于自下而上顺序凝固 ②可避免金属液飞溅、氧化及缺陷形成 ③横浇道工作在充满状态，利于阻渣 ④ 型腔内气体易顺序排除 ①充型后Tr分布不利于顺序凝固 ②内浇道附近易过热，造成缺陷 ③易形成浇不到、冷隔等缺陷 ④金属消耗大 点 ③冒口尺寸小，节约金属 ④内浇道附近受热较轻，易清除 缺①易造成冲砂缺陷， ②充型不平稳 点 ③产生砂孔、气孔、氧化物夹杂等缺陷 ④阻渣条件差

3. 比较封闭式和开放式浇注系统的优缺点。 优封闭式 开放式 ①金属液流速度小，充型平稳，冲刷力小 ②金属液氧化轻 ①有较好阻渣能力 ②可防止金属液卷入气体 点 ③消耗金属少，清理方便 缺①金属液流速度高易产生喷溅、冲砂、氧化 ①阻渣效果差 点 ②使型腔内金属液发生扰动、涡流和不平衡 ②内浇道较大，金属消耗多

4. 如何提高横浇道的撇渣效果？

条件： ① 横浇道必须呈充满状态 ② 液流的流动速度应低于渣粒的悬浮速度 ③ 液流的湍流搅拌作用要尽量小

④ 应使夹杂物有足够的时间上浮到金属液顶面，横浇道的顶面应高出内浇道吸动区一定距

离，末端应加长 ⑤ 内浇道和横浇道应有正确的相对位置 措施： ① 缓流式浇注系统 ② 阻流式浇注系统 ③ 带滤网的浇注系统

④ 集渣包式浇注系统

5. 内浇道在铸件浇铸中能够起到哪些重要作用？ ① 控制充型速度和方向，引导金属液进入型腔 ② 调节铸件各部分T和凝固顺序

程军超 制

③ 有一定的补缩作用 ④ 避免喷射和飞溅

6. 确定内浇道位置要注意哪些具体问题？ ① 应服从所选定的凝固顺序或补缩方法 ② 方向不要冲着细小砂芯、型壁、冷铁和芯撑 ③ 内浇道应尽量薄

④ 对薄铸件可用多内浇道的浇注系统补缩 ⑤ 应避开设在铸件品质要求高的部位 ⑥ 各个浇道内的金属液流向应力求一致 ⑦ 尽量在分型面上开设内浇道

⑧ 对收缩大易开裂的铸件应尽量不阻碍铸件收缩

7. 如何应用奥赞（Osann）公式计算阻流截面积？

A阻?m0.31??HP

A阻——浇注系统中的最小断面总面积（cm3） m——流经A阻断面的金属液总质量（kg） μ——总流量系数 τ——浇注时间（s） HP——平均静压力头（cm）

8. 一铸铁件中5吨，平均壁厚为30毫米，试求浇注时间？若为铸钢件，其浇注时间应为

多少？

??S23?m

铸铁：??铸钢：??

S23?m?2.0?330?5?103?203150s

S23?m?1.4?330?5?103?143150s

程军超 制

补充：

1. 铸造工艺方案的拟定通常包含哪些工作内容？

砂型铸造工艺方案内容：造型造芯方法和铸型种类的选择，浇注位置及分型面的确定，铸造工艺设计参数的确定，砂芯设计。

2. 如何从铸件壁厚大小、分布、壁的交接和减小铸件热节去分析、改进结构？试举例说明。 从避免缺陷方面审查铸件结构：

① 铸件有合适的壁厚避免浇不到、冷隔等缺陷 ② 铸件应注意壁厚过渡和圆角，在交界处，采取逐渐过渡和转变，避免应力集中 ③ 内壁薄于外壁，减轻内应力和防止裂纹

④ 壁厚力求均匀，防止形成热节，应避免肋和壁的交叉

3. 改进铸腔结构的基本原则是什么？为什么不能直接铸造出四角封闭的空心铸件？ 原则：减少型芯数量，避免不必要的型芯；便于型芯的固定、排气和清理。 原因：封闭的铸件不能满足型芯的排气要求。

4. 如何确定铸件在铸型内的浇注位置？试举例说明。 ① 根据合金种类、铸件结构等，确定铸件上质量要求高的部位，结合生产条件估计主要废

品倾向和易发生缺陷部位，尽量将主要部位置于下部。 ② 实现顺序凝固，重要加工面应朝下或呈直立状态。

5. 砂芯设计的主要内容是什么？砂芯设计中应当特别注意哪些重要问题？

主要内容：砂芯形状及分盒面选择、芯头设计及芯头大小、下芯顺序、砂芯通气与加强。 应注意：保证铸件内腔尺寸精度；保证操作方便；保证铸件壁厚均匀；应尽量减少砂芯数目；填砂面应宽敞，烘干支撑面是平面；砂芯形状适应造型制芯方法。

6. 零件的铸造工艺参数有哪些？他们对铸件质量、生产效率、成本有何影响？

工艺参数：铸件尺寸公差、铸件重量公差、机械加工余量、铸造收缩率、起模斜度、最小铸出孔及槽、工艺补正量、分型负数、反变形量、砂芯负数、非加工壁厚的负余量、分芯负数。