铸造工艺学期末考试复习概述
铸造工艺学复习资料
铸造用原砂种类：1.石英质砂2.非石英质砂：锆砂，铬铁矿砂，镁砂，镁橄榄石砂，石灰石砂，耐火熟料，碳质材料，刚玉砂。
铸造用砂选择：主要考察原砂的纯度，含泥量，颗粒组成，颗粒形状，少借点等指标。
铸造用砂的颗粒形状：天然硅砂如河砂，湖砂圆形；山砂，硅砂呈多角形；破碎的人造硅砂为尖角形。
粘土的种类：普通黏土，膨润土。
粘土-水体系：黏土中的水可分为吸附水和结构水，前者是吸附在粘土矿物层间，约在100-200度的较低温度下可以脱去的水；后者是以OH-形式存在于粘土晶格中，其脱羟温度随粘土种类的不同而异，波动在400-600之间。
粘土的烧结机理：粘土的粘结性能与粘土颗粒表面吸附水的结构，粘土的胶体特性密切相关。
粘土晶格表面的极性水分子彼此连接成六边形内网，增加水分，逐渐发展成接二连三的水分子层。
粘土颗粒就是靠这种网层水分子彼此连接，从而产生了湿态粘结力。
粘土型砂的性能：强度：保证铸型在造型，搬运，合型和浇注过程中不变形，不损坏。
良好透气性和低的发气性：在高温液态金属作用下所产生的气体量要少，并迅速逸出型外。
退让性：防铸件在凝固，冷却过程中产生裂纹，变形等缺陷。
出砂性和复用性：便于铸件的落砂清理，且经多次使用后仍保持型砂原来的性能。
透气性：型砂使气体逸出的能力。
流动性：型砂在外力和本身中立作用下，砂粒质点互相移动的能力。
发气性：型砂在高温作用下产生气体的能力。
耐火度：型砂抵抗高温热作用性能。
不粘模性：型砂不粘附模样及芯盒表面的性能。
可塑性：型砂在外力作用下变形，外力取出后仍保持所赋予形状的能力。
退让性：型砂在金属凝固，冷却过程中，能相应地变形，退让而不阻碍铸件收缩的能力。
复用性：型砂经多次使用仍能保持原来性能的能力。
煤粉的作用和原理：提高铸铁件的表面质量，防止铸件产生粘砂，夹砂等缺陷。
粘土砂铸型缺陷：夹砂，粘砂，裂纹，侵入性气体，夹砂：由于铸型表层强度很低时，砂型表面层膨胀发生工期和裂纹而形成的。
砂型表面层因热膨胀产生的应力超出了水分饱和凝聚区的强度。
铸造工艺学复习大纲
铸造工艺学复习大纲第一章砂型结构及其工作条件1、型（芯）砂的组成：原砂+粘结剂+附加物。
2、砂型的结构：是具有一定强度的微孔-多孔体系，由原砂、粘接剂、附加物和微孔构成。
3、①原砂：硅砂SiO2等。
骨干材料，占型砂总质量的82-99%。
②粘结剂：粘土、无机化学粘结剂（水玻璃）、有机化学粘结剂（油、树脂）。
以薄膜形式覆盖砂粒，使型砂具有必要的强度和韧性。
按粘接力产生机制分为：物理固结、化学粘接和机械粘接。
③附加物：改善型砂的工艺和使用性能。
4、原砂的作用：①提供必要的耐高温和热物理性能，以保证充型、冷却、凝固顺利，获得优质铸件。
②提供众多孔隙，使砂型具有透气性、退让性。
5、铸型的工作条件：①力学作用：浇注时冲击、冲刷—影响铸件的形状、夹砂；充型后浮力、静压力---变形、尺寸精度；冷却收缩—铸件应力、变形。
②热作用：热辐射—铸型升温；铸型内腔—气体压力升高，迁移。
③物理作用：机械粘砂、铸渗等。
④化学作用：粘结剂燃烧、分解；界面化学反应。
6、【传质】：一种物质在另一媒介物中传递。
铸造工艺中常见的传质现象：湿型风干、烘干、水分蒸发、迁移、凝聚吹气硬化、有机粘结剂的燃烧、分解产生气体的扩散和铸件表面的合金化。
7、砂型表层的水分迁移：8、【微观膨胀】：砂粒的膨胀能被湿粘土膜的收缩所抵消，仅减小孔隙而不引起砂型尺寸变化。
9、膨胀缺陷：夹砂结疤、鼠尾、沟槽。
控制热湿拉强度是控制夹砂结疤类缺陷的关键。
备注：夹砂等缺陷原因有两个：①水分迁移；②砂粒膨胀。
10、液态金属的冲刷及其造成的缺陷：砂眼、抬箱和跑火、偏芯及形状不合格。
11、气体和侵入性气孔主要成分：H2、N2、CO、CO2、O2。
CO/CO2 是表征铸型气氛还原性的标志。
12、【反应性气孔】金属与铸型、金属与溶渣或金属液内某些元素、化合物之间发生反应形成的气孔。
反应性气孔来源：①水蒸气与合金成分的反应；②型砂组分的分解；③固体碳的燃烧及气化反应。
其形成机理：CO核心说、H2核心说。
南昌航空大学铸造工艺学复习考点
铸造工艺学1、湿型被金属液急剧加热时，砂型中的水分会从高温表面向低温的里层迁移，水分迁移的原因是砂型表面层的水分受热蒸发表成水蒸气，进入里层，凝聚成水；还有就是水在压力差和表面张力的作用下从高温到低温一共分为四个区域：干燥区 水分饱和凝聚区 过渡区 正常区四个区域在不断变化 砂型的含水量、粘土的种类和加入量、砂型紧实度对它有影响2、夹砂分为夹砂结疤和鼠尾 金属液进入裂纹把拱起的砂型表层包在铸件里砂型表面只拱起而未断开形成机理:1、砂型表面层因膨胀产生的应力超过水分凝聚区的强度2、砂型的热膨胀超过热应变3、干燥层的热应力超过水分凝聚区的强度，热膨胀大于凝聚区的热应变 防止措施:1、造型材料方面：正确选择和配制型砂是防止夹砂的主要措施。
选择膨胀系数小的、没有相变的、热扩散率和蓄热系数高的在原砂中加入煤粉、重油、木屑等能降低热压应力 降低含水量采用水玻璃砂、树脂砂2、铸造工艺方面：避免大平面在水平位置浇注，浇注系统应能使金属平稳的进入型腔，内浇口均匀分布，适当降低浇注温度3、铸件结构方面：尽量避免大平面，铸造圆角要适当3、粘砂：铸件部分或整个表面粘着一层型砂与金属氧化物形成的化合物称为粘砂 铸钢比铸铁严重 湿型比干型严重 分为机械粘砂和化学粘砂防止措施：采用细砂、提高铸型紧实度、铸型表面刷涂料铸铁中加煤粉 降低浇注温度4、在铸造中，把颗粒直接大于0.020mm 的叫做砂，小于0.02mm 的称为泥，当两者混杂在一起时，则根据两者的相对含量来区分5、角形系数（E ）是原砂的实际比表面积S S 与理论比表面积L S 的比值，是反应原砂颗粒形貌的一项指标 L SS S E E>16、粘土的粘结机理：1、表面联接 2、桥联接7、砂型抵抗外力破坏的能力称为强度，强度不足在搬运过程中容易损坏，使铸件产生砂眼、跑火、胀砂，太高易出现气孔强度有：湿强度、干强度、高温强度、热湿拉强度、表面强度及硬度湿强度：影响因素粘土的种类及加入量、含水量、原砂的颗粒特性、型砂的紧实度及混砂工艺当水分含量适当时，随粘土的增加现增加后不变 加入量相同时，膨润土砂的湿强度比普通粘土高 当粘土量不变时，随水分的增加先上升后下降 原砂颗粒越细，湿强度越高 紧实度提高，强度提高干强度：型砂经烘干或硬化后的强度 因素：粘土加入量、含水量和烘干规范高温强度：又称热强度，指型砂在高温作用下的强度 因素：粘土的种类及加入量、湿态含水量、附加物热湿拉强度：表层强度 提高方法：采用颗粒分散的原砂、增加粘土的加入量、加膨润土 在铸型或型砂的表面喷刷涂料表面强度及硬度：型砂试样在高温急速加热时所形成的水分凝聚区的拉伸强度 影响：粘土的种类及加入量8、透气性：型砂使气体逸出的能力 影响：1、原砂的颗粒特性 2、水分3、粘土4、附加物 透气性的测定原理：PFH QHKP-气体通过型砂试样前后的压力差 T-气体通过型砂试样的时间F-型砂试样断面积 H-型砂试样高度K-型砂透气率 单位min)./(4g cm9、铝、镁合金铸件用湿型砂必须加入防燃的附加物，因为它会水、氧及SiO2发生剧烈反应，会燃烧甚至爆炸10、铸铁件用湿型砂是加煤粉煤粉的作用：生成大量CO ，防氧化；受热软化和产生大量的气体，防止金属渗入和防止夹砂；在400℃以上生成碳，阻止金属和铸型界面发生反应11、涂料的作用：一次性涂料 1、降低铸件表面粗糙度 2、提高铸型表面强度和热稳定性，减少铸件产生砂眼、掉砂等缺陷 3、对于铸钢件和大型铸铁件，可以防止或减少铸件表面产生粘砂缺陷 4、对于镁合金，可以减少铸件产生氧化或燃烧 5、若在涂料中加入某些合金粉末，浇注后会形成一层具有某些特殊性的结合层永久涂料 1、保护金属铸型 2、可改善金属冲型能力 3、调节铸件冷却速度3、便于抽出金属型芯和取出铸件 5、有一定的程度的排气作用12、涂料一般是由耐火材料、粘结剂、载体和悬浮剂组成13、以型砂为材料制备铸型的铸造方法叫型砂铸造常用的砂型有湿型、干型、表面干型和各种化学硬化砂型砂型的工艺流程：混砂——造型——准备铸型、合金熔炼——浇注——落砂——清理14、造型方法：手工造型（芯）和机器造型（芯） 手工造型是指用手工完成紧砂、起模、修整及合箱等主要操作的造型过程，方法模样造型、刮板造型、地坑造型机器造型是指用机器全部完成或至少完成紧砂操作的造型 方法震动、压实、震压、微震压实、射砂紧实、抛砂紧实高压造型-q ≥0.7MPa 中压造型-q=0.4~0.7MPa 低压造型-q=0.13~0.4MPa 把铸件从沙箱中取出，去掉铸件表面及内控中的型砂和型芯的工艺过程称为落砂，分为人工河机械清除砂芯的方法：水力清砂除芯 水爆清砂除芯铸件清理：1、浇冒口的切除2、铸件表面清理：、手工清理 滚筒表面清理 喷、抛丸处理铸件缺陷的检验方法：外观缺陷的检验表面缺陷检验 荧光探伤法 着色发内部缺陷检验 射线检验 超声波检验 压力试验15、合箱的步骤：1、检查、清理、修理砂型和砂芯 2、安装 3、清理散砂，检查下芯的质量 4、固紧铸型，安放浇口杯、冒口圈，16、铸造工艺性 ：指零件的结构应符合铸造生产要求，易于保证铸件的品质，简化铸造工艺过程和降低成本 零件的结构特点：壁厚大小、形状及重量大小砂型铸造的特点：对结构、重量、大小无要求对最小壁厚有要求砂型铸造的铸件在凝固冷却到室温后的组织无层状结构、性能无方向性、其强度、韧性、刚度在各方向都相等，内应力小精度较差，表面粗糙度较大17、浇注位置的选择：铸件重要工作面应尽量朝下或垂直安放保证铸件能充满 保证铸件能自下而上的顺序凝固18、铸件线收缩率100%L ⨯-=件件模L L K 芯头的尺寸 ][σKPF ≥ F-芯座的承压表面积P-作用在芯座上的实际压力 【σ】-芯座允许的抗拉强度 一般取40—60kPa 活化膨润土60—100kPa 干型0.6—0.8MPa19、浇注系统：有浇口杯、直浇道、横浇道、内浇道组成20、浇注系统最小截面积：p H G F τγμ0443.0m i n =G ——充填铸型的液态金属重量 铝镁合金、铸钢件一般为铸件的2~3倍，铸铁件为1.1~1.4倍F ——直浇道出口处的面积τ—浇注时间 p c V H =τc H —铸件高度 c V —型腔内液面的平均上升速度γ—液体金属的密度μ—流量消耗系数 对航空铝、镁合金取0.3~0.7计算静压头 C P H H p 22-=H ——内浇道以上至浇口杯中合金液面的高度P ——内浇道以上型腔高度C ——铸件型腔的总高度底注式 P H =H-C/2 顶注式 PH =H21、冒口作用：1、补偿铸件凝固时的收缩 2、调整铸件凝固时的温度分布，控制铸件的凝固顺序 3、排气、集渣 4、利用明冒口观察型腔内金属液的冲型情况22、设计冒口应遵守的条件：冒口凝固时间应大于或等于铸件的凝固时间 冒口应足够大 冒口与被补缩部位直接应通畅冒口的补缩原理 补缩通道扩张角的大小和方向决定着补缩通道通畅与否和通畅的程度，扩张角越大，补缩越容易有效补缩距离：合金种类影响 铸件的结构形状的影响 冷铁的影响 析出气体压力与冒口补缩压力的影响冷铁的作用：1）、与浇注系统和冒口配合控制铸件的凝固次序：1、形成凝固次序 2、改变铸件的凝固次序，使之顺序凝固 3、增大凝固过程的温度梯度，使凝固次序更明显 4、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）、控制和扩大冒口的补缩范围，提高冒口的补缩效率。
河北工程大学考试铸造2
铸造工程学复习提纲1 铸造：铸造就是将熔融的液态金属或合金浇注到与零件的形状（尺寸）相适应的预先制备好的铸型空腔中使之冷却、凝固，而获得毛坯或零件的制造过程称为铸造生产，简称铸造。
2 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金属块称为冷铁。
3.冒口冒口是铸型内设置的一个储存金属液的空腔。
4.分型面两半铸型相互接触的表面。
5.浇注位置浇注时铸件在铸型中的位置。
6.熔模铸造；熔模铸造工艺是液体金属在重力作用下浇入由蜡模熔化后形成的中空型壳中成形，从而获得精密铸件的方法，又称为失蜡铸造。
7.气化模铸造；气化模铸造又称消失模铸造或实型铸造，是用泡沫聚苯乙烯塑料模样代替普通模样，造好型后不取出模样，直接浇注金属液。
在灼热液体金属的热作用下，泡沫塑料模气化、燃烧而消失，金属液取代原来泡沫塑料模所占据的空间位置，冷却凝固后即可获得理想铸件的一种铸造方法。
8.压力铸造；压力铸造（简称压铸）是在高压作用下将液态或半液态金属以极高的速度压入充填压型，并在压力下凝固而获得铸件的方法。
9.低压铸造低压铸造是液体金属在压力作用下，完成充型及凝固过程而获得铸件的一种铸造方法。
由于作用的压力较低（一般为20~70kPa），故称为低压铸造。
10.差压铸造；差压铸造又称反压铸造、压差铸造。
是在低压铸造的基础上，铸型外罩个密封罩，同时向坩埚和罩内通入压缩空气，但坩埚内的压力略高，使坩埚内的金属液在压力差的作用下经升液管充填铸型，并在压力下结晶。
11.挤压铸造；挤压铸造是对定量浇入铸型型腔中的液态金属施加较大的机械压力，使其成形、结晶凝固而获得零件毛坯的一种工艺方法。
12.离心铸造；离心铸造是将液体金属浇入旋转的铸型中，使之在离心力的作用下，完成充填和凝固成形的一种铸造方法。
13.金属型铸造；金属型铸造又称硬模铸造，是在重力作用下，将液体金属浇入金属铸型充填并随后冷却凝固成形，以获得铸件的一种铸造方法。
14.金属流动性：液态金属本身的流动能力。
铸造工艺学复习
铸造工艺学复习程军超制名词：4个，每个2分；填空：20个，每个1分；简答+计算：72分。
铸造：是将液态合金注入铸型中使之冷却、凝固，制备铸件的工艺方法。
与其它工艺相比，铸造具有的优点：①适用范围广②不受金属或合金种类限制③铸件尺寸精度高④成本低廉第一章粘土砂及涂料1.铸造工艺设计：根据铸造零件的特点，技术要求，生产批量和生产条件等确定铸造方案和工艺参数，绘制工艺卡等技术文件的过程。
2.3.4.5.原砂中颗粒直径小于20um部分所占的质量分数统称为原砂的含泥量。
铸造用砂的粒形大致分为三类：即圆形、多角形、尖角形。
○、□、△角形系数（E）是铸造用硅砂的实际比表面积与理论比表面积的比值。
ZGS92-50/100(54A)：铸造用硅砂、硅砂中二氧化硅质量分数最低为90%、主要力度组成为三筛，其首筛筛号为50，尾筛筛号为100，粒度的平均细度值为54，平均细度偏差为±2。
6.粘土砂铸型常见的缺陷：夹砂、粘砂、裂纹、侵入性气孔。
7.8.第二章无机化学粘结剂型（芯）砂1.常用的无机化学粘结剂有水玻璃、水泥、磷酸盐聚合物等。
2.钠水玻璃CO2硬化法优缺点：优点：①混砂、紧实、硬化、起模均很简易。
②CO2便宜、安全。
缺点：①浇注后溃散性差。
②旧砂难用摩擦法再生。
③硬化的型、芯保存性差（尤其在寒冷潮湿条件下）。
④强度稍显不足。
3.第三章有机化学粘结剂砂程军超制第四章铸造工艺及工装设计概念第五章铸造工艺方案的确定1.型砂和芯砂的组成：原砂+粘结剂+附加物。
2.砂型铸造的铸型：湿型、干型、表面干型、自硬型3.浇注位置－浇注时，铸件在铸型中所处的位置/铸件的某个表面位于铸型的上、下还是侧面。
4.浇口位置－内浇口与铸型型腔连接处的位置/液态金属流入铸型型腔的位置。
5.浇注位置的选择原则①铸件的重要加工面应朝下或呈侧立面②尽可能使铸件的大平面朝下，以避免形成夹砂和夹杂缺陷。
③应保证铸件能充满④应有利于铸件的补缩⑤应尽可能避免使用吊砂、吊芯或悬臂砂芯，便于下芯，合箱及检验⑥应使合箱位置、浇注位置和铸件的冷却位置相一致。
铸造工艺工程学考试复习资料
附加物、有机物的燃烧、分解和升华，可能使铸件产生气孔。
12.湿型砂一般常用哪些原材料混碾而成？他们对铸件质量分别带来什么影响？
• 原材料： 1）原砂 橄榄石砂烧结点比硅砂低，不被金属润湿，具有化学惰性，耐火温度高， 与钢液接触时，能形成致密烧结层，可防止铸件粘砂及毛刺。用镁橄榄石替代硅砂生产高锰钢铸
• 裂纹和变形的防止 1、采用正确的铸造工艺（正确设计浇注系统、补缩系统等）；2、铸件形状 设计要求简单、对称和厚薄均匀；3、对铸件进行热处理。
• 4) 铸件中的气孔 • 气体的来源
• 1）熔炼过程 2）铸型 对于湿砂型，其中的水分在高温金属液的热作用下会产生大量蒸汽； 即使烘干的铸型，浇注前也会吸收空气中的水分，且其中的粘土在金属液的热作用下结晶水还会
• 蠕虫状石墨：长大过程：蠕虫状石墨主要是在共晶凝固过程中从铁液中直接析出的，最初 形态呈小球状或聚集状，经过畸变，并经没有被奥氏体全包围的长出口，在与铁液直接接 触的条件下长大而成。即小球墨-畸变球墨-蠕虫状石墨。也可能是小片状，然后在界面前 沿，由于蠕化元素的局部富集而逐渐变成蠕虫状石墨。
件的表面质量好，还可避免工人接触有害硅粉末。
• 锆砂组分为锆英石，另含有铁的化合物，锆砂的热膨胀性能较低，能避免铸件产生夹砂、结疤等 缺陷。此外，热导率、蓄热系数、密度都比硅砂高，铸件的冷却速度快，可以细化晶粒，提高力 学性能。化学稳定性高，且不被熔融技术或金属氧化物浸湿，有利于阻止金属液侵入铸型孔隙， 防止化学粘砂、减少机械粘砂缺陷。
• 据分析，形核会因为凝固条件的差异存在不同。如白口铸铁共析转变可能是Fe3C领先析出，灰铸铁则是先发生 碳的脱熔，然后析出铁素体，然后进入共析阶段。
• 在铁素体、Fe3C生长过程中，各自的前沿和侧面分别有碳和铁的富集。在生长前沿产生溶质元素的交替扩散， 使晶体先前或者通过搭桥或分枝的方式沿其侧面交替生长，形成新片层；此外，先析出的领先相虽然长自与晶 核有位相关系的某个奥氏体晶体，却长入与他们无特定位相关系的另一个奥氏体晶粒中。
铸造工艺学期末复习资料
造型材料：用于造型制芯的各种原砂、粘结剂、添加剂以及由各种原材料所组成型砂和芯砂的材料。
角形系数：铸造用硅砂的实际比表面积与理论比表面积的比值。
烧结点：原砂颗粒表面或沙粒间的混杂物开始熔化的温度。
比强度：每1%的粘结剂可获得的芯砂干拉强度。
可使用时间：自硬树脂砂混砂后能够制作出合格砂芯的那一段时间。
脱模时间：从混砂结束开始在芯盒内制的砂芯硬化到能满意地将砂芯从芯盒中取出，而不致发生砂芯变形所需的时间间隔。
溃散性：铸件浇注并凝固后，砂型、砂芯被打碎的难易程度，也叫除砂性。
1、涂料作用？优质涂料应具有的性质？一）1）砂型和砂芯是微孔——多孔隙体系，涂敷涂料，既填塞了砂型和砂芯表面空隙，也在铸型和金属液之间建立起一道有效的耐火屏障，避免铸件表面粗糙、机械粘砂、化学粘砂，使铸件表面粗糙度得到很好的改善。
2）涂敷涂料也可防止或减少铸件产生与砂子有关的其他铸造缺陷或质量问题。
3）用涂料来产生冶金效应，改善铸件局部的表面性能和内在质量。
二）1）好的悬浮性及再搅拌性。
2）有一定的触变性。
3）好的覆盖能力。
4）具有适当的渗透性。
5）具有良好的粘结强度和耐激热性。
6）好的抗粘砂性。
7）低的发气性。
8）好的贮存性。
9）各种原材料资源丰富，成本低廉，并能满足劳动卫生方面的要求。
2、列举常用吹二氧化碳的方法。
吹气速度及时间对砂的硬度和强度有什么影响？答：方法：1、插管法（大型砂型或砂芯）2、盖罩法（较小型砂或砂芯）3、通过模样吹气法4、脉冲吹气法5、真空CO2 僵化法，又叫VRH-CO2 僵化法或真空置换僵化法。
影响：低流速有利于钠水玻璃化学反应，可以得到较高的初始强度与硬度，但降低终强度并促进放热；高流速促进脱水及吸热物理反应，是化学反应迟缓，可得到较高的力学性能及较好的存放性。
从吹气时间看，如果低流速且长时间吹气，将得到强度低、表面酥脆的型和芯，这就是所谓的过吹。
3、什么是热砂问题？热砂问题有什么不良影响？请论述解决措施和途径。
期末复习重点(含答案部分)
第一章铸造1．铸造的定义及特点。
定义：将液态金属浇注到铸型型腔中，待其冷却凝固后，获得一定形状的毛坯或零件的方法。
特点：优点：①可以铸造出内腔、外形很复杂的毛坯。
②工艺灵活性大。
适用于几乎各种合金，各种尺寸、形状、重量和数量的零件或毛坯生产。
③铸件成本较低。
可利用废件和切屑。
缺点：①铸造组织疏松、晶粒粗大。
内部易产生缩孔、缩松、气孔等缺陷。
②与锻件比，铸件机械性能低。
③铸造工序多，精度难以控制，质量不稳定。
（当然有精密铸造方法）④劳动条件较差。
2．造型方法按照紧实型砂和起模的方法，可分为手工造型和机器造型。
3．铸造工艺通常包括哪些内容？铸造工艺包括下列内容：①铸件的浇注位置和分型面位置；②加工余量、收缩率和拔模斜度等工艺参数；③型芯和芯头结构；④浇注系统、冒口和冷铁的布置等。
4．浇注位置和分型面的选择原则主要有哪些？（结合各图示加以说明）浇注位置和分型面的选择原则：首先应保证铸件质量；其次应使工艺简单、操作方便；还要考虑具体生产条件。
（１）铸件的重要加工面应处于型腔底面或侧面。
（２）铸件的大平面尽可能朝下。
（３）铸件的薄壁部分应放在铸型的下部或侧面。
（４）铸件的厚大部分应放在上部或侧面。
5．型芯在铸造生产中有哪些作用？为什么型芯上应有型芯头？型芯的作用：形成铸件的内腔。
原因：它是型芯的重要组成部分，起定位和支撑型芯、排除型芯内气体的作用。
6．零件、铸件和模样三者在形状和尺寸上有哪些区别？7．铸造过程中，收缩率、加工余量、拔模斜度都指什么含义？收缩率：铸件由于凝固、冷却后体积要收缩，其各部分尺寸均小于模样尺寸。
为保证铸件尺寸要求，需在模样（芯盒）上加一个收缩尺寸。
加大的这部分尺寸称收缩量，一般根据铸造收缩率来定。
加工余量：在铸件表面上留出的准备切削去的金属层厚度。
拔模斜度：为了便于取模，在平行于出模方向的模样表面上所增加的斜度称为拔模斜度。
8．合金的铸造性能通常用什么来衡量？流动性、收缩性9．什么叫缩孔和缩松？凝固结束后往往在铸件某些部位出现孔洞，大而集中的孔洞称缩孔，细小而分散的孔洞称缩松。
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一.绪论1，材料成形工艺（有时也称材料成形技术），是将材料制造成所需形状及尺寸的毛坯或成品的所有加工方法或手段的总称。
2 成形方法的选择原则1）适用性原则满足使用要求；适应成形加工性能。
2）经济性原则获得最大的经济效益。
3）与环境相宜原则环境保护问题，对环境友好。
3成形方法选择的主要依据（1）产品功能及其结构、形状尺寸和使用要求等；2）产量；3）生产条件铸造1概念：铸造是将液态金属在重力或外力作用下充填到铸型腔中使之冷却、凝固，从而获得所需形状及尺寸的毛坯或零件的方法，所铸出的产品称为铸件。
金属液态成形金属液态成型近净形化生产2 分类通常从铸型材料、充型和凝固等方面对铸造进行分类。
1）按铸型材料、充型和凝固条件铸造方法分为砂型铸造（用砂型作铸型在重力下充型和凝固的铸造方法）和特种铸造（在铸型材料、充型和凝固等方面与砂型铸造有显著差别的铸造方法的统称）2）按液态合金充型和凝固条件铸造方法分为重力铸造（如砂型铸造、壳型铸造、陶瓷型铸造、熔模铸造、金属型铸造）和非重力铸造（如压力铸造、低压铸造、挤压铸造和离心铸造）。
3）按铸型材料铸造方法分为一次型铸造（如砂型铸造、壳型铸造和熔模铸造，铸型材料为非金属材料）和永久型铸造（如金属型铸造、压力铸造和低压铸造，铸型材料为金属材料）。
4特点1）优点（1）适用范围广合金种类、铸件的形状和大小及质量几乎不受限制；（2）铸件具有一定的尺寸精度通常比普通锻件高，熔模铸件可达到无加工余量；（3）成本较低原材料来源广，价格低廉；铸件与零件形状和尺寸相近，节省材料。
2）缺点（1）铸件晶粒粗大，组织疏松，易产生缩孔和气孔等缺陷；（2）铸件力学性能较低，尤其是冲击韧性较低；（3）生产工序多，铸件质量难以精确控制。
二.铸造工艺设计概论1 铸造工艺设计的概念铸造工艺设计又称铸造工艺规程设计根据零件的结构特点、技术要求、生产批量和生产条件等，确定铸造工艺方案和工艺参数，绘制铸造工艺图，编制铸造工艺卡等技术文件的过程。
2 铸造工艺设计任务编制有关铸件生产工艺过程的技术文件，即用文字、表格、图纸等说明铸件生产工艺的次序、要求、方法、工艺规范及所用材料的种类和规格等。
3 铸造工艺设计目的保证铸件质量的可靠性和稳定性及低的成本，尽可能达到优质、高效益、低成本、少污染的目的4 铸造工艺设计依据1）生产任务（1）铸造零件图样; （2）零件技术要求;（3）产品数量及生产期限2）生产条件（1）设备能力 ;（2）工艺技术水平及原材料供应;（3）模具等工艺装备加工能力和水平3）考虑经济性（1）原材料、炉料的质量及价格；（2）能耗及工人的操作技术水平与工时费用；（3）生产设备与工艺装备成本及费用5 铸造工艺设计内容1）分析零件的技术要求和结构工艺性2）选择铸造工艺方法3）确定浇注位置和分型面4）选择工艺参数5）设计型芯6）设计浇注系统、冒口、冷铁和铸肋7）绘制铸造工艺图和铸件毛坯图8）工艺装备设计与制造9）生产调试与制订生产工艺10）编制工艺卡1 铸造方法选用依据1）适用的合金种类铸型材料的耐热性，铸型耐火度及合金充型能力2）适用的铸件结构及大小铸件结构特点（尺寸大小与复杂程度等）3）铸件尺寸精度与表面粗糙度要求4）铸件生产批量5）交货期及生产条件3 铸造工艺方法与铸造方法的区别和联系铸造工艺方法包括铸造方法、生产操作工艺和具体生产设备及工艺装备等方面内容，而铸造方法则着重从铸型材料、充型和凝固条件等方面强调工艺方法的共性，不涉及具体生产操作工艺方法和具体生产设备及工艺装备。
铸造工艺方案的确定三.砂型铸造工艺设计2.1 概述1 砂型铸造工艺设计的概念根据零件结构的砂型铸造工艺性分析，结合产量和技术要求及生产条件，确定造型和制芯工艺，编制工艺卡等技术文件。
2 砂型铸造工艺设计依据1）生产任务；2）生产条件；3）考虑经济性3 砂型铸造工艺设计内容和基本流程1）零件图纸的审查（分析零件的技术要求及其砂型铸造的结构工艺性）→2）拟订工艺方案（选择造型、制芯方法，确定浇注位置和分型面，选择机械加工余量、起模斜度和收缩余量等工艺参数）→ 3）砂芯设计（砂芯分块及砂芯本体和芯头）→4）浇注系统、冒口等设计→ 5）绘制铸造工艺图及相关图纸（铸件（毛坯）图，合箱图）→ 6）工艺装备设计（型板图、芯盒图、砂箱图、专用量具和样板图、组合下芯夹具图等）→ 7）编制工艺规程及工艺卡等技术文件2.2 砂型铸造零件结构的工艺性1 零件结构的铸造工艺性概念是指零件的结构应符合铸造生产要求。
从避免铸件缺陷和简化铸造工艺两个方面审查零件结构合金流动性充型能力铸件结构铸造方法2 铸造零件的设计步骤1）功用设计曲轴 2）基于铸造经验修改和简化设计3）冶金设计（铸件材质的选择和适用性）曲轴球墨铸铁锻件4）考虑经济性3 砂型铸造零件结构的工艺性分析1）从避免缺陷方面审查铸件结构（1）铸件应有合适的壁厚，介于最小壁厚与临界壁厚（2）铸件结构不应造成严重的收缩阻碍，注意壁厚过渡和圆角（3）内壁壁厚小于外壁（4）壁厚应尽可能均匀，避免肥厚部分，防止形成热节（5）有利于补缩和实现顺序凝固（6）防止铸件翅曲变形（7）避免水平方向出现较大平面2）从简化铸造工艺方面改进零件结构（1）铸件外形合理设计凸台、肋条和结构斜度，避免侧凹结构（2）铸件内腔不用或少用型芯，便于型芯的固定、排气和清理（3）减少和简化分型面，便于清理（4）分体铸造和联合铸造压铸件结构的工艺性金属型铸件结构的工艺熔模铸造铸件结构的工艺性2.3 造型、制芯方法的确定1.优先采用湿型2.应和生产批量相适应3.适合企业生产条件4.兼顾铸件的精度要求和生产成本2.4 浇注位置与分型面的选择1 浇注位置的选择1）浇注位置的概念铸件的浇注位置是指浇注时铸件在铸型中所处的状态和位置。
水平浇注垂直浇注倾斜浇注浇注时分型面所处的空间位置2）确定浇注位置一般原则①铸件的重要部位应置于下部②铸件的重要加工面应朝下或或呈侧立面③铸件的大平面应位于下部或倾斜④保证铸件的充型能力⑤有利于铸件的补缩⑥避免用吊砂、吊芯或悬臂式砂芯，便于下芯、合箱及检验⑦尽量使合箱位置、浇注位置和铸件冷却位置一致大平板类倾斜浇注球墨铸铁曲轴横浇竖冷立浇2 分型面的选择1）分型面的概念是指两半铸型相互接触的表面。
2）确定分型面基本原则①分型面应尽可能选在最大截面处②尽可能使铸件全部或大部置于同一半型③尽量减少分型面的数目④分型面尽可能选用平面⑤避免使砂箱过高，便于下芯、检查、合型和浇注⑥注意减轻清理和机械加工量⑦受力件的分型面的选择不应削弱铸件结构强度确定分型面与浇注位置的基本原则有的相互矛盾，要根据零件的特点及生产条件加以灵活应用(依据生产实践经验)。
分型面的选择与其浇注位置有着密切的关系，只有将两者结合起来，综合考虑，才能做到简化生产并易于保证铸件质量。
2.5 砂箱中铸件数量及排列的确定1 砂箱（型）中铸件数量的确定原则合理的吃砂量，浇注系统尽可能对称分布、直浇道位置一致，铸件生产平衡（不同大小铸件合理搭配）。
2 铸件砂箱（型）中的排列一箱生产多件同种铸件时，浇注系统尽可能对称分布。
2.6 砂芯设计1 砂芯的功用形成铸件的内腔、成形孔及铸件外形不能起模的部位。
2 砂芯的基本要求砂芯的形状尺寸及在砂型中的位置应符合铸件要求，具有足够的强度和刚度，在铸件形成过程中砂芯所产生的能及时排除型外，铸件收缩时阻力小，容易清砂。
3 砂芯分类砂芯按体积大小分类，分为小砂芯、中砂芯和大砂芯砂芯按体粘结剂分类，分为粘土砂芯、水玻璃砂芯、油脂砂芯、树脂砂芯和水泥砂芯砂芯按制芯工艺分类，分为常规砂芯、自硬砂芯、热芯盒砂芯、冷芯盒砂芯、温芯盒砂芯和壳芯砂芯按复杂程度分类，分为Ⅰ级砂芯、Ⅱ级砂芯、Ⅲ级砂芯、Ⅳ级砂芯和Ⅴ级砂芯4 砂芯的设计工作内容砂芯分块、确定下芯顺序、设计芯头、校核芯头及解决砂芯通气等问题。
5 确定砂芯形状（分块）的基本原则复杂砂芯分块制造，以简化芯盒结构，便于生产操作，保证铸件尺寸精度。
总的原则是：使造芯到下芯的整个过程方便，铸件尺寸精确，不致造成气孔等缺陷，使芯盒结构简单。
6 砂芯设计的基本原则1）尽量减少砂芯数量2）复杂砂芯可分块制造3）保证铸件内腔尺寸精度和壁厚均匀4）选择合适的砂芯形状，适应造型、制芯方法5）填砂面应宽敞，烘干支撑面最好为平面6）复杂砂芯分块数量较多时，应采用“基础砂芯”7 芯头的设计1）芯头的基本作用定位、固定和支撑砂芯，排气2）芯头的分类及组成水平芯头和垂直芯头, 包括芯心头长度、斜度、间隙、压环、防压环和积砂槽等结构3）芯头的定位砂芯不仅要求安放稳固，而且要求定位准确，不允许砂芯发生移动或者绕芯头轴线转动4）芯头尺寸设计（1）垂直芯头的尺寸和间隙芯头的高度、芯头斜度（芯头和芯座的上部斜度比下部斜度大）、芯头的间隙（2）水平芯头的尺寸和间隙芯头长度（芯头不要太长，只要满足芯头的基本作用，强度校核）、芯头斜度（一般不留斜度，只在芯座上带有斜度，上芯座斜度约为10°，下芯座斜度约为5°）、芯头的间隙芯头与芯座的斜度关系芯头的斜度不得大于芯座，以免合箱时相碰（3）压（紧）环、防压环和集砂槽压环（压紧环） r=2～5mm ；防压环（防压肩）高度 0.5～2mm 宽度5～12mm；集砂槽深度 2～5mm 宽度3～6mm 起到存放散落砂粒的作用；（4）定位芯头砂芯的固定和定位方式一般用芯头固定，也有用芯撑、螺栓结构等固定要求固定牢靠，不得出现砂芯漂浮等问题，以保证砂芯位置的准确（5）芯撑和芯骨①芯骨材料铁丝和铸铁；尺寸与吃砂量②芯撑材料选择熔点和成分尺寸大小熔化时间表面质量洁净平整放置位置非加工表面或不重要的表面上（6）砂芯排气系统1）扎通气孔 2）挖通气道 3）用腊线作通气孔 4）放填料2.7 铸造工艺参数的确定1 铸造工艺参数铸造工艺设计参数的简称，通常是指铸造工艺设计时需要确定的某些数据2 铸件尺寸公差1）概念铸件公称尺寸的两个允许极限尺寸之差。
GB/T6414-1999 《铸件尺寸公差》 16级 CT1～CT162）影响铸件尺寸公差的因素①铸造方法、合金种类、铸件结构的复杂性；②生产批量、铸件尺寸精度与表面粗糙度；③模具的类型和精度，造型材料的种类和品质，技术和操作水平等3）铸件尺寸公差的确定基于铸件技术要求和铸造方法及生产工艺技术水平，确定尺寸公差等级（壁厚尺寸公差可比一般尺寸的公差降低一级），然后再根据尺寸公差等级及铸件基本尺寸选取铸件尺寸公差数值。
3 铸件重量（质量）公差1）概念铸件质量公差是以占铸件公称质量的百分数表示铸件的质量变动的允许范围。
GB/T1351-89 《铸件质量公差》 16级 MT1～MT16，与《铸件尺寸公差》配套使用。