壓鑄工藝及模具設(shè)計(jì)復(fù)習(xí)題答案

1、壓鑄模具設(shè)計(jì)復(fù)習(xí)題一名詞解釋1、 壓力鑄造：壓力鑄造是將熔融狀態(tài)或者半熔融狀態(tài)的金屬澆入壓鑄機(jī)的壓室，在高壓力的作用下， 以極高的 速度充填在壓鑄模（壓鑄型）的型腔內(nèi)，并在高壓下使熔融或者半熔融的金屬冷卻凝固成形而獲得鑄件的高效益、高效率的精密鑄造方法。2、壓射壓力：壓射壓力Fy是壓射機(jī)構(gòu)（壓射缸內(nèi)壓射活塞）推動(dòng)壓室沖頭運(yùn)動(dòng)的力，即壓射沖頭作用于壓室 中金屬液面上的力。3、壓射速度：即壓室內(nèi)壓射沖頭推動(dòng)金屬液的移動(dòng)速度（又稱沖頭速度）4、內(nèi)澆口速度： 是指金屬液通過內(nèi)澆口時(shí)的線速度（又稱充填速度）5、合金澆注溫度：是指金屬液從壓室進(jìn)入型腔的平均溫度，因測(cè)量不便，通常以保溫爐內(nèi)的溫度表示。一般高

2、 于合金液相線2030 C6、模具的工作溫度：模具的工作溫度是連續(xù)工作時(shí)模具需要保持的溫度。7、充填時(shí)間：金屬液自開始進(jìn)入模具型腔直至充滿型腔所需的時(shí)間稱為充填時(shí)間。8、增壓建壓時(shí)間： 是指金屬液在充模的增壓階段，從充滿型腔的瞬時(shí)開始，至達(dá)到預(yù)定增壓壓力所需的時(shí)間， 也就是比壓由壓射比壓上升到增壓比壓所需的時(shí)間。9、壓室充滿度： 澆入壓室的金屬液量占?jí)菏胰萘康陌俜謹(jǐn)?shù)稱壓室充滿度。10、壓鑄機(jī)的壓射機(jī)構(gòu)： 是將金屬液推送進(jìn)模具型腔填充成型為壓鑄件的機(jī)構(gòu)。二、填空題（每空1分，共計(jì)20分）1、 金屬液充填理論主要有：噴射充填理論、全壁厚充填理論、三階段充填理論2、壓鑄按壓鑄機(jī)分類： 熱室壓鑄、冷室

3、壓鑄3、 液態(tài)金屬成型新技術(shù)有：真空密圭寸造型、氣壓鑄造、冷凍造型4、 壓鑄用低熔點(diǎn)類合金主要有：鋅、錫、鉛。5、 壓鑄生產(chǎn)中，要獲得表面光滑及輪廓清晰的壓鑄件，下列因素起重要作用：（1）壓射速度（沖頭速度）；（2）壓射比壓；（3）充填速度（內(nèi)澆口速度）。6、 壓鑄鐵合金種類：壓鑄灰鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵、低碳鋼、不銹鋼、合金鋼和工具鋼等。7、 鑄造方法有砂型鑄造、特種鑄造。 壓鑄工藝屬于特種鑄造工藝范疇。8、 常見壓鑄的分類方法： 按壓鑄材料分類、按壓鑄機(jī)分類、按合金狀態(tài)分類9、 壓鑄按壓鑄材料分類： 單金屬壓鑄、合金壓鑄10、壓鑄用高熔點(diǎn)類合金主要有：鋁、鎂、銅。11、壓鑄合金、壓鑄模和

4、壓鑄機(jī)是壓鑄生產(chǎn)的三大要素。12、壓鑄新技術(shù)有真空壓鑄、加氧壓鑄和定向抽氣加氧壓鑄、精速密壓鑄、半固態(tài)壓鑄、擠壓壓鑄、鐵合金壓鑄。|三、判斷題（每小題1分，共計(jì)10分）1、全壁厚充填理論所提出的充填形態(tài)是最理想的。2、 充填過程主要有以下 3種現(xiàn)象：（1）壓入（2）金屬液流動(dòng)（3）冷卻凝固。3、壓力鑄造屬于特種鑄造中金屬型（即壓鑄模）在壓力機(jī)上進(jìn)行生產(chǎn)的一種精密鑄造，其最終產(chǎn)品為壓鑄件。4、 鐵合金又稱黑色金屬，壓鑄應(yīng)用較多。（X）5、 壓射力不是反映壓鑄機(jī)功率大小的一個(gè)主要參數(shù)。（X）6、 壓鑄過程中，初始階段壓射比壓通過金屬液傳給壓鑄模，此時(shí)的脹模力最大。（X）7、低速壓射時(shí)的壓射速度的選

5、擇，根據(jù)澆到壓室內(nèi)金屬液的多少而定。8、內(nèi)澆口速度是與壓射比壓密切相關(guān)的一個(gè)重要工藝參數(shù)。9、充填模具型腔時(shí)金屬液流動(dòng)的狀態(tài)與充填速度無關(guān)（X）10、采用三級(jí)壓射速度的定點(diǎn)壓射是改善充填形態(tài)的有效方法。11、為使模具溫度控制在一定的范圍內(nèi)，應(yīng)采取冷卻措施，使模具保持熱平衡。僅供參考12、從壓鑄工藝角度來說，增壓建壓時(shí)間越短越好。壓鑄機(jī)壓射系統(tǒng)的增壓裝置能提供增壓比壓所需的時(shí)間。（X）13、通用真空罩適于不同厚度的壓鑄模，專用真空罩只適于某種壓鑄模。14、充氧壓鑄消除或減少了壓鑄件內(nèi)部的氣孔，提高壓鑄件質(zhì)量。15、 定向抽氣加氧壓鑄實(shí)質(zhì)是一種真空壓鑄和半固態(tài)壓鑄相結(jié)合的工藝。（X）16、半固態(tài)壓

6、鑄的出現(xiàn)，為解決鐵合金壓鑄模壽命低的問題提出了一個(gè)辦法，而且對(duì)提高壓鑄件質(zhì)量、改善壓 鑄機(jī)壓射系統(tǒng)的工作條件，都有一定的作用。17、 壓室選用不必考慮壓射比壓和壓室的充滿度。（X）18、要求壓射比壓大時(shí)應(yīng)選用較大直徑的壓室，要求壓射比壓小時(shí)應(yīng)選用較小直徑的壓室（X）。19、具有優(yōu)良性能的壓射機(jī)構(gòu)的壓鑄機(jī)，是獲得優(yōu)質(zhì)壓鑄件的可靠保證。20、壓鑄機(jī)的選用 一般從生產(chǎn)規(guī)模、壓鑄件品種、壓鑄件的結(jié)構(gòu)參數(shù)三個(gè)方面進(jìn)行考慮。四、選擇題（每小題1分，共計(jì)10）1、 壓鑄在世界范圍的應(yīng)用最多的是汽車部件：（1）汽車部件、（2）摩托車部件、（3）農(nóng)業(yè)機(jī)械，（4）電信電器、 （5）其它。2、 在壓鑄壓射和金屬液固

7、化成形的整個(gè)過程中，始終有（）存在。（1）金屬液流動(dòng)、（2）金屬固體、（3）壓力3、三級(jí)壓射可避免一般充填中所發(fā)生的裹氣和渦流現(xiàn)象。（1）一級(jí)壓射（2）二級(jí)壓射（3）三級(jí)壓射4、 壓力鑄造屬于特種鑄造中（）在壓力機(jī)上進(jìn)行生產(chǎn)的一種精密鑄造，其最終產(chǎn)品為壓鑄件。（1）砂型、（2）金屬型、（3）陶瓷型5、壓力鑄造與金屬型重力鑄造相比較，要晚幾千年，它依賴于壓力機(jī)的誕生。（1）金屬型重力鑄造 （2）特種鑄造（3）注塑成型6、 壓鑄鋁合金由于鋁與鐵由很強(qiáng)的親和力，（）。（1）易粘模、（2）易老化、（3）機(jī)械切削性能不好7、壓鑄鋅合金壓鑄時(shí) 易老化。（1 ）易粘模、（2）易老化、（3）不易鍍Cr、Ni等

8、金屬8、通常壓鑄件的表面粗糙度比模具相應(yīng)成形表面的粗糙度（）（1 ）高一級(jí)、（2）高兩級(jí)、（3）低一級(jí)9、 由于壓鑄件的表面層因激冷作用而形成致密層，而其內(nèi)部組織相對(duì)表面層比較疏松，同時(shí)在表面層附近常有氣孔和針孔存在，因此壓鑄件的機(jī)械加工余量越少越好（應(yīng)選用小值）。（1）越少越好（應(yīng)選用小值）、2）盡量多（應(yīng)選用大值）、（3）沒有限制10、 （）的選擇，應(yīng)根據(jù)壓鑄件的結(jié)構(gòu)（形狀、尺寸、復(fù)雜程度、壁厚）、合金種類、溫度、澆口及排溢系統(tǒng)等確定（1）壓射速度、（2）壓射時(shí)間、（3）壓射比壓11、壓鑄工藝 是將壓鑄三要素進(jìn)行有機(jī)組合和運(yùn)用的過程。（1）壓鑄合金、（2 ）壓鑄模、（3）壓鑄機(jī)、（4）壓鑄

9、工藝12、壓鑄件的主要缺陷之一是氣孔和疏松，由此不能對(duì)其進(jìn)行（）。（1 ）機(jī)械切削加工、（2）表面鍍覆、（3）焊接和熱處理13、采用較高的充填速度，在較低的 壓射比壓 下可以獲得完整而表面光潔的壓鑄件。（1）壓射速度、（2）壓射時(shí)間、（3）壓射比壓14、（）是反映壓鑄機(jī)功率大小的一個(gè)主要參數(shù)。（1）壓射速度、（2）壓射力、（3）壓射比壓（1）半固態(tài)壓鑄、（2）真空壓鑄、（3）充氧壓鑄15、消除壓鑄件的氣孔和疏松，對(duì)發(fā)展和擴(kuò)大壓力鑄造的應(yīng)用領(lǐng)域是至關(guān)重要的。（1 ）機(jī)械切削加工、（2）氣孔和疏松、（3）熱處理強(qiáng)化16、模具的強(qiáng)度限制著（）的最大限度（1 ）壓射力、（2）壓射速度、（3）壓射比壓1

10、7、壓鑄模決定鑄件的形狀和尺寸精度（1）壓鑄合金、（2 ）壓鑄機(jī)、（3）壓鑄模18、壓鑄機(jī)配有若干種（）不同內(nèi)徑的壓室。（1） 2 種、（2） 4 種、（3） 一般 24 種19、液壓合模壓鑄機(jī)都具有最小合模距離和最大開模距離（1 ）最小合模距離、（2）最大開模距離、（3）最小合模距離或最大開模距離20、 臥式冷室壓鑄機(jī)多采用（）的形式。（1）三級(jí)壓射、（2）二級(jí)壓射、（3）一級(jí)壓射五、問答題（每小題10分，共計(jì)40分）1、簡(jiǎn)述精速密壓鑄原理及特點(diǎn)。答：精速密壓鑄原理：精速密壓鑄是一種精確、快速及密實(shí)的壓鑄方法，它采用兩個(gè)套在一起的內(nèi)外壓射沖頭，故又稱套筒雙沖頭壓 鑄法。壓射開始時(shí)，內(nèi)外沖頭同

11、時(shí)壓射，當(dāng)填充結(jié)束壓鑄件外殼凝固型腔達(dá)到一定壓力后，限時(shí)開關(guān)啟動(dòng)，內(nèi) 壓射沖頭繼續(xù)前進(jìn)，推動(dòng)壓室內(nèi)的金屬液補(bǔ)充壓實(shí)壓鑄件。精速密壓鑄的特點(diǎn)有：（1）低的充填速度。精速密壓鑄壓鑄法金屬液的充填速度是一般壓鑄法的10%慢速充填是其基本特點(diǎn)。采用較低的壓射速度和壓力，可以減輕壓射過程中發(fā)生的渦流和噴濺現(xiàn)象，后者是包住空氣導(dǎo)致形成氣孔的主要原因。（2）厚的內(nèi)澆口。為了發(fā)揮小沖頭的作用，澆口截面積必須比較大（澆口厚度為510mr）才能更好地傳遞壓力，提高壓鑄件的致密性。（3）控制壓鑄件順序凝固。 壓鑄模型腔在受控的情況下冷卻（又外壁向內(nèi)壁冷卻， 能達(dá)到順序凝固），因而有利于消除縮孔和氣孔。（4）壓射機(jī)構(gòu)

12、采用雙沖頭，應(yīng)用小沖頭輔助壓實(shí)，并降低壓射速度。2、簡(jiǎn)述加氧壓鑄的原理及特點(diǎn)答：加氧壓鑄的原理：充氧壓鑄是在鋁合金液充填型腔之前，用氧氣充填壓室和型腔，以置換其中的空氣和其他氣體。當(dāng)鋁金屬充填 時(shí)，一方面通過排氣槽排出氧氣，另一方面噴散的鋁金屬液與沒有排出的氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，即4AL+3O2=2AL2O3形成的三氧化二鋁小顆粒（直徑在1卩m以下）分散在壓鑄件內(nèi)部，從而減少或消除了氣體，提高了壓鑄件的致密性。這些小顆粒分散在壓鑄件中約占總質(zhì)量的0.1%0.2%,不影響力學(xué)性能，并可使壓鑄件進(jìn)行熱處理。充氧壓鑄僅適于鋁合金。充氧壓鑄特點(diǎn)：-_ 答：（1）消除或減少了壓鑄件內(nèi)部的氣孔，提高壓鑄件質(zhì)量

13、。較一般壓鑄件強(qiáng)度提高10%，伸長(zhǎng)率增加1. 52、 倍。因壓鑄件內(nèi)無氣孔可進(jìn)行熱處理，熱處理后強(qiáng)度可再提高30%，屈服極限增加100%，沖擊韌性也顯著 提高。（2） 因三氧化二鋁有防蝕作用，充氧壓鑄件200300 C環(huán)境中工作，可以焊接。（3）充氧壓鑄與真空壓鑄相比，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，投資少。3、下圖是何種壓鑄機(jī)壓射機(jī)構(gòu)和壓鑄模？分析其壓室特點(diǎn)和壓鑄模壓鑄過程。答：是熱壓室壓鑄機(jī)壓射機(jī)構(gòu)和壓鑄模。熱室壓鑄機(jī)的壓射機(jī)構(gòu)一般為立式，熱室壓鑄機(jī)的壓室浸在保溫坩堝的液體金屬中，壓射部件裝在坩堝上面， 其壓鑄過程如圖4 3所示。當(dāng)壓射沖頭3上升時(shí)，金屬液1通過進(jìn)口 5進(jìn)入壓室4內(nèi)，合模后，在壓射沖頭

14、下壓時(shí)，金屬液沿著通道6 （鵝頸管）經(jīng)噴嘴7填充壓鑄模8，冷卻凝固成型，壓射沖頭回升，然后開模取件，完成一個(gè)壓鑄循環(huán)。4、下圖是何種壓鑄機(jī)壓射機(jī)構(gòu)和壓鑄模？分析其壓室特點(diǎn)和壓鑄模壓鑄過程。答：是立式冷壓室壓鑄機(jī)壓射機(jī)構(gòu)和壓鑄模。立式冷室壓鑄機(jī)壓室的中心線平行于模具的分型面，稱為垂直側(cè)壓室。壓室與模具的相對(duì)位置及其壓鑄過程如圖44所示。合模后、澆人壓室2中的金屬液3被已封住噴嘴孔6的反料沖頭8托住，當(dāng)壓射沖頭向下壓到金屬液面時(shí)，反料沖頭開始下降(下降高度由彈簧或分配閥控制 )打開噴嘴6,金屬液被壓人型腔。凝固后，壓射沖頭退回，反料沖頭上升，切斷余料9，并將其頂出壓室，余料取走后，反料沖頭再降到原

15、位，然后開模取出壓鑄件，完成一個(gè)壓鑄循環(huán)。5、下圖是何種壓鑄機(jī)的結(jié)構(gòu)圖？寫出各組成部分的名稱，從右圖中指出其模具壓室偏置時(shí)澆注系統(tǒng)圖，并分析直澆道設(shè)計(jì)要點(diǎn)。答：1)是臥式冷壓室壓鑄機(jī)，2)其結(jié)構(gòu)組成：其模具壓室偏置時(shí)澆注系統(tǒng)圖：其直澆道設(shè)計(jì)要點(diǎn)：直澆道的直徑 D根據(jù)壓鑄件所需的比壓確定。直澆道厚度H 般取直徑 D的1/33)4)1/2。1、6、圖,澆口套靠近分型面一端在長(zhǎng)度 1525mn范圍的內(nèi)孔上加工出 與直澆道相連接的橫澆道一般設(shè)置在澆口套的上方，防止金屬液在(5)當(dāng)臥式冷壓室壓鑄機(jī)采用中心澆口時(shí)，直澆道的設(shè)計(jì)同立式冷壓室壓鑄機(jī)。圖是何種壓鑄機(jī)的結(jié)構(gòu)圖？寫出各組成部分的名稱及作用，從右圖中

16、指出其模具直澆道 并分析直澆道設(shè)計(jì)要點(diǎn)。答：1)是熱壓室壓鑄機(jī)，2) 其結(jié)構(gòu)組成：3) 其直澆道圖：4) 其直澆道設(shè)計(jì)要點(diǎn)：(1) 根據(jù)壓鑄件的結(jié)構(gòu)和質(zhì)量查表來選擇直澆道尺寸。(2) 直澆道環(huán)形截面處壁厚對(duì)小件取23mm對(duì)于中等壓鑄件取 35mm(3) 直澆道的脫模斜度取 26 。(4) 在噴嘴、澆口套和分流錐內(nèi)部設(shè)置冷卻系統(tǒng)以發(fā)揮熱壓室壓鑄機(jī)的高效率。10、對(duì)于同一壓鑄件，可以選擇不同的分型面。根據(jù)下圖，選擇不同的分型面及模具結(jié)構(gòu)，并分 析對(duì)壓鑄件質(zhì)量和模具復(fù)雜程度的影響。答：1、 在A分型面分型，型腔全部在動(dòng)模內(nèi)。 壓鑄件對(duì)大型芯的包緊力大于對(duì)小型芯的包緊力，分型 時(shí)只有依靠動(dòng)模上的側(cè)型芯

17、的阻礙作用才能使壓鑄件留在動(dòng)模上，還應(yīng)使斜銷側(cè)抽芯動(dòng)作略微滯后于分型動(dòng)作，否則難保證壓鑄件留在動(dòng)模上。模具采用推管脫模，在推出壓鑄件后，推管包住 動(dòng)模型芯，使噴涂涂料發(fā)生困難。2、在A分型面分型，型腔全部在定模內(nèi)。壓鑄件對(duì)動(dòng)模的包緊力大，采用推板脫模，動(dòng)作可靠。 由于這種結(jié)構(gòu)定模部分較厚，橫澆道和內(nèi)澆口開設(shè)在分型面上，壓射沖頭伸入定模部分的深度受 到壓鑄機(jī)的限制，可能使直澆道余料太厚。3、 在B分型面分型，壓鑄件的方凸緣部分位于動(dòng)模部分的推板上。金屬液在充填型腔時(shí)首先封住 分型面，對(duì)排氣不利，方凸緣與主體部分的對(duì)稱性也較差。由于推板上有型腔，難以實(shí)現(xiàn)模具的 自動(dòng)化脫模。4、分型面設(shè)在B面，方凸緣與主體部分的對(duì)稱性較差，充填時(shí)金屬液首先封住分型面影響排氣。5、 在C分型面分型，側(cè)面小孔由動(dòng)模型芯成形，壓鑄件內(nèi)部的孔由左右側(cè)向型芯組成，內(nèi)澆口設(shè) 在壓鑄件中部，排氣效果