1、.2013級、2014級鑄造工藝設備及設計課程課后作業學號：_ 姓名：_ 得分：_1、通過本課程的學習，同學們應該具有什么能力（能做什么）？2、工程技術人員在進行鑄造工藝設計過程中應堅持哪幾條基本原則？3、工程技術人員所設計的鑄造工藝與鑄造生產其他過程之間是什么關系？4、試繪制普通砂型鑄造的流程圖。5、試繪制消失模鑄造的流程圖。6、一種壁厚15mm、重量50kg的鑄鐵件是否適合用壓力鑄造方法來生產？為什么？7、下圖為石英受熱的同質異晶轉變與溫度的關系，對鑄造生產來說，具有重要意義的是什么溫度下的轉變？為什么？8、什么是原砂的含泥量？原砂的含泥量對型砂的哪些性能有較大的影響？9、從理論上講，大多

2、數鑄造用砂的耐火度都要求高于合金的澆注溫度，但由于耐火材料的基體及其所含的雜質與金屬液或粘結劑中的有關物質發生相互作用，而生成低熔點的化合物或共熔物。它們通常在遠低于耐火材料本身耐火度的溫度下開始形成液相。因此，對鑄造用砂來說，要求材料本身具有高的耐火度固然是重要的，但更有意義的是_，即最低共熔點。比較簡單、實用的方法是測試原砂及其混合料的燒結點。 10、砂型鑄造用粘結劑的主要作用是在造型材料的外層形成_。11、粘土根據它含有的粘土礦物種類及其性能的不同，主要分為_和_兩大類。通常，用N代表普通粘土、用P代表膨潤土。普通粘土主要由_組成。膨潤土主要由_組成。12、水是極性分子，可表示為“ ”。

3、一般情況下，由于分子的熱運動，水分子排列得很亂，在重力的作用下，可以自由流動，稱為自由水。當粘土在水中與水作用時，由于粘土質點表面帶負電荷，使它牢固地吸附著水分子，水則以一定的取向分布在粘土質點周圍，這種作用叫水化作用。粘土水化以后，形成一個膠團，如圖2-19所示。（何培之鑄造材料化學）在吸附層中的水與粘土質點形成一個整體，一起在介質中移動，這種水叫做“牢固結合水”。在牢固結合水的周圍(即擴散層中)也吸住一部分水分子。這些水分子的定向程度隨著離開粘土質點距離的增加而減弱。水分子離開質點愈遠，它們之間的結合力愈小，故把這一層水叫做“松結合水”。松結合水以外的是自由水。結合水(包括牢固的與松的)與

4、自由水在物理性質上是不同的，結合水的密度大，熱容小，冰點低。牢固結合水不能流動，具有很大的粘滯性，而松結合水有可能發生非常緩慢的流動，但不受重力的影響，具有較高的粘滯性。 由于粘土與水結合，形成水化薄膜，使粘土質點與質點分割，促進了質點的滑動，從而使粘土-水體系產生了可塑性。（何培之鑄造材料化學）從以上討論的情況可以認為粘土砂的粘結機理是：13、在金屬液的熱作用下，鑄型溫度升高，導致鑄型體積膨脹、型內水分遷移等現象產生。金屬和鑄型間的機械作用和物理化學作用亦隨溫度升高而加劇。_作用、_作用、_作用三者是互相聯系的，而_作用是其它兩方面作用的基礎。14、濕型被金屬液急劇加熱時，砂型中的水分會從高

5、溫的型腔表面層向低溫的里層遷移，水分遷移的原因是砂型表面層中的水分受熱蒸發變成水蒸氣、水蒸氣通過砂粒間的孔隙流向砂型內層，進而凝聚成水；另外急熱時砂粒間孔隙中的水在壓力差和表面張力的作用下也由溫度高處向溫度低處移動。 由于水分遷移的結果，在濕型中出現四個區域(見圖113)。第一區域干燥區。 _第二區域水分飽和凝聚區。 _第三區域過渡區。也叫水分不飽和凝聚區。它是從鑄型中溫度為l00至室溫的區域。干燥區來的水蒸氣在此區域凝結。故這個區域的水分含量比正常區的稍高，但其分布是不均勻的，隨著至型腔表面距離的增加而減少，直至趨向正常的水分，因此稱為過渡區。水分飽和凝聚區和過渡區總稱為水分凝聚區。第四區域

6、正常區。它是從鑄型溫度為室溫至砂箱壁處。該區域未受液體金屬熱作用的影響，其溫度、水分、強度和透氣性都保持正常的狀態。必須指出，當液體金屬表面尚未凝固成硬殼之前，干燥區與水分凝聚區的大小、位置、強度和透氣性的高低對鑄件的質量有很大的影響。但當液體金屬表面已經凝固并具有足夠的強度后，水分遷移對鑄件質量的影響就不明顯。15、防止機械粘砂有哪些措施？ 16、覆蓋在鑄型和型芯表面，以改善_等為主要作用的鑄造輔助材料統稱為鑄型涂料。一般鑄型涂料厚度為零點幾個毫米至數毫米。17、涂料有哪些作用？18、水玻璃砂有哪些特點（優點和缺點）？19、鑄造用水玻璃的粘度關系到是否能與原砂混合均勻，因此水玻璃的粘度是重要

7、指標。模數和比重均對水玻璃的粘度有影響。其相互關系如圖I-6所示。從圖中的曲線你發現了什么規律？20、圖2為水玻璃模數和濃度對粘度的關系，從圖中你看出了什么，可以得出什么樣的結論？21、水玻璃砂在混砂時加入液態或固態硬化劑，在室溫下能夠自硬，不必吹CO2或加熱，砂型(芯)在硬化后起模，稱之為水玻璃自硬砂。相對來說，它能制作更大的砂型（芯），并可用另外的型砂作背砂，具有極大的靈活性。 鈉水玻璃自硬砂一般由_、_、_，以及為改善砂型（芯）性能、減少鑄件缺陷、提高鑄件表面質量的附加物所組成。 22、烘干硬化水玻璃砂的硬化原理是通過加熱_，使水玻璃中硅酸鈉聚合成由膠粒構成的立體網狀骨架的含Na+的硅凝

8、膠。 當加熱到180 200以上時脫水得到水玻璃凝膠比由硅溶膠生成的硅酸凝膠更致密，具有較高的強度，其強度比CO2硬化水玻璃砂高10倍左右。23、 水泥是重要的建筑材料，品種多，用途廣，外觀為灰白色粉末狀，與水混合后可以膠凝硬化，可用作鑄造自硬砂粘結劑。 鑄造用水泥粘結劑按組成分，有硅酸鹽水泥和礬土水泥；按硬化特性分，有普通硅酸鹽水泥和早強水泥(包括快凝快硬水泥、特快硬水泥)。礬土水泥也是一種早強水泥。 普通硅酸鹽水泥主要用于_，由于凝結時間和硬化周期較長，其應用范圍逐漸減少。礬土水泥耐火度比普通水泥高，在_中使用較多。 以下兩張圖將在作業中多次使用，請同學們各自多打印幾張備用。題號：_圖1

9、采煤機機座題號：_圖2 手輪24、零件結構的鑄造工藝性分析的主要任務和目的是什么？25、簡述零件結構的鑄造工藝性分析的步驟和方法26、請分析圖1所示鑄件結構的鑄造工藝性27、請設計圖1所示鑄件的澆注位置和分型面，并用標準的工藝符號在圖紙上表達出來。然后在圖紙的空白處用文字說明你設計的澆注位置和分型面滿足哪幾條設計原則。28、請選擇圖1所示鑄件的鑄造工藝參數，能用工藝符號表達的請畫在圖紙上，不能用符號表達的請在圖紙的空白處用文字說明。29、請設計圖1所示鑄件的砂芯，請在圖紙上用工藝符號表達出來。30、根據內澆道注入型腔的位置可將澆注系統分成哪幾類？請填寫在圖中31、請在圖1中繪制你設計的澆注系統

10、。32、通過模擬試驗可以觀察到，澆口杯內液面的高低影響最大。如圖7-5所示。因此，澆口杯中液體應_。此外澆口杯還應有合理的形狀和結構，以防止_，提高澆口杯的擋渣能力。33、當金屬液柱高而橫澆道較短時，大部分金屬液越過離直澆道較近的內澆道而進入最遠的內澆道中，液流分配比例如圖712所示。為了均衡各個內澆道的流量，常采用什么工藝措施？34、生產中常將橫澆道的斷面做成_梯形，內澆道制成_梯形，內澆道置于橫澆道之_，并使h橫=(_) h內，以保證內澆道的吸動作用不會到達橫澆道頂面。35、試設計圖2所示鑄件的澆注位置、分型面和澆注系統（用工藝符號在圖紙上表達出來），并計算其阻流截面積及其他澆注系統組元的尺寸。36、簡述通用冒口設計的基本原則（3條）37、簡述冒口位置的確定原則（8條）38、設計圖1所示鑄件的冒口（僅確定安放位置）39、用模數法計算39題所設計的圖1所示鑄件的冒口的尺寸。41、提高冒口補縮效率的工藝措施一般有哪些？42、根據所學知識，請重新設計圖1所示鑄件的冒口（注意補貼的運用），并用比例法繪制出冒口的尺寸大小。43、請設計圖2所示鑄件的澆注位置、分型面、澆注系統。44、根據題43的工藝設計，試設計其模樣和模底板，用圖紙表達它們的相互位置關系即可。45、根據題29設計的砂芯，試設計其芯盒，用草