壓鑄工藝及模具設計復習題答案

1、6壓鑄模具設計復習題一、 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 是壓射機構(gòu)（壓射缸內(nèi)壓射活塞）推動壓室沖頭運動的力，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)壓射沖頭推動金屬液的移動速度（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入型腔的平均溫度， 因測量不便， 通常以保溫爐內(nèi)

2、的溫度 表示。一般高于合金液相線2030 C6、模具的工作溫度： 模具的工作溫度是連續(xù)工作時模具需要保持的溫度。7、充填時間： 金屬液自開始進入模具型腔直至充滿型腔所需的時間稱為充填時間。8、增壓建壓時間： 是指金屬液在充模的增壓階段， 從充滿型腔的瞬時開始， 至達到預定增壓壓力 所需的時間，也就是比壓由壓射比壓上升到增壓比壓所需的時間。9、壓室充滿度： 澆入壓室的金屬液量占壓室容量的百分數(shù)稱壓室充滿度。10、壓鑄機的壓射機構(gòu)： 是將金屬液推送進模具型腔填充成型為壓鑄件的機構(gòu)。二、 填空題（每空 1分，共計 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

3、鑄按壓鑄機分類： 熱室壓鑄、冷室壓鑄3、液態(tài)金屬成型新技術(shù)有： 真空密封造型、氣壓鑄造、冷凍造型4、壓鑄用低熔點類合金主要有： 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、

4、壓鑄用高熔點類合金主要有： 鋁、鎂、銅。11、壓鑄合金 、 壓鑄模 和壓鑄機 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。判斷題（每小題 1分，共計 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（ 3）冷卻凝固。3、壓力鑄造屬于特種鑄造中金屬型 （即壓鑄模） 在壓力機上進行生產(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，壓鑄應用較多。（X）5、 壓射力不是反映壓鑄機功率大小的一個主要參數(shù)。（X）X)6、壓鑄過程中，初

5、始階段壓射比壓通過金屬液傳給壓鑄模，此時的脹模力最大。7、低速壓射時的壓射速度的選擇，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)的一個重要工藝參數(shù)。9、充填模具型腔時金屬液流動的狀態(tài)與充填速度無關(guān)（X）10、采用三級壓射速度的定點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)，應采取冷卻措施，使模具保持熱平衡。12、從壓鑄工藝角度來說，增壓建壓時間越短越好。壓鑄機壓射系統(tǒng)的增壓裝置能提供增壓比壓 所需的時間。（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

6、抽氣加氧壓鑄實質(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辦法，而且對提高壓鑄件 質(zhì)量、改善壓鑄機壓射系統(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、要求壓射比壓大時應選用較大直徑的壓室，要求壓射比壓小時應選用較小直徑的壓室（X）19、具有優(yōu)良性能的壓射機構(gòu)的壓鑄機，是獲得優(yōu)質(zhì)壓鑄件的可靠保證。20、壓鑄機的選用 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)三個方面進行考慮。四、 選擇題（每小題 1 分，共計 10）1、 壓鑄在世界范圍的應用最多的是汽車部件 ：（1） 汽車部件 、

7、（2）摩托車部件、 （3）農(nóng)業(yè)機械， （ 4 ）電信電器、 （ 5）其它。2、 在壓鑄壓射和金屬液固化成形的整個過程中，始終有（）存在。（ 1 ）金屬液流動、 （ 2）金屬固體、 （ 3） 壓力3、三級壓射 可避免一般充填中所發(fā)生的裹氣和渦流現(xiàn)象。（ 1 ）一級壓射（ 2）二級壓射（ 3） 三級壓射4、 壓力鑄造屬于特種鑄造中（）在壓力機上進行生產(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

8、強的親和力，（）。（ 1 ） 易粘模 、（ 2）易老化、（ 3 ）機械切削性能不好7、壓鑄鋅合金壓鑄時 易老化。（ 1 ）易粘模、（ 2）易老化、（ 3）不易鍍 Cr 、 Ni 等金屬8、 通常壓鑄件的表面粗糙度比模具相應成形表面的粗糙度（）（ 1 ）高一級、（ 2）高兩級、（ 3 ）低一級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)部組織相對表面層比較疏松， 同時在表 面層附近常有氣孔和針孔存在，因此壓鑄件的機械加工余量 越少越好（應選用小值 ）。（1）越少越好（應選用小值 ）、 2）盡量多（應選用大值） 、 （3）沒有限制10、 （）的選擇，應根據(jù)壓鑄件的結(jié)構(gòu)（形狀、尺寸、復雜程

9、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）壓射時間、 （ 3）壓射比壓11、壓鑄工藝 是將壓鑄三要素進行有機組合和運用的過程。（ 1 ）壓鑄合金、 （ 2）壓鑄模、（ 3 ）壓鑄機、（ 4） 壓鑄工藝12、 壓鑄件的主要缺陷之一是氣孔和疏松，由此不能對其進行（）。（ 1 ）機械切削加工、 （ 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）壓射時間、 （ 3）壓射比壓14、（）是反映壓鑄機功率大小的一個主要參數(shù)。（1）壓射速度、 （ 2）壓射力 、（3）壓射比壓（1）半

10、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 ，對發(fā)展和擴大壓力鑄造的應用領(lǐng)域是至關(guān)重要的。 （1）機械切削加工、 （2） 氣孔和疏松 、（3）熱處理強化16、模具的強度限制著（）的最大限度（1）壓射力、（2）壓射速度、（3）壓射比壓17、壓鑄模 決定鑄件的形狀和尺寸精度（1）壓鑄合金、 （ 2）壓鑄機、（3）壓鑄模18、壓鑄機配有若干種（）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、臥式冷室壓鑄機多采用

11、（）的形式。（1）三級壓射 、（ 2）二級壓射、 （ 3）一級壓射 五、 問答題（每小題 10分，共計 40 分）1、簡述精速密壓鑄原理及特點。 答：精速密壓鑄原理： 精速密壓鑄是一種精確、快速及密實的壓鑄方法，它采用兩個套在一起的內(nèi)外壓射沖頭，故又稱 套筒雙沖頭壓鑄法。壓射開始時，內(nèi)外沖頭同時壓射，當填充結(jié)束壓鑄件外殼凝固型腔達到一定 壓力后，限時開關(guān)啟動，內(nèi)壓射沖頭繼續(xù)前進，推動壓室內(nèi)的金屬液補充壓實壓鑄件。 精速密壓鑄的特點有：（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。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，

12、后者是包 住空氣導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510mm ），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，能達到順序 凝固），因而有利于消除縮孔和氣孔。（4）壓射機構(gòu)采用雙沖頭，應用小沖頭輔助壓實，并降低壓射速度。2、簡述加氧壓鑄的原理及特點 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。 當鋁金屬充填時，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)生化學反應，即4AL+3O2=

13、2AL2O3，形成的三氧化二鋁小顆粒（直徑在gm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%，不影響力學性能，并可使壓鑄件進行熱處理。充氧壓鑄僅適于鋁合金。充氧壓鑄特點： 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。較一般壓鑄件強度提高10，伸長率增加 1 5 2。倍。因壓鑄件內(nèi)無氣孔可進行熱處理，熱處理后強度可再提高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)簡單，操作方便，投資少3、下圖是

14、何種壓鑄機壓射機構(gòu)和壓鑄模？分析其壓室特點和壓鑄模壓鑄過程。答：是熱壓室壓鑄機壓射機構(gòu)和壓鑄模。熱室壓鑄機的壓射機構(gòu)一般為立式，熱室壓鑄機的壓室 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43所示。當壓射沖頭3上升時，金屬液1通過進口 5進入壓室4內(nèi)，合模后，在壓射沖頭下壓時， 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，完成一個壓鑄循 環(huán)。4、下圖是何種壓鑄機壓射機構(gòu)和壓鑄模？分析其壓室特點和壓鑄模壓鑄過程。2 3a）対答:是立式冷壓室壓鑄機壓射機構(gòu)和壓鑄模。立式冷室壓鑄機壓室的中心線平行于模具的分型面，稱為垂直側(cè)壓室。

15、 壓室與模具的相對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，當壓射沖頭向下壓到金屬液面時，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，反料沖頭再降到原位，然后開模取出壓鑄件，完成一個壓鑄循環(huán)。5、下圖是何種壓鑄機的結(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澆注 系統(tǒng)圖，并分析直澆道設計要點。答：1）是臥式冷壓室壓鑄機，2）其結(jié)構(gòu)組成：1 一蓄壓器；2基座；3-合模機構(gòu)；4一移動模板* 5固定模板；6壓射機構(gòu)3）其模

16、具壓室偏置時澆注系統(tǒng)圖:4）其直澆道設計要點：直澆道的直徑D根據(jù)壓鑄件所需的比壓確定。（2）直澆道厚度H 般取直徑 D的1/31/2。澆口套靠近分型面一端在長度1525mm范圍的內(nèi)孔上加工出 1° 30'2°的脫模斜度。（4）與直澆道相連接的橫澆道一般設置在澆口套的上方，防止金屬液在壓射前流入型腔。（5）當臥式冷壓室壓鑄機采用中心澆口時，直澆道的設計同立式冷壓室壓鑄機。1、6、下圖是何種壓鑄機的結(jié)構(gòu)圖？寫出各組成部分的名稱及作用，從右圖中指出其模具直澆道 圖，并分析直澆道設計要點。答：1）是熱壓室壓鑄機,2）其結(jié)構(gòu)組成:1 一蓄屋器；2合模機構(gòu)；3移動模扳匚4一基座

17、*5-固定模板；6壓射機構(gòu)星7塔竭3）其直澆道圖:4）其直澆道設計要點:(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)形截面處壁厚對小件取23mm，對于中等壓鑄件取 35mm。(3) 直澆道的脫模斜度取 2。6°。在噴嘴、澆口套和分流錐內(nèi)部設置冷卻系統(tǒng)以發(fā)揮熱壓室壓鑄機的高效率。10、對于同一壓鑄件，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 析對壓鑄件質(zhì)量和模具復雜程度的影響。答：1、在A分型面分型，型腔全部在動模內(nèi)。壓鑄件對大型芯的包緊力大于對小型芯的包緊力，分 型時只有依靠動模上的側(cè)型芯的阻礙作用才能使壓鑄件留在動模上，還應使斜銷側(cè)抽

18、芯動作略微 滯后于分型動作，否則難保證壓鑄件留在動模上。模具采用推管脫模，在推出壓鑄件后，推管包 住動模型芯，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)。壓鑄件對動模的包緊力大，采用推板脫模，動作可靠。 由于這種結(jié)構(gòu)定模部分較厚，橫澆道和內(nèi)澆口開設在分型面上，壓射沖頭伸入定模部分的深度受 到壓鑄機的限制，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模部分的推板上。金屬液在充填型腔時首先封 住分型面，對排氣不利，方凸緣與主體部分的對稱性也較差。由于推板上有型腔，難以實現(xiàn)模具 的自動化脫模。4、分型面設在B面，方凸緣與主體部分的對稱性較差，充填時金屬液首先封住分型面影響排氣。5、在C分型面分型，側(cè)面小孔由動模型芯成形，壓鑄件內(nèi)部的孔由左右側(cè)向型芯組成，