名词解释
1.材料成形技术：利用生产工具对各种原材料进行增值加工或处理，材料制备成具一定结构形式和形状工件的方法 2.液态成型：将液态金属浇注到与零件形状相适应的铸型型腔中，待其冷却凝固，以获得毛坯或零件的生产方法 3.逐层凝固：纯金属和共晶成分的合金在凝固中不存在固液两相并存的凝固区，所以固液分界面清晰可见，一直向铸件中心移动 （铸铁）
4.糊状凝固：铸件在结晶过程中，当结晶温度范围很宽且铸件界面上的温度梯度较小，则不存在固相层，固液两相共存的凝固区贯穿整个区域 （铸钢）
5.同时凝固原则：铸件相邻各部位或铸件各处凝固开始及结束的时间相同或相近，甚至是同时完成凝固过程，无先后的差异及明显的方向性
6.顺序凝固原则：在铸件上可能出现缩孔的厚大部位通过安放冒口等工艺措施，使铸件远离冒口的部位先凝固，然后是靠近冒口的部位凝固，最后才是冒口本身凝固。
7.均衡凝固原则：利用铸铁件石墨的共晶膨胀消除缩松的工艺方式
8.砂型铸造：以型砂（SiO2）为铸型、在重力下充型的液态成形工艺方法
9.金属型铸造：以金属为铸型、在重力下的液态成形方法。
10.熔模铸：以蜡为模型，以若干层耐火材料为铸型材料，成形铸型后，熔去蜡模形成型腔，最终在重力下成形的液态成形方法
11.压力铸：把液态或半液态的金属在高压作用下，快速充填铸型，并在高压下凝固而获得铸型的方法
12.低压铸造：是液态金属在较小的压力（20—80Kpa）作用下，使金属液由下而上对铸型进项充型，并在此压力下凝固成型的铸造工艺
13.反重力铸造：液态金属在与重力相反方向力的作用下完成充型，凝固和补缩的铸造成型
14.离心铸造：将液态金属浇注到高速旋转的铸型中，使金属在离心力的作用下充填型腔并凝固成型的方法
15.消失模铸造：用泡沫塑料制成带有浇冒系统的模型，覆上涂料，用干砂造型，无需取模，直接浇注的铸件方法 16.浇注系统：液态金属流入型腔的通道的总称，通常由浇口杯，直浇道，直浇道窝，横浇道和内浇道组成 17.阻流界面：在浇注系统各组元中，截面积最小的部分称为阻流截面 18.集渣包：横浇道上被局部加大加高的部分 19.浇口比：直浇道，横浇道，内浇道截面积之比
20.热节：在壁的相互连接处由于壁厚增加，凝固速度最慢，最容易形成收缩类缺陷
分型面：两半铸型相互接触的表面。分为平直和曲面。作用：便于造型、下芯和起模具。 21.砂芯：为了起模方便并形成铸件的内腔、孔和铸件外形不能出砂的部位，所采用的砂块
22.芯头：伸出铸件以外不与金属液接触的砂芯部分 芯头种类：垂直芯头、水平芯头、特殊结构的芯头
23.冒口：铸型内用于储存金属液的空腔，在铸件凝固过程中补给金属，起到防止缩孔，缩松，排气和集渣的作用 冒口=冒口区+轴线缩松区+末端区
24.冒口的补缩距离：冒口补缩后形成的致密冒口区和致密末端区之和
25.补贴：为实现顺序凝固和增强补缩效果，在靠近冒口的壁厚上补加倾斜的金属块 26.均衡凝固：利用铸铁件石墨的共晶膨胀消除缩松的工艺方法
27.缩孔与缩松：液态合金在冷凝过程中，若其液态收缩和凝固收缩所缩减的容积得不到补充，则在铸件最后凝固的部位形成一些孔洞。大而集中的称为锁孔，细小而分散的称为缩松 28.收缩时间分数：铸铁件表观收缩时间与铸件凝固时间的比值
29.补缩量：铸件从浇注系统，冒口抽吸的补缩液量 收缩模数：均衡凝固时均衡点的模数
30.复合材料：由有机高分子，无机非金属和金属等几类不同材料人工复合而成的新型材料。它既保留原组分的主要特征，又获得了原组分不具备的优越性能
31.机械加工余量：在铸件加工表面上流出的、准备切削去的金属厚度。
32.冒口补缩通道：末端多了一个散热面，散热快—构成一个朝向冒口而递增的温度梯度；存在平行于轴线的散热表面，形成一个朝向冒口的楔形的补缩通道
33.工艺出品率：铸件质量占铸件及浇注系统（含冒口）质量的比例
34.反重力铸造：指液态金属在与重力方向相反方向力的作用下完成充型，补缩和凝固过程的铸造成型方法
35.离心铸造：指将液态金属浇入高速旋转的铸型中，使金属在离心力的作用下充填型腔并凝固成型的方法
填空
1.芯盒设计的原则：满足砂芯的基本要求；根据制芯方式的工艺方法；方便使用。 2.砂型浇注系统的充满条件：P>Pa
3.封闭式浇注系统的特点：消耗金属少、喷射、冲砂、金属易氧化形成二次渣。适用于不易氧化的金属，如铸铁 4.开放式浇注系统的特点：充型平稳、金属氧化小、冲刷作用小、阻渣差、金属消耗大—内浇道大。适用于易氧化的金属。
5.通用冒口分为：普通冒口、特种冒口；实用冒口分为：直接实用冒口、控制压力冒口、无冒口补缩
6.实用冒口的核心：部分或全部利用石墨化膨胀消除二次收缩缺陷，设计依据：铸件的壁厚（模数）及铸型的强度 7.设计冒口的关键是：冒口先于铸件凝固 8.塑料分为：热塑性塑料、热固性塑料
9.塑料的组成：合成树脂、填料、增塑剂、稳定剂、色料
10.工程塑料的工艺性能：流动性、结晶性、吸湿性、收缩性、热敏性
11.整体复合材料的成型有：粉末冶金法、外加增强体颗粒法、原位反应复合法
12.铸造的主要影响因素：金属的流动性、浇注温度、充型压力、凝固方式、冷却速度。
13.改善金属的流动性有利于：形成薄壁复杂的铸件、排除内部夹杂物和气体、加快凝固中液体的补缩 14.影响铸件凝固方式的主要因素：合金的结晶温度范围、铸件的温度梯度 15.砂型铸造的特点：方便、成本低、适用于生产各类铸件、环境污染严重 16.涂料作用：调节铸件冷却速度、保护金属型、利用涂料层蓄气通气。 17.合金收缩的三个阶段：液态收缩、凝固收缩、固态收缩
18.防止缩孔和缩松常用的工艺措施就是控制铸件的凝固次序，使铸件实现“顺序凝固”。
19.体收缩：是铸件产生缩孔或缩松的根本原因 线收缩：是铸件产生应力，变形，裂纹的根本原因 20.收缩分为：液态收缩，凝固收缩，固态收缩 21.凝固顺序：顺序凝固，同时凝固，均衡凝固
22.零件结构的铸造工艺性：零件结构是否符合生产要求，是否易于保证铸件的质量，是否能达到简化工艺，降低生产成本的要求
壁 铸件结构 壁与壁的连接（避免锐角连接） 均匀过度，避免或减少热节的形成
内壁散热比外壁差，设计时内壁比外壁薄，避免水平方向上出现较大平面，否则会产生夹砂，粘砂，浇不足 热节：在壁的相互连接处由于壁厚增加，凝固速度最慢，最容易形成收缩类缺陷
?冷却速度?晶粒大小?厚：晶粒粗大??过度，与铸造方法密切相关 壁厚??填充能力 ?临界壁厚：壁的连接和?薄：浇不足，冷隔?凝固特性?补缩能力???与砂型铸造相比，金属型铸造有如下特点:
优点: 1、金属型可以多次使用，浇注次数可达数万次而不损坏，因此可节约工时和大量的造型材料; 2、金属型加工精度高，型腔变形小，型腔壁光洁，因此铸件形状准确，尺寸精度高，表面粗糙度值小; 3、金属型传热迅速，铸件冷却速度快，因而晶粒细小，力学性能好; 4、生产率高，无粉尘，劳动条件得到改善。
缺点: 1、金属型的设计、制造、使用及维护要求高，生产准备时间较长; 2、金属型无退让性、透气性，铸件容易产生裂纹。
铸件的浇注位置 浇注时铸件在铸型内所处的状态和位置
质量原则：外在，内在?确定浇注位置?控制凝固顺序，性能
基本要求：1.重要部位（主要加工面，耐磨面，在下面） 2.大平面应朝下(采用倾斜浇注工艺！！！) 3.保证铸件的充型能力（薄壁在下） 4.合金收缩率大，结构薄厚不均采用顺序凝固 5.尽量保证合箱位置，浇注位置和铸件冷却位置一致 球铁曲轴：横浇竖冷
浇注系统设计
浇注系统：铸型流入型腔的通道的总称，通常由浇口杯，直浇道，直浇道窝，横浇道和内浇道组成。 （必有浇口杯，内浇道）
浇注系统的基本要求：1符合铸件的凝固原则或补缩方法。2在规定的浇注时间内充满型腔。3提供必要的充型压力头，保证铸件轮廓、棱角清晰。4使金属液流动平稳，避免严重亲流。防止卷入、吸收气体和使金属过度氧化。 5具有良好的阻渣能力。6金属液平稳充型。7烧注系统的金属消耗小，并容易清理。8.能控制液态金属在型腔内流动的速度及方向(原因：1.避免液态金属对铸型和型芯的过度冲刷。2.防止产生氧化夹渣等缺陷，二次渣。3.保证合理的上升速度)。
?，全部截面上的金属液压力均高于型壁气体压力?基本特征：正常条件下 ?封闭式??F直＞F横＞F内?用于不易氧化的铸铁件浇注系统的分类及特点 ?止吸气??1.可充满，较好阻渣，防? ???铸铁?2.可减少金属液的消耗1.以各组元的截面积分类 ??3.铸型中流态平稳性差，易氧化? ??
?体?1.充型平稳性好2.不能挡渣会带入大量气 ?开放式(F直＜F横＜F内)：???3.氧化性较弱4.冲刷小5.金属消耗大?
2.以铸件浇注位置分类：1.顶注式 浇注系统 2.底注式 3.中间注入式 4.阶梯式 5.缝隙式
顶注式：1.自上而下，形成有利于补缩的温度场，发挥冒口作用 2.始终有一不变的压头，充型能力强 3.浇注系统简单，浇冒口金属消耗少 4.冲击大，易导致砂孔，铁豆
底注式（内浇道设置在铸件底部）：1.流动平稳，冲击最小 2.有利于气体排出 3.无论浇道比，横浇道充满，有利于挡渣 4.不易利于形成自下而上的凝固顺序，削弱了冒口的补缩作用 5.内浇道过热，晶粒粗大，易疏松疏孔
液态金属在浇注系统中的流动 1.平稳充型是根本 2.横浇道阻渣，分配液流 3.内浇道调节温度场
件：P（金属液压力）＞Pa（型壁的气体压力）?砂型浇注系统的充满条?浇注系统的类型与选择?横浇道充满:F横＞F内
?直浇道充满：F直＞F内??除缩孔缩松?对QT,HT可充分利用共晶膨胀消快浇??浇注时间?作用小，冲刷大，浇注系统消耗金属大?易充满型腔，对铸型热?气体排出，浇注系统消耗金属小，热作用大?慢浇：冲刷小，有利于
铸铁：逐层凝固 铸钢：糊状凝固
工艺出品率：铸件质量占铸件及浇注系统（含冒口）质量的比例
在砂型中流动的水力学特点 1，边界条件：多孔性、透气性、不润湿性
2，三个作用：热作用（水分蒸发粘砂）、机械作用（冲削）、化学作用（界面反应） 铸型中水力学特性： 1，粘性流体流动 2，紊流流动 3，非稳定流动 4多相流动 5.多孔管中流动 浇口杯作用 1，承接金属液 2，实现液体的缓流，减轻对铸型的冲击 3，分离熔渣及气泡 4，增加充型压力 种类：?漏斗式：a，阻渣能力差b,消耗金属少c,结构简单池式：a，一定阻渣能力b，消耗金属少c，结构复杂 Mvr=R 中心质点的硬度大 吸气卷渣
浇注方向：（挡渣，避免吸气）纵向逆浇＞侧向＞纵向顺流
浇注高度
工艺性：凹坑或凸缘结构（强化垂直股流，削弱水平股流） 带挡板和凸缘（挡渣）
液态金属在浇道中的流动
内浇道
内浇道的作用：1.控制充型速度及方向 2.控制和调节铸件的温度和凝固顺序 3.分配金属
内浇道的不均匀性：远离直浇道的流量大，且金属液先通过其进入型腔；靠近直浇道的流量小，且金属液后充满 为什么不均匀？ 浇注初期，进入横浇道的金属液流向末端，速度受到阻碍而下降，失去动能压力上升，金属液在末端充满并形成末端压力大而近直低的现象
克服不均匀性的措施（F横/F内越小流量越不均匀）：1.内浇道对称布置 2.设置浇口窝 3.设置变截面横浇道 4.设置不同断面面积的内浇道
内浇口面积和引入方式决定金属液进入铸型的方向和大小
内浇道位置的选择：内浇道的位置和数目应服从选定的凝固顺序和补缩方法
1.控制凝固的顺序，调节温度场——位置和数量 2.控制金属液进入铸型的大小和方向 3.有利于阻渣 4.便于清理 直浇道中的流动
作用：引导金属液进入横浇道、内浇道并最后充填铸型以及提供充型过程中所必须的压力 流动特点：1，势能---动能
??1上大下小的锥形?充满??2入口处圆角半径?r?d/4? 2，两种流态?
下大的倒锥形?1等截面的圆柱形和上小??不充满??当入口为尖角??直浇道窝中的流动
?1,形成涡流流动特点?夹杂等缺陷 ?2，形成高度紊流区??形成冲砂、渣孔、氧化?作用：
1，缓冲作用：动能?压力能?水平速度 2，缩短直--横浇道拐角处的高度紊流区 3，改善内浇道的流量分布
4，减少直--横浇道拐弯处的局部压力系数和水头损失 5，浮出金属液中气体 横浇道中金属的流动
作用：1、向内浇道分配洁净的金属液
2、存储最初浇入的 含气和夹渣的低温金属液并阻留夹渣 3、使金属液流平稳和减少产生氧化物 阻渣原理：
1、当夹杂物密度小于合金液，重力分离 2、当夹杂物密度大于合金液，重力分离
四个区：直—横浇道拐弯处的高度紊流区 过渡区 正常区 横浇道末端高度紊流区 横浇道发挥阻渣作用的条件
1，浇道内应呈充满状态
2，横浇道内液态金属的流速尽可能低
道上方?开放式：内浇道在横浇?3，须保证足够的末端延长段 4，与内浇道的位置关系 ?封闭闭式：内浇道在横道下方?强化阻渣方式
1.滤网 2.特殊结构的横浇道 横充满 3.利用惯性力阻渣 F=G+J惯 4.特殊结构对集渣的影响 5.结构为平直
冒口工艺 4.调整凝固温度场，控制铸件凝固顺序冒口：铸型内用于储存金属液的空腔，在铸件凝固过程中补给金属，起到防止缩孔，缩松，排气和集渣的作用
冒口的作用：1.补缩2.排气3.集渣口，控制压力冒口，无冒口补缩?实用冒口：直接实用冒???铸钢，轻合金钢?顺序凝固?依据：M和铸型强度 冒口?易割HT和QT可利用石墨的膨胀实现自补缩?顶部覆盖?普通冒口：依位置，依?通用冒口??分，依加压方式分?特种冒口：依加热方式?
冒口的补缩条件：1.冒口凝固时间应大于或等于铸件被补缩部分的凝固时间
2.冒口的体积只要足够大，使之有足够的金属液补充铸件的液态收缩，凝固收缩以及浇注后型腔扩大的体积 3.在凝固期间，冒口与被补缩部位之间应始终保持通畅的补缩通道，目扩张角向着冒口 决定了决定了凝固方向上的温度梯度大小 扩张角大小 方向 补缩通道的通畅性
冒口的补缩距离：冒口补缩后形成的致密冒口区和致密末端区之和 补缩范围：冒口的补缩距离加上冒口根部尺寸 冒口=冒口区+轴线缩松区+末端区
HT 由于可利用石墨化共晶膨胀压力来克服缩松，冒口补缩距离较大
QT 糊状凝固，补缩条件不好因而L有较HT小 凝固范围（凝固区）越小?补缩距离越大 在多个位置设置多块外冷贴的方法可大大延长冷铁末端区的长度
增大冒口的补缩能力，能克服型内气体负压力产生的不利影响（增大冒口高度，采用压力冒口）
补贴：铸件需补缩的高度或长度超过有效补缩距离时，为实现顺序凝固和增强补缩效果，在靠近冒口的壁厚上补加倾斜的金属块，增加壁厚，建立温度梯度
??冒口的补缩效果 常用冒口模数的大小评定冒口的补缩效果 球形散热面积小，模数大，凝固时间最长（好）
通用冒口：适用于现实顺序凝固的一切合金铸件（如铸钢，铝合金铸件）
实用冒口：冒口及冒口颈先于被补缩铸件部分凝固（设计关键），利用全部或部分的共晶膨胀在铸件内部建立压力，
M实现自补缩，可避免由于二次收缩引起的缺陷（实用冒口的核心）
通用冒口：顺序凝固原则 补缩量 补缩通道 2.5直接实用无冒口补缩 凝固方式：顺序凝固 同时凝固 均衡凝固 冒口
二次收缩一次收缩共晶膨胀
（液态）
B △ABC 铸件在凝固过程中的总收缩量 △ADC 铸件在凝固过程中的总膨胀量
B' △AB’E 表观收缩量 收缩C A AC：铸件总凝固时间 E膨胀 AE：铸件达到表观收缩为D所需时间（表观收缩时间） E： 均衡点 AE：外部收缩时间 D
均衡凝固：利用铸铁件石墨的共晶膨胀消除缩松的工艺方式 越是薄，对石墨化影响负面，更依赖于补缩 针对石墨化，E向A移动，石墨化能力 铸钢件（无石墨），E、C重合，全程补缩，顺序凝固
控制压力冒口，其模数主要与铸件大部分模数与冶金质量有关
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铸造成型工艺
