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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。一般高于 合金液相線 20～ 30℃ 6、 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(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。（） 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)。（） 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。（） 7、低速壓射時(shí)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(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)（） 2 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。 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。（） 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。（） 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(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。（） 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（）。 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（ 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化成形的整個(gè)過程中，始終有（ 3 ）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。 3 （ 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（ 2 ）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 （ 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 ）。 （ 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。 2 （ 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(yīng)成形表面的粗糙度（ 2 ） （ 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 （ 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、 （ 3 ）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。 4 （ 1）壓鑄合金、（ 2）壓鑄模、（ 3）壓鑄機(jī)、（ 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(duì)其進(jìn)行（ 3 ）。 （ 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。 3 （ 1） 壓射速度 、（ 2）壓射時(shí)間、（ 3） 壓射比壓 14、 （ 2,1 ）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 3 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。 2 （ 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（ 3 ）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(jī)、（ 3） 壓鑄模 18、壓鑄機(jī)配有若干種（ 3 ）不同內(nèi)徑的壓室。 （ 1） 2 種、（ 2） 4 種、（ 3）一般 2~4 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 3 （ 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（ 1 ）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 20%，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 4-8mm），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)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 1m 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。較一般壓鑄件強(qiáng)度提高 10％，伸長(zhǎng)率增加 1． 5～ 2。 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 200～ 300℃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。 4 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 4— 4 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： 5 3）其模具壓室偏置時(shí)澆注系統(tǒng)圖： 4） 其直澆道設(shè)計(jì)要點(diǎn)： (1)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 一般取直徑 D 的 1/3～ 1/2。 (3)澆口套靠近分型面一端在長(zhǎng)度 15～ 25mm 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(shè)置在澆口套的上方，防止金屬液在壓射前流入型腔。 (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)。 1、 6、 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 及作用，從右圖中指出其模具直澆道圖，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 2 ～ 3mm，對(duì)于中等壓鑄件取 3～ 5mm。 6 (3)直澆道的脫模斜度取 2～ 6。 (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， 排氣效果較好，但需設(shè)計(jì)側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)，增加了模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，壓鑄件的外表面有分型接合縫。 6、在 D 分型面分型，側(cè)面小孔和內(nèi)部孔分別由三個(gè)側(cè)型芯成形。排氣效果較好，但需三面?zhèn)认虺樾?，模具結(jié)構(gòu) 過于復(fù)雜，加工精度不易保證，在壓鑄件上會(huì)留有分型接合縫。如開設(shè)直接澆口，會(huì)影響壓鑄件的外觀質(zhì)量。 通過對(duì)以上分型面選擇示例的詳細(xì)分析可以看出，該鋁合金壓鑄件有 4 種模具分型的方式和 6 種壓鑄模具的 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，其中分型面選擇比較好的方案應(yīng)該是第 2 種。同時(shí)也可看出，分型面的選擇與澆注系統(tǒng)、排溢系 統(tǒng)、推出機(jī)構(gòu)及側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)密切相關(guān)，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分加以考慮。 7 8 9 10 《金屬壓鑄工藝與模具設(shè)計(jì)》復(fù)習(xí)題 一、判斷題 1、全立式冷壓室壓鑄機(jī)壓鑄過程是先加料后合模。（√ ） 2、巴頓認(rèn)為：充填過程的第一階段是影響鑄件的表面質(zhì)量；第二階段是影響鑄件的強(qiáng)度； 第三階段是影響鑄件的硬度。（ ） 3、壓鑄壓力有壓射力和脹型力。（） 4、硅在鋁合金中能改善其高溫時(shí)的流動(dòng)性，但降低合金的抗拉強(qiáng)度和塑性。（ ） 5、壓鑄件的尺寸精度一般按機(jī)械加工精度來選取，在滿足使用要求的前提下，盡可能選用 較高的精度等級(jí)。（ ） 6、確定公差帶時(shí)，待加工的尺寸，孔取正值，軸取負(fù)值。（ ） 7、壓鑄件的表面粗糙度取決于壓鑄模成型零件型腔表面的粗糙度。（√ ） 8、壓鑄件表面有表面層，由于快速冷卻而晶粒細(xì)小、組織致密。（√ ） 9、同一壓鑄件內(nèi)最大壁厚與最小壁厚之比不要大于 3:1。（√ ） 10、鑄件上所有與模具運(yùn) 動(dòng)方向平行的孔壁和外壁均需具有脫模斜度。（√ ） 11、要提高薄壁壓鑄件的強(qiáng)度和剛度，應(yīng)該設(shè)置加強(qiáng)肋。（ ） 12、肋厚度要均勻，方向應(yīng)與料流方向一致。（√ ） 13、液壓曲肘式合模機(jī)構(gòu)在壓鑄模閉合時(shí)是利用“死點(diǎn)”進(jìn)行鎖緊的（√） 14、斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)中彈簧起限位作用。 （ √ ） 15、壓鑄生產(chǎn)過程中，壓射的第一階段是低速壓射，第二、第三階段是高速壓射。（ ） 16、常用的高熔點(diǎn)壓鑄合金有鋅合金、鋁合金和鎂合金。（） 17、 選擇澆注溫度時(shí)，應(yīng)盡可能選擇較高的溫度澆注。（ ） 18、 壓鑄完成后，開模時(shí)應(yīng) 盡可能使鑄件留在定模中。（ ） 19、排溢系統(tǒng)包括溢流槽和飛邊槽。 （ ） 20、推出機(jī)構(gòu)一般設(shè)置在定模中。 （ ） 21、巴頓提出的三階段充填理論，勃蘭特提出全壁厚理論。（√ ） 22、金屬液充填端部為矩形的型腔時(shí)受到的阻力比端部為圓形的小。（ ） 23、壓鑄生產(chǎn)中，脹模力應(yīng)大于鎖模力。 （ ） 24、 排溢系統(tǒng)包括溢流槽和飛邊槽。 （ ） 25、硅是大多數(shù)鋁合金的主要元素。（√ ） 26、鑲拼式結(jié)構(gòu)分為整體鑲塊式和組合鑲塊式。（√ ） 27、壓鑄件的尺寸精度比模具的精度低三到四級(jí)左右。（√ ） 28、確定 公差帶時(shí)，不加工的配合尺寸，孔取負(fù)值，軸取正值。（ ） 29、厚壁壓鑄件，其壁中心層的晶粒粗大，易產(chǎn)生縮孔、縮松等傾向。（√ ） 30、壓鑄件厚壁與薄壁連接處可以突擴(kuò)或突縮。（ ） 31、肋應(yīng)該布置在鑄件受力較小處，對(duì)稱布置。（ ） 32、 斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)中彈簧起限位作用。 （√ ） 33、選擇澆注溫度時(shí)，應(yīng)盡可能選擇較高的溫度澆注。（ ） 11 34、同一壓鑄件上嵌補(bǔ)的嵌件不得多于兩個(gè)。（ ） 35、壓鑄機(jī)合模后的模具總厚度應(yīng)小于壓鑄機(jī)的最小合模距離。（ ） 36、 壓鑄件表面約有 0.8~1.2mm 的表面 層由于快速冷卻而晶粒細(xì)小、組織致密。（ √ ） 37、 鑄件上所有與模具運(yùn)動(dòng)方 向平行的孔壁和外壁均需具有脫模斜度。 （ √ ） 38、 壓鑄生 產(chǎn)過程中，壓射的第一階段是低速壓射，第二、第三階段是高速壓射。 （ ） 39、 壓鑄件的尺寸精度一般按機(jī)械加工精度來選取，在滿足使用要求的前提下，盡可能選用 較高的精度等級(jí)。（ ） 40、 冷壓室壓鑄機(jī)的壓室與熔爐是分開的，其壓室的工作條件比熱壓室的好。 （ √ ） 二、 填空 題 1、 高壓 和 高速 是壓鑄時(shí)金屬液充填成型過程的兩大特點(diǎn)。 2、開模后，使壓鑄件從成型零件上 脫出的機(jī)構(gòu)稱為 推出 機(jī)構(gòu) 。 3、壓鑄生產(chǎn)的三要素是 壓鑄機(jī) 、 壓鑄合金 和 壓鑄模具 。 4、連接直澆道和內(nèi)澆口的通道稱為 橫澆道 。 5、根據(jù)抽芯力來源的不同，抽芯機(jī)構(gòu)分為 機(jī)動(dòng)抽芯、液壓抽芯、手動(dòng)抽芯 三種。 6、 壓鑄機(jī)型號(hào)為 J1516 表示的是 立式冷壓室壓鑄機(jī)，合模力為 1600KN。 7、壓鑄生產(chǎn)中，脹模力應(yīng) 小于 鎖模力。 8、常用的低熔點(diǎn)壓鑄合金有 鋅合金、錫合金、鉛合金 ；常用的高熔點(diǎn)壓鑄合金有 鋁合金、鎂 合金、銅合金 。 9、 高壓 和 高速 是壓鑄時(shí)金屬液充填成型過程的兩大特點(diǎn)。 10、消除壓鑄件內(nèi)應(yīng)力 的方法是 退火 、 時(shí)效處理 。 11、成型零件在結(jié)構(gòu)上 可 分為 整體式 和 鑲拼式 兩種 。 12、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用 是 導(dǎo)向 和 定位 。 13、熔融金屬在壓力作用下充填模具型腔的 通道稱為 澆注系統(tǒng) 。 14、常用的低熔點(diǎn)壓鑄 合金有 鋅合金、錫合金、鉛合金 ；常用的高熔點(diǎn)壓鑄合金有 鋁合金、 鎂合金、銅 合金 。 15、 壓鑄生產(chǎn)的三要素 是 壓鑄機(jī) 、 壓鑄合金 和 壓鑄模具 。 16、壓鑄模由 動(dòng)模 和 定模 兩部分組成。 三、定義 1、壓鑄。壓鑄是將液態(tài)或半固態(tài)金屬澆入壓鑄機(jī)的壓室中，金屬液在運(yùn)動(dòng)的壓射沖頭作用下， 以極快的速度充填型腔，并在壓力的作用下結(jié)晶凝固而獲得鑄件的一種鑄造方法。 2、壓射比壓。比壓是壓室內(nèi) 金屬液?jiǎn)挝幻娣e上所受的力，即壓鑄機(jī)的壓射力與壓射沖頭截 面積之比。充填時(shí)的比壓稱為壓射比壓。 3、半固態(tài)壓鑄。半固態(tài)壓鑄就是在金屬液凝固過程中進(jìn)行攪拌，使固體質(zhì)點(diǎn)成為顆粒狀懸 浮在金屬液中，用這種金屬漿料進(jìn)行壓鑄的方法。 4、抽芯機(jī)構(gòu)。阻礙壓鑄件從模具中沿著分型面方向取出的成型部分，都必須在開模前或開 模過程中脫離壓鑄件。模具中，使這種阻礙壓鑄件脫模的成型部分在開模前脫離壓鑄件的機(jī)構(gòu)稱 12 為抽芯機(jī)構(gòu)。 5、 受推壓力。壓鑄件單位面積上能承受的推力稱受推壓力。 6、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)。 7、推出機(jī)構(gòu) 。開模后，使壓鑄件從成型零件上脫出的機(jī)構(gòu)稱推出機(jī)構(gòu)，也有稱脫模機(jī)構(gòu)、頂出 機(jī)構(gòu)的。推出機(jī)構(gòu)一般設(shè)置在動(dòng)模部分。 8、分型面。將模具適當(dāng)?shù)胤殖蓛蓚€(gè)或兩個(gè)以上可以分離的主要部分，可以分離部分的接觸表面 分開時(shí)能夠取出壓鑄件及澆注系統(tǒng)，成型時(shí)又必須緊密接觸，這樣的接觸表面稱為模具的分型面。 9、澆注系統(tǒng)。澆注系統(tǒng)是熔融金屬在壓力作用下充填模具型腔的通道。 四、簡(jiǎn)答 1、簡(jiǎn)述臥室冷壓室壓鑄機(jī)的工作原理。 答：壓室與壓射機(jī)構(gòu)處于水平位置。壓鑄過程中，金屬液從加料口澆入壓室，壓射 沖頭向前運(yùn)動(dòng)， 推動(dòng)金屬液使之經(jīng)澆道充填模具型腔。金屬液在壓力下冷卻凝固，然后開模，取出帶著澆注系統(tǒng) 和余料的壓鑄件，完成一個(gè)壓鑄循環(huán)。 2、用于壓鑄生產(chǎn)的合金應(yīng)具有哪些性能？ 答： (1) 結(jié)晶溫度范圍小，以防止壓鑄件產(chǎn)生縮孔和縮松缺陷。 (2) 具有良好的流動(dòng)性，有利于 成型結(jié)構(gòu)復(fù)雜、表面質(zhì)量好的壓鑄件。 (3) 線收縮率小，可降低鑄件產(chǎn)生熱裂的傾向并且易于獲 得尺寸精度較高的鑄件。 (4) 高溫時(shí)有足夠的熱強(qiáng)度和可塑性，高溫脆性和熱裂傾向小，防止推 出鑄件時(shí)產(chǎn)生變形和開裂。 (5) 在常溫下有較高的強(qiáng)度，以適應(yīng) 大型薄壁復(fù)雜壓鑄件的使用要求。 (6) 具有良好的加工性能和一定的抗蝕性能。 (7) 成型過程中與型壁產(chǎn)生物理 -化學(xué)反應(yīng)的傾向 小，防止黏模及相互合金化以延長(zhǎng)模具壽命。 3、壓鑄模設(shè)計(jì)應(yīng)遵循什么原則？ 答：壓鑄模設(shè)計(jì)應(yīng)該遵循以下原則： (1) 壓鑄模所成型的壓鑄件應(yīng)符合幾何形狀、尺寸精度、力學(xué)性能和表面質(zhì)量等技術(shù)要求。 (2) 模具應(yīng)適應(yīng)壓鑄生產(chǎn)的工藝要求。 (3) 在保證壓鑄件質(zhì)量和安全生產(chǎn)的前提下，應(yīng)采用先 進(jìn)、簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)。壓鑄模應(yīng)操作簡(jiǎn)單、動(dòng)作可靠、構(gòu)件有足夠的強(qiáng)度和剛度、裝拆方便、便于維 修、使用壽命長(zhǎng)。 (4) 模具零件加工工藝性好，技術(shù)要求合理。 (5) 掌握壓鑄機(jī)的技術(shù)規(guī)范，選用 合適的壓鑄機(jī)，充分發(fā)揮壓鑄機(jī)的生產(chǎn)能力。 (6) 在條件許可時(shí)，模具盡可能實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、通用 化，以縮短設(shè)計(jì)制造周期，方便管理。 4、分型面選擇的原則。 答：（ 1）分型面應(yīng)選在壓鑄件外形輪廓尺寸最大的截面處。（ 2）選擇的分型面應(yīng)使壓鑄件在開 模后留在動(dòng)模。 （ 3）分型面選擇應(yīng)保證壓鑄件的尺寸精度和表面質(zhì)量。 （ 4）分型面應(yīng)盡量設(shè) 置在金屬液流動(dòng)方向的末端。（ 5）分型面選擇應(yīng)便于模具加工。 5、溢流槽一般布置在哪些位置？ 答： 溢 流槽一般布置在如下的位置 (1) 金屬液流入型腔后最先沖擊的部位。 (2)受金屬液沖擊的型芯后面或多股金屬液相匯合處容 易產(chǎn)生渦流、卷氣或氧化夾雜的部位。 (3) 金屬液最后充填的部位。 (4) 型腔溫度較低的部位。 (5) 內(nèi)澆口兩側(cè)或其他金屬液不能直接充填的 “死角 ”部位。 (6) 其他需要控制局部金屬液流動(dòng)狀 13 態(tài)以消除缺陷的部位。 6、抽芯機(jī)構(gòu)中的“干涉現(xiàn)象”指的是什么？如何避免“干涉現(xiàn)象”的產(chǎn)生？ 答：在斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)中，若推出機(jī)構(gòu)采用推桿（推管）推出，復(fù)位桿復(fù)位，有可能出現(xiàn)滑塊比 推桿先復(fù)位，而使活動(dòng)型芯 與推桿相碰撞的情況，這種現(xiàn)象為干擾現(xiàn)象。 (1)、模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量不在型芯投影范圍內(nèi)設(shè)推桿或推管 (2)、楔緊塊斜角應(yīng)大于斜導(dǎo)柱的傾斜角 3~5 度。 (3)、采用預(yù)復(fù)位機(jī)構(gòu)。 7、簡(jiǎn)述立式冷壓室壓鑄機(jī)的工作特點(diǎn)。 答：立式冷壓室壓鑄機(jī)中的壓室和壓射機(jī)構(gòu)處于垂直位置。它有切斷、頂出余料的下油缸。結(jié)構(gòu) 復(fù)雜，維修困難，金屬液充填流程長(zhǎng)轉(zhuǎn)折多，能量損失大。但它的壓室內(nèi)空氣不易隨金屬液進(jìn)入 型腔，便于設(shè)置中心澆口，提高模具有效面積的利用率。 8、壓鑄鋁合金的特點(diǎn)是什么？ 答： 鋁合金的特點(diǎn)是：比重小、強(qiáng)度高；鑄造性能和 切削性能好；耐蝕性、耐磨性、導(dǎo)熱性和導(dǎo) 電性好。鋁和氧的親和力很強(qiáng)，表面生成一層與鋁結(jié)合得很牢固的氧化膜，致密而堅(jiān)固，保護(hù)下 面的鋁不被繼續(xù)氧化。鋁硅系合金在雜質(zhì)鐵含量較低的情況下，粘模傾向嚴(yán)重。鋁合金體收縮值 大，易在最后凝固處形成大的集中縮孔。用于壓鑄生產(chǎn)的鋁合金主要是鋁硅合金、鋁鎂合金和鋁 鋅合金三種。純鋁鑄造性能差，壓鑄過程易粘模，但因它的導(dǎo)電性好，所以在生產(chǎn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子 時(shí)使用。 9、橫澆道的設(shè)計(jì)原則有哪些？ (1) 答 ：橫澆道截面積應(yīng)大于內(nèi)澆口截面積，否則用壓鑄機(jī)壓力 —流量特性曲線進(jìn)行的一切計(jì) 算都是無效的。 (2) 為了減少流動(dòng)阻力和回爐橫澆道，橫澆道的長(zhǎng)度應(yīng)盡可能地短，轉(zhuǎn)彎處應(yīng)采取圓弧過渡。 (3) 金屬液通過橫澆道時(shí)的熱損失應(yīng)盡可能地小，保證橫澆道比壓鑄件和內(nèi)澆口后凝固。 （ 4）橫澆道的截面積應(yīng)從直澆道開始向內(nèi)澆口方向逐漸縮小。 10、簡(jiǎn)述推出機(jī)構(gòu)的組成。 答：（ 1）推出元件 推出機(jī)構(gòu)中直接接觸、推動(dòng)鑄件的零件稱為推出元件。常用的推出元件有推 桿、推管、推件板、成型推板等。 (2)復(fù)位元件 復(fù)位元件的作用是使推出機(jī)構(gòu)在推出鑄件后，在合模狀態(tài)時(shí)回復(fù)到推出鑄件前的準(zhǔn) 確位置。復(fù)位元件一般為復(fù)位桿。 (3)導(dǎo)向元件 導(dǎo)向元件的作用是保證推出機(jī)構(gòu)按既定方向平穩(wěn)可靠地往復(fù)運(yùn)動(dòng)，有時(shí)還承受推 板等構(gòu)件的重量。 (4)限位元件 限位元件保證推出機(jī)構(gòu)在壓射力作用下不改變位置，起到止退、限位作用。常用 的限位元件有檔釘、擋圈等。 (5)結(jié)構(gòu)元件 使推出機(jī)構(gòu)各元件裝配、固定成一個(gè)整體的元件為結(jié)構(gòu)元件，如推板、推桿固定 板、連接件等。 11、分流錐的作用有哪些？哪些壓鑄機(jī)的直澆道要設(shè)置分流錐？ 答：分流錐的作用是防止金屬液進(jìn)入型腔時(shí)直沖型壁；避免直澆道底部聚集過多金屬；使金屬液 14 在轉(zhuǎn)角處流動(dòng)平穩(wěn)以及可以利用分流錐尺寸變化來調(diào)整直澆 道末端面積。立式冷壓式壓鑄機(jī)及熱 壓式壓鑄機(jī)的直澆道要設(shè)置分流錐。 12、內(nèi)澆口的作用是什么？常用的內(nèi)澆口大致可分為哪幾種形式？ 答：內(nèi)澆口是指橫澆道末端至鑄件之間的一段澆道。內(nèi)澆口的作用是根據(jù)壓鑄件的結(jié)構(gòu)、形狀、 大小，以最佳流動(dòng)狀態(tài)把金屬液引入型腔而獲得優(yōu)質(zhì)壓鑄件。 常用的內(nèi)澆口大致可分為下列幾種形式：側(cè)澆口、中心澆口、頂澆口、環(huán)形澆口、縫隙澆口、多 支澆口和點(diǎn)澆口。 五、綜合應(yīng)用題 1、 下列三種澆注系統(tǒng)哪種最合理？說明原因。 答： （ 1）平面直注式澆 口，金屬液正面直沖型芯，造成粘模，損壞壓鑄件表面質(zhì)量，降低 模具使用壽命。（ 2）平面切線式澆口，金屬液首先封閉分型面，影響溢流排氣系統(tǒng)作用的發(fā) 揮，深腔部位仍有氣孔。（ 3）反切線式澆口，金屬液首先充填深腔處，將氣體擠向分型面， 從溢流排氣系統(tǒng)中排出，又不過早封閉分型面，充填排氣條件良好，改善壓鑄機(jī)質(zhì)量，提高 模具壽命。 2、 這是斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)動(dòng)作過程示意圖，用語言描述開模、合模過程。 答：開模：定模、動(dòng)模分開，滑塊隨動(dòng)模作水平運(yùn)動(dòng)，與此同時(shí)滑塊被強(qiáng)制地沿斜導(dǎo)柱作向上運(yùn) 動(dòng)，將型芯從壓鑄件的側(cè)孔內(nèi)抽出來。隨著開模過 程的進(jìn)行，動(dòng)、定模之間的距離越來越大，當(dāng) 滑塊脫出斜導(dǎo)柱時(shí)，完成抽芯動(dòng)作。隨后推出機(jī)構(gòu)推出壓鑄件及清理模具、噴刷涂料等合模前的 準(zhǔn)備工作。 (3) (2) (1) 15 合模：開模結(jié)束時(shí)由于限位塊的作用，使滑塊停留在與斜導(dǎo)柱脫離時(shí)的位置上，因此，在合 模過程中，斜導(dǎo)柱會(huì)很順利地插入滑塊的導(dǎo)滑孔中，強(qiáng)制滑塊在合模過程中向下運(yùn)動(dòng)。當(dāng)動(dòng)、定 模合攏時(shí)，滑塊也就恢復(fù)到開模抽芯前的位置。