为什么铸造不用顶注式

㈠ 湿型砂铸造的浇注系统是否可以采用顶浇式，及浇冒口在铸件的正上方。如果可以需要具备哪些条件

不可以的~~~如果不开设内浇道的话，那么金属液里面的杂质就会直接进入铸件内部，造成夹渣缺陷，除非某些精度要求不高的不做机加工的薄壁件，这样充起型来快些，不会造成冷隔，否则不建议这样

㈡ 阐述铸造金属凝固的形式：同时凝固、顺序凝固、糊状凝固的特征及适合金属种类特征和工艺

顺序凝固：铸件的顺序凝固原则是采取各种措施，保证铸件各部分按照距离冒口的远近由远及近朝着冒口方向凝固，冒口本身最后凝固。铸件按照这一原则凝固时，可使缩孔集中在冒口中，获得致密的铸件。

带有冒口的板状铸件，采用顶注式浇注。由于金属液是从冒口浇入的，所以铸件纵断面中心线上的温度自远离冒口处向冒口方向依次递增。

在向着冒口张开的ϕ 角范围内，金属都处于液态，形成“楔形”补缩通道，ϕ 角越大，越有利于冒口的补缩如图所示。同时凝固条件下，扩张角ϕ 等于零，没有补缩通道，无法实现补缩。但是由于同时拉伸的应力及阶段。

1、弹性：εe=σe/E，指标σe，E。

2、刚性：△L=P·l/E·F抵抗弹性变形的能力强度。

3、强度：σs---屈服强度，σb---抗拉强度。

4、韧性：冲击吸收功A。

5、疲劳强度：交变负荷σ-1<σs。

6、硬度HR、HV、HB。

(2)为什么铸造不用顶注式扩展阅读：

凝固过程中液态金属的流动、单向凝固技术、快速凝固。与第一版相比，修订后的新书增加了数值模拟最新内容，以及液态金属结构、固－液界面非线性动力理论、快速凝固热力学和动力学等内容，反映了凝固理论和技术的发展。

富有展性、延性及导热性、导电性的这一类物质。金属中延展性最好的是Au，导电好的依次是Ag、Cu、Al；金属可分为有色金属-黑色金属、重金属-轻金属等；一种音乐风格，通常被成为重金属

㈢ 金属型铸造的工艺设计

根据金属型铸造工艺的一些特点，为了保证铸件质量，简化金属型结构，充分发挥它的技术经济效益，首先必须对铸件的结构进行分析，并制订合理的铸件工艺。 金属型铸造结构工艺性的好坏，是保证铸件质量，发挥金属型铸造优点的先决条件。合理的铸造构应遵循下列原则：
1）铸造结构不应阻碍出型，妨碍收缩；2）厚差不能太大，以免造成各部分温差悬殊，从而引起铸件缩裂和缩松；3）限制金属型铸件的最小壁厚。
另外，对铸件非加工面的精度和光洁度应要求适当。 铸件的浇注位置直接关系到型芯和分型面的数量、液体金属的导入位置，冒口的补缩效果，排气的通畅程度以及金属型的复杂程度等。选择浇注位置的原则如下：
1．保证金属液在充型时流功平稳，排气方便，避免液流卷气和金属被氧化；
2. 有利于顺序凝固，补缩良好，以保证获得组织致密的铸件；
3．型芯数目应尽量减少，安放方便、稳定、而且易于出型；
4．有利于金属型结构简化，铸件出型方便等。 分型面形式一般有垂直、水平和综合分类（垂直、水平混合分型或曲面分型）三种。选择分型面的原则如下：
1．为简化金属型结构，提高稿件精度，对形状教简单的铸件最好都布置在半型内，或大部分布置在半型内；
2．分型面数目应尽量少，保证铸件外形美观，铸件出型和下芯方便；
3．选择的分型面应保证设置浇冒口方便，金属充型时流动平稳，有利于型腔里的气体排出；
4．分型面不得选在加工基准面上；
5，尽量避免曲面分型，减少拆卸件及活决数量。 根据金属型铸造的某些特点，在设计浇注系统时须注意以下几点：金属浇注速度大，超过砂型的约20%。其次，在液体金属充型时，型腔里的气体要能顺利排除，其流向应尽可能与液流方向一致，顺利的将气体挤向冒口或出气冒口；此外，应注意使液体金属在充型时流动平稳，不产生涡流，不冲击型壁或型芯，更不可产生飞溅。
金属型的浇注系统一般分为顶注式底注式和侧注式三类。
1）顶注式，其热分布较合理，有利于顺序凝固，可减少金属液的消耗，但金属液流动不平稳，易进法，铸件高时，易冲击型胶底部或型芯。若用于浇注铝合金件，一般只适用于铸件高度小于100毫米的简单件；
2）底注式，金属液流动较平稳，有利于排气，但温度分布不合理，不利于铸件顺利凝固；
3）侧注式，兼有上述两者的优点，金属液流动平稳，便于集渣，排气等，但金属液消耗大，浇口清理工作量大。
金属型浇注系统的结构与砂型铸造基本相似，但由于金属型壁不透气，导热能力强，因此要求浇注系统结构，能有利于降低金属液流速，流动平稳，减少其对型壁的冲刷。除应保证型腔内气体有充裕的时间排除外，还保证在充型过程中不得产生喷溅。
当用金属型浇注黑色金属时，由于铸件冷速大，液流的粘度急剧增加，因此多采用封闭式浇口，其各部分截面积比例为：F内：F横：F直=1：1.15：1.25 金属型铸造的冒口和砂型铸造时具有同等的作用：即为补缩、集渣和排气。它的设计原则也与砂型用冒口相同。由于金属型冷却速度大，而冒口又常采用保温涂料或砂层，因此金属型的冒口尺寸可比砂型的冒口小。

㈣ 合金的凝固方式与铸件质量有什么关系

铸件的凝固方式

（1）逐层凝固方式

合金在凝固过程中其断面上固相和液相由一条界线清楚地分开，这种凝固方式称为逐层凝固。常见合金如灰铸铁、低碳钢、工业纯铜、工业纯铝、共晶铝硅合金及某些黄铜都属于逐层凝固的合金。

（2）糊状凝固方式

合金在凝固过程中先呈糊状而后凝固，这种凝固方式称为糊状凝固。球墨铸铁、高碳钢、锡青铜和某些黄铜等都是糊状凝固的合金。

（3）中间凝固方式

大多数合金的凝固介于逐层凝固和糊状凝固之间，称为中间凝固方式。中碳钢、高锰钢、白口铸铁等具有中间凝固方式。

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凝固方式的影响因素

（1）合金凝固温度范围的影响

合金的液相线和固相交叉在一起，或间距很小，则金属趋于逐层凝固；如两条相线之间的距离很大，则趋于糊状凝固；如两条相线间距离较小，则趋于中间凝固方式。

（2）铸件温度梯度的影响

增大温度梯度，可以使合金的凝固方式向逐层凝固转化；反之，铸件的凝固方式向糊状凝固转化。

铸造合金的收缩

铸造合金从液态冷却到室温的过程中，其体积和尺寸缩减的现象称为收缩。它主要包括以下三个阶段：

1.液态收缩金属在液态时由于温度降低而发生的体积收缩。

2.凝固收缩熔融金属在凝固阶段的体积收缩。液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩孔和缩松的基本原因。

3.固态收缩金属在固态时由于温度降低而发生的体积收缩。固态收缩对铸件的形状和尺寸精度影响很大，是铸造应力、变形和裂纹等缺陷产生的基本原因。

㈤ 熔模铸造浇注时为什么要倾斜浇注

对熔模铸造过程中三种浇注方式（顶注式、底注式与侧注式）浇注方式对铸件的微观组织有显著影响。组织中铁素体的分布及数量与铸件轴向各部分凝固顺序有关。底注式铸件的平均硬度高于其他两种浇注方式的铸件

㈥ 金属型铸件有什么缺陷

金属型温度过高时，会出现下列缺点:

铸件结晶组织变粗，对于有色合金，还容易产生针孔和缩松;延长铸件冷却时间，降低生产率;金属型温度过高时，强度和刚度低，容易产生扭曲变形，导致过早损坏。同时，也容易和浇注合金发生熔焊现象。

金属型工作温度取决于浇注合金的种类和牌号、铸件的结构形状、尺寸大小和壁厚，同时也和合金的浇注温度有关。具体的金属型工作温度可参照相关铸造手册。

(4)合金的浇注温度 金属型铸造时，合金的浇注温度受下列因素的影响:

铸件结构:形状复杂、壁薄的大铸件，浇注温度应高些;形状简单的厚壁铸件或有较大砂芯的铸件，浇注温度应低些;铸型温度:金属型工作温度愈低，则浇注温度应愈高。为了完好地充填铸件的薄断面，提高合金浇注温度比提高铸型温度有更好的效果;

浇注速度:浇注速度快时，液态金属在铸型内流动过程中热量损失少，流动性的降低也就少，因而浇注温度可低些。若由于铸件结构的要求，需缓慢浇注时，则应将浇注温度提高;

浇注系统:采用顶注式浇注系统时，应该用较低的浇注温度;采用底注式浇注系统时，应该用较高的浇注温度，以便合金在温度相当高时到达顶部和冒口中;

合金的种类和牌号不同，浇注温度也不同。

(5)浇注过程中金属型的热平稳性 金属型铸造时，生产量一般都很大，要求同一金属型成形的铸件质量应该一致。为此，要求金属型的工艺规范保持稳定。浇注温度可以由保温炉控制，因此，金属型的工作温度就成了影响热规范稳定性的主要因素。在一个浇注周期中，要想让金属型温度始终保持不变是不可能的，但要求在每次浇注时，金属型温度能稳定在所选择的温度范围内。在生产过程中，从升温到降温保持金属型的热平衡规律不变，才能保证铸造出来的铸件内、外部质量稳定。

金属型热平衡的概念在设计金属型时应予以足够的重视。在复杂的金属型铸造中，有时会因砂芯组合时间过长，使铸型不能维持必要的温度，或者因型壁太厚或太薄而影响热平衡，降低铸件质量。金属型良好的热平衡对保证批生产中铸件冶金质量的稳定具有十分重要的意义。小铸件因浇注周期短，容易调整热平衡，计算热平衡的价值不大。但利用金属型成形大中型铸件时，热平衡计算的意义较大，可为设计金属型壁厚提供一定的依据，同时可确定是否需要设置加热或冷却环节，具体的计算方法可参考有关资料。

㈦ 制动鼓的铸造工艺及如何选择刀具材料加工制动鼓

一、制动鼓的铸造工艺

制动鼓属于铸造工艺，并且铸造工艺影响制动鼓的质量，故铸造工艺要求严格。铸造工艺可分为三个基本部分，即铸造金属准备、铸型准备和铸件处理。通俗一点的话来说就是，先将要铸造的金属材料准备好，接下来将准备用的铸件造型准备好，之后浇注成型，对铸件进行清理。铸造工艺分为顶部注入式浇注工艺，底部注入式浇注工艺和中间注入式浇注工艺。下面就简单介绍一下铸造工艺的发展。

顶注部式工艺方法：早期制动鼓铸造普遍采用这种铸造方法，造型简单，使用圆形砂箱结构简单且尺寸小，有砂量少，但由于铸造式排放气体的问题，常出现铸造缺陷，目前这种工艺已基本不再采用。

底部注入式浇注工艺：虽说排放气体的问题得到解决，但造型工艺相比于顶部注入式工艺复杂，并且只适合手工造型，并且由于一些原因，造成上造型的紧实度不易保证，常出现掉砂，夹砂等缺陷，目前这种工艺也已很少使用。

中间注入式浇注工艺：将浇口布置在制动鼓外圆从分型面注入（如下图）；中间注入式浇注工艺包括手工造型和机械造型，手工造型对各方面的要求都很严格，如在生产中女浇注系统各单元断面比例及尺寸的设计确定、铁水成分、浇注温度等参数的控制非常关键。机械造型可实现机械化生产，克服了手工造型存在的一些缺点，同时铸型紧实度高、铸件尺寸精度高。内浇口分散布置可以改善铸型及铸件的温度 分布情况及其凝固条件，对于减少和消除铸件的缩孔、缩松与内应力等都有一定的作用。

二、制动鼓的机械加工工艺及如何选择刀具材料

随着铸造技术的不断发展，铸造后的制动鼓工件多为精铸件，并且很少出现夹砂，气孔等铸造缺陷。这对于机械制造商来说应该算是一个很好的开端，不需要整天为了制动鼓的铸造缺陷而烦恼。但随着汽车行业的发展，不仅对制动鼓的产品质量要求严格，而且交货时间也相应的缩短。

制动鼓的批量生产，大型工厂均采用流水线的方式，加工时间按秒计算，可能加工制动鼓的商家都知道，加工制动鼓的利益很小，要想为公司获得利益，只能从加工效率上取得突破。制动鼓的机械加工工艺为粗加工—精加工—钻孔—检验。为了保证制动鼓工件的表面粗糙度，不能再缩减加工工艺，只能从刀具材料上面寻找提高加工效率的方法。

三、如何选择刀具材料加工制动鼓

在选择刀具材料时，必须在保证制动鼓表面光洁度的基础上（制动鼓的表面光洁度控制在1Ra.6以内），再考虑两个条件：一是制动鼓的产量，二是制动鼓的加工机床，下面就针对以上两种条件来选择合适的刀具材料。

（1）制动鼓产量小（大批量），数控车床：这是对于小工厂或者小作坊来说，加工制动鼓选择硬质合金刀具较经济，原因在于：一是制动鼓的主要材料为灰铸铁，硬度一般在布氏硬度HB170-240之间，硬质合金刀具比较适合加工制动鼓；二是小批量工件可以采用低速切削，不影响整体加工效率。所以，在不影响整体加工效率的基础上，选择价位较经济的硬质合金刀具。

（2）制动鼓产品大（大批量），数控车床：这是对于大型采用流水线方式的工厂来说，加工制动鼓有两种刀具可供选择，陶瓷刀具和立方氮化硼刀具。个人认为还是选择立方氮化硼刀具较经济。

陶瓷刀具硬度高，耐磨性好，但脆性大，不能对工件进行粗加工，加工制动鼓时粗加工—精加工期间需换刀，对于大批量厂家加工制动鼓都是按秒来计算工件，故换刀影响加工效率，增加了不必要的加工成本。选择立方氮化硼刀具加工制动鼓，高硬度高耐磨性，而且具有抗冲击性性能。粗加工，大余量加工制动鼓不会剧烈磨损，并且可以粗加工—精加工不换刀，一把刀就可完成工件的加工。我国研制的非金属粘合剂立方氮化硼刀具BN-S300材质，加工制动鼓尤其是大批量生产中加工效果俱佳。

下面就简单介绍一下立方氮化硼刀具BN-S300材质加工制动鼓的案例。

四、立方氮化硼刀具BN-S300材质加工制动鼓的案例

工件名称：制动鼓

工件材料：HT250

工件硬度：HB170-210

选用刀片：BN-S300 CNMN120716

切削参数：Vc=380m/min，ap=2.5mm，Fr=0.65mm/r

相较于涂层硬质合金刀片，BN-S300材质CBN刀具的寿命是涂层硬质合金刀具的5.3倍，效率提高1.5倍。

五、总结

在制造制动鼓过程中，铸造工艺和加工工艺是决定报废率和次品率的关键步骤，随着铸造工艺和加工工艺的成熟，制动鼓的报废率铸件下降，但对于制造商来说，还是有很大的压力，为了将制动鼓推向世界产品的行列，刀具行业也在不断的研发高质量高性能的刀具材料，助力中国制造业的发展。

㈧ 铸造中的顶注和底注分别适用于什么情况,请写详细点!

顶注：适用于铁水对行腔冲击不大的铸件工艺。
低注：适用于铁水口正对铸件底部，这样用低注可以减轻铁水对行腔的冲刷。

㈨ > 顶注式和底注式浇注系统..

顶注式浇注系统具有以下特点：优点：是浇注系统结构简单，紧凑，便于造型，节约金属；金属容易充满型腔，金属液温度上高下底，凝固顺序自下而上，有利于发挥冒口的作用，进行铸造的补缩，对薄壁铸件可以防止浇不到，冷隔等缺陷。
缺点：是对铸件底部冲击大，容易造成冲沙；金属液易产生飞溅，浇铸时液流落下造成金属液翻腾，不利于浮渣排气；与空气接触面积大,易氧化，容易产生氧化夹渣，以及砂眼，铁豆，气孔等缺陷。

㈩ 铸件的凝固方式有哪些其主要的影响因素

铸件的凝固方法有很多种。铸件在凝固的过程中，其断面上一般分为三个区：1—固相区2—凝固区3—液相区对凝固区影响较大的是凝固区的宽窄，依此划分凝固方式。
第一，中间凝固：大多数合金的凝固介于逐层凝固和糊状凝固之间。
第二，逐层凝固：纯金属，共晶成分合金在凝固过程中没有凝固区，断面液，固两相由一条界限清楚分开，随温度下降，固相层不断增加，液相层不断减少，直达中心。
第三，糊状凝固：合金结晶温度范围很宽，在凝固某段时间内，铸件表面不存在固体层，凝固区贯穿整个断面，先糊状，后固化。
相关专家表示，影响铸件凝固方式的因素总结：
第一，铸件的温度梯度。合金结晶温度范围一定时，凝固区宽度取决于铸件内外层的温度梯度。温度梯度愈小，凝固区愈宽。（内外温差大，冷却快，凝固区窄）。
第二，合金的结晶温度范围。范围小：凝固区窄，愈倾向于逐层凝固。如：砂型铸造，低碳钢逐层凝固，高碳钢糊状凝固。
铸造缺陷修补剂是双组分、胶泥状、室温固化高分子树脂胶，以金属及合金为强化填充剂的聚合金属复合型冷焊修补材料。与金属具有较高的结合强度，并基本可保存颜色一致，具有耐磨抗蚀与耐老化的特性。固化后的材料具有较高的强度，无收缩，可进行各类机械加工。具有抗磨损、耐油、防水、耐各种化学腐蚀等优异性能，同时可耐高温120℃。
用途：
铸造缺陷修补剂是由多种合金材料和改性增韧耐热树脂进行复合得到的高性能聚合金属材料，适用于各种金属铸件的修补及缺陷大于2mm的各种铸件气孔、砂眼、麻坑、裂纹、磨损、腐蚀的修复与粘接。通用于对颜色要求不太严格的各种铸造缺陷的修复，具有较高的强度，并可与基材一起进行各类机械加工。