為什麼鑄造不用頂注式

㈠ 濕型砂鑄造的澆注系統是否可以採用頂澆式，及澆冒口在鑄件的正上方。如果可以需要具備哪些條件

不可以的~~~如果不開設內澆道的話，那麼金屬液裡面的雜質就會直接進入鑄件內部，造成夾渣缺陷，除非某些精度要求不高的不做機加工的薄壁件，這樣充起型來快些，不會造成冷隔，否則不建議這樣

㈡ 闡述鑄造金屬凝固的形式：同時凝固、順序凝固、糊狀凝固的特徵及適合金屬種類特徵和工藝

順序凝固：鑄件的順序凝固原則是採取各種措施，保證鑄件各部分按照距離冒口的遠近由遠及近朝著冒口方向凝固，冒口本身最後凝固。鑄件按照這一原則凝固時，可使縮孔集中在冒口中，獲得緻密的鑄件。

帶有冒口的板狀鑄件，採用頂注式澆注。由於金屬液是從冒口澆入的，所以鑄件縱斷面中心線上的溫度自遠離冒口處向冒口方向依次遞增。

在向著冒口張開的ϕ 角范圍內，金屬都處於液態，形成「楔形」補縮通道，ϕ 角越大，越有利於冒口的補縮如圖所示。同時凝固條件下，擴張角ϕ 等於零，沒有補縮通道，無法實現補縮。但是由於同時拉伸的應力及階段。

1、彈性：εe=σe/E，指標σe，E。

2、剛性：△L=P·l/E·F抵抗彈性變形的能力強度。

3、強度：σs---屈服強度，σb---抗拉強度。

4、韌性：沖擊吸收功A。

5、疲勞強度：交變負荷σ-1<σs。

6、硬度HR、HV、HB。

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凝固過程中液態金屬的流動、單向凝固技術、快速凝固。與第一版相比，修訂後的新書增加了數值模擬最新內容，以及液態金屬結構、固－液界面非線性動力理論、快速凝固熱力學和動力學等內容，反映了凝固理論和技術的發展。

富有展性、延性及導熱性、導電性的這一類物質。金屬中延展性最好的是Au，導電好的依次是Ag、Cu、Al；金屬可分為有色金屬-黑色金屬、重金屬-輕金屬等；一種音樂風格，通常被成為重金屬

㈢ 金屬型鑄造的工藝設計

根據金屬型鑄造工藝的一些特點，為了保證鑄件質量，簡化金屬型結構，充分發揮它的技術經濟效益，首先必須對鑄件的結構進行分析，並制訂合理的鑄件工藝。 金屬型鑄造結構工藝性的好壞，是保證鑄件質量，發揮金屬型鑄造優點的先決條件。合理的鑄造構應遵循下列原則：
1）鑄造結構不應阻礙出型，妨礙收縮；2）厚差不能太大，以免造成各部分溫差懸殊，從而引起鑄件縮裂和縮松；3）限制金屬型鑄件的最小壁厚。
另外，對鑄件非加工面的精度和光潔度應要求適當。 鑄件的澆注位置直接關繫到型芯和分型面的數量、液體金屬的導入位置，冒口的補縮效果，排氣的通暢程度以及金屬型的復雜程度等。選擇澆注位置的原則如下：
1．保證金屬液在充型時流功平穩，排氣方便，避免液流卷氣和金屬被氧化；
2. 有利於順序凝固，補縮良好，以保證獲得組織緻密的鑄件；
3．型芯數目應盡量減少，安放方便、穩定、而且易於出型；
4．有利於金屬型結構簡化，鑄件出型方便等。 分型面形式一般有垂直、水平和綜合分類（垂直、水平混合分型或曲面分型）三種。選擇分型面的原則如下：
1．為簡化金屬型結構，提高稿件精度，對形狀教簡單的鑄件最好都布置在半型內，或大部分布置在半型內；
2．分型面數目應盡量少，保證鑄件外形美觀，鑄件出型和下芯方便；
3．選擇的分型面應保證設置澆冒口方便，金屬充型時流動平穩，有利於型腔里的氣體排出；
4．分型面不得選在加工基準面上；
5，盡量避免曲面分型，減少拆卸件及活決數量。 根據金屬型鑄造的某些特點，在設計澆注系統時須注意以下幾點：金屬澆注速度大，超過砂型的約20%。其次，在液體金屬充型時，型腔里的氣體要能順利排除，其流向應盡可能與液流方向一致，順利的將氣體擠向冒口或出氣冒口；此外，應注意使液體金屬在充型時流動平穩，不產生渦流，不沖擊型壁或型芯，更不可產生飛濺。
金屬型的澆注系統一般分為頂注式底注式和側注式三類。
1）頂注式，其熱分布較合理，有利於順序凝固，可減少金屬液的消耗，但金屬液流動不平穩，易進法，鑄件高時，易沖擊型膠底部或型芯。若用於澆注鋁合金件，一般只適用於鑄件高度小於100毫米的簡單件；
2）底注式，金屬液流動較平穩，有利於排氣，但溫度分布不合理，不利於鑄件順利凝固；
3）側注式，兼有上述兩者的優點，金屬液流動平穩，便於集渣，排氣等，但金屬液消耗大，澆口清理工作量大。
金屬型澆注系統的結構與砂型鑄造基本相似，但由於金屬型壁不透氣，導熱能力強，因此要求澆注系統結構，能有利於降低金屬液流速，流動平穩，減少其對型壁的沖刷。除應保證型腔內氣體有充裕的時間排除外，還保證在充型過程中不得產生噴濺。
當用金屬型澆注黑色金屬時，由於鑄件冷速大，液流的粘度急劇增加，因此多採用封閉式澆口，其各部分截面積比例為：F內：F橫：F直=1：1.15：1.25 金屬型鑄造的冒口和砂型鑄造時具有同等的作用：即為補縮、集渣和排氣。它的設計原則也與砂型用冒口相同。由於金屬型冷卻速度大，而冒口又常採用保溫塗料或砂層，因此金屬型的冒口尺寸可比砂型的冒口小。

㈣ 合金的凝固方式與鑄件質量有什麼關系

鑄件的凝固方式

（1）逐層凝固方式

合金在凝固過程中其斷面上固相和液相由一條界線清楚地分開，這種凝固方式稱為逐層凝固。常見合金如灰鑄鐵、低碳鋼、工業純銅、工業純鋁、共晶鋁硅合金及某些黃銅都屬於逐層凝固的合金。

（2）糊狀凝固方式

合金在凝固過程中先呈糊狀而後凝固，這種凝固方式稱為糊狀凝固。球墨鑄鐵、高碳鋼、錫青銅和某些黃銅等都是糊狀凝固的合金。

（3）中間凝固方式

大多數合金的凝固介於逐層凝固和糊狀凝固之間，稱為中間凝固方式。中碳鋼、高錳鋼、白口鑄鐵等具有中間凝固方式。

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凝固方式的影響因素

（1）合金凝固溫度范圍的影響

合金的液相線和固相交叉在一起，或間距很小，則金屬趨於逐層凝固；如兩條相線之間的距離很大，則趨於糊狀凝固；如兩條相線間距離較小，則趨於中間凝固方式。

（2）鑄件溫度梯度的影響

增大溫度梯度，可以使合金的凝固方式向逐層凝固轉化；反之，鑄件的凝固方式向糊狀凝固轉化。

鑄造合金的收縮

鑄造合金從液態冷卻到室溫的過程中，其體積和尺寸縮減的現象稱為收縮。它主要包括以下三個階段：

1.液態收縮金屬在液態時由於溫度降低而發生的體積收縮。

2.凝固收縮熔融金屬在凝固階段的體積收縮。液態收縮和凝固收縮是鑄件產生縮孔和縮松的基本原因。

3.固態收縮金屬在固態時由於溫度降低而發生的體積收縮。固態收縮對鑄件的形狀和尺寸精度影響很大，是鑄造應力、變形和裂紋等缺陷產生的基本原因。

㈤ 熔模鑄造澆注時為什麼要傾斜澆注

對熔模鑄造過程中三種澆注方式（頂注式、底注式與側注式）澆注方式對鑄件的微觀組織有顯著影響。組織中鐵素體的分布及數量與鑄件軸向各部分凝固順序有關。底注式鑄件的平均硬度高於其他兩種澆注方式的鑄件

㈥ 金屬型鑄件有什麼缺陷

金屬型溫度過高時，會出現下列缺點:

鑄件結晶組織變粗，對於有色合金，還容易產生針孔和縮松;延長鑄件冷卻時間，降低生產率;金屬型溫度過高時，強度和剛度低，容易產生扭曲變形，導致過早損壞。同時，也容易和澆注合金發生熔焊現象。

金屬型工作溫度取決於澆注合金的種類和牌號、鑄件的結構形狀、尺寸大小和壁厚，同時也和合金的澆注溫度有關。具體的金屬型工作溫度可參照相關鑄造手冊。

(4)合金的澆注溫度 金屬型鑄造時，合金的澆注溫度受下列因素的影響:

鑄件結構:形狀復雜、壁薄的大鑄件，澆注溫度應高些;形狀簡單的厚壁鑄件或有較大砂芯的鑄件，澆注溫度應低些;鑄型溫度:金屬型工作溫度愈低，則澆注溫度應愈高。為了完好地充填鑄件的薄斷面，提高合金澆注溫度比提高鑄型溫度有更好的效果;

澆注速度:澆注速度快時，液態金屬在鑄型內流動過程中熱量損失少，流動性的降低也就少，因而澆注溫度可低些。若由於鑄件結構的要求，需緩慢澆注時，則應將澆注溫度提高;

澆注系統:採用頂注式澆注系統時，應該用較低的澆注溫度;採用底注式澆注系統時，應該用較高的澆注溫度，以便合金在溫度相當高時到達頂部和冒口中;

合金的種類和牌號不同，澆注溫度也不同。

(5)澆注過程中金屬型的熱平穩性 金屬型鑄造時，生產量一般都很大，要求同一金屬型成形的鑄件質量應該一致。為此，要求金屬型的工藝規范保持穩定。澆注溫度可以由保溫爐控制，因此，金屬型的工作溫度就成了影響熱規范穩定性的主要因素。在一個澆注周期中，要想讓金屬型溫度始終保持不變是不可能的，但要求在每次澆注時，金屬型溫度能穩定在所選擇的溫度范圍內。在生產過程中，從升溫到降溫保持金屬型的熱平衡規律不變，才能保證鑄造出來的鑄件內、外部質量穩定。

金屬型熱平衡的概念在設計金屬型時應予以足夠的重視。在復雜的金屬型鑄造中，有時會因砂芯組合時間過長，使鑄型不能維持必要的溫度，或者因型壁太厚或太薄而影響熱平衡，降低鑄件質量。金屬型良好的熱平衡對保證批生產中鑄件冶金質量的穩定具有十分重要的意義。小鑄件因澆注周期短，容易調整熱平衡，計算熱平衡的價值不大。但利用金屬型成形大中型鑄件時，熱平衡計算的意義較大，可為設計金屬型壁厚提供一定的依據，同時可確定是否需要設置加熱或冷卻環節，具體的計算方法可參考有關資料。

㈦ 制動鼓的鑄造工藝及如何選擇刀具材料加工制動鼓

一、制動鼓的鑄造工藝

制動鼓屬於鑄造工藝，並且鑄造工藝影響制動鼓的質量，故鑄造工藝要求嚴格。鑄造工藝可分為三個基本部分，即鑄造金屬准備、鑄型准備和鑄件處理。通俗一點的話來說就是，先將要鑄造的金屬材料准備好，接下來將准備用的鑄件造型准備好，之後澆注成型，對鑄件進行清理。鑄造工藝分為頂部注入式澆注工藝，底部注入式澆注工藝和中間注入式澆注工藝。下面就簡單介紹一下鑄造工藝的發展。

頂注部式工藝方法：早期制動鼓鑄造普遍採用這種鑄造方法，造型簡單，使用圓形砂箱結構簡單且尺寸小，有砂量少，但由於鑄造式排放氣體的問題，常出現鑄造缺陷，目前這種工藝已基本不再採用。

底部注入式澆注工藝：雖說排放氣體的問題得到解決，但造型工藝相比於頂部注入式工藝復雜，並且只適合手工造型，並且由於一些原因，造成上造型的緊實度不易保證，常出現掉砂，夾砂等缺陷，目前這種工藝也已很少使用。

中間注入式澆注工藝：將澆口布置在制動鼓外圓從分型面注入（如下圖）；中間注入式澆注工藝包括手工造型和機械造型，手工造型對各方面的要求都很嚴格，如在生產中女澆注系統各單元斷面比例及尺寸的設計確定、鐵水成分、澆注溫度等參數的控制非常關鍵。機械造型可實現機械化生產，克服了手工造型存在的一些缺點，同時鑄型緊實度高、鑄件尺寸精度高。內澆口分散布置可以改善鑄型及鑄件的溫度 分布情況及其凝固條件，對於減少和消除鑄件的縮孔、縮松與內應力等都有一定的作用。

二、制動鼓的機械加工工藝及如何選擇刀具材料

隨著鑄造技術的不斷發展，鑄造後的制動鼓工件多為精鑄件，並且很少出現夾砂，氣孔等鑄造缺陷。這對於機械製造商來說應該算是一個很好的開端，不需要整天為了制動鼓的鑄造缺陷而煩惱。但隨著汽車行業的發展，不僅對制動鼓的產品質量要求嚴格，而且交貨時間也相應的縮短。

制動鼓的批量生產，大型工廠均採用流水線的方式，加工時間按秒計算，可能加工制動鼓的商家都知道，加工制動鼓的利益很小，要想為公司獲得利益，只能從加工效率上取得突破。制動鼓的機械加工工藝為粗加工—精加工—鑽孔—檢驗。為了保證制動鼓工件的表面粗糙度，不能再縮減加工工藝，只能從刀具材料上面尋找提高加工效率的方法。

三、如何選擇刀具材料加工制動鼓

在選擇刀具材料時，必須在保證制動鼓表面光潔度的基礎上（制動鼓的表面光潔度控制在1Ra.6以內），再考慮兩個條件：一是制動鼓的產量，二是制動鼓的加工機床，下面就針對以上兩種條件來選擇合適的刀具材料。

（1）制動鼓產量小（大批量），數控車床：這是對於小工廠或者小作坊來說，加工制動鼓選擇硬質合金刀具較經濟，原因在於：一是制動鼓的主要材料為灰鑄鐵，硬度一般在布氏硬度HB170-240之間，硬質合金刀具比較適合加工制動鼓；二是小批量工件可以採用低速切削，不影響整體加工效率。所以，在不影響整體加工效率的基礎上，選擇價位較經濟的硬質合金刀具。

（2）制動鼓產品大（大批量），數控車床：這是對於大型採用流水線方式的工廠來說，加工制動鼓有兩種刀具可供選擇，陶瓷刀具和立方氮化硼刀具。個人認為還是選擇立方氮化硼刀具較經濟。

陶瓷刀具硬度高，耐磨性好，但脆性大，不能對工件進行粗加工，加工制動鼓時粗加工—精加工期間需換刀，對於大批量廠家加工制動鼓都是按秒來計算工件，故換刀影響加工效率，增加了不必要的加工成本。選擇立方氮化硼刀具加工制動鼓，高硬度高耐磨性，而且具有抗沖擊性性能。粗加工，大餘量加工制動鼓不會劇烈磨損，並且可以粗加工—精加工不換刀，一把刀就可完成工件的加工。我國研製的非金屬粘合劑立方氮化硼刀具BN-S300材質，加工制動鼓尤其是大批量生產中加工效果俱佳。

下面就簡單介紹一下立方氮化硼刀具BN-S300材質加工制動鼓的案例。

四、立方氮化硼刀具BN-S300材質加工制動鼓的案例

工件名稱：制動鼓

工件材料：HT250

工件硬度：HB170-210

選用刀片：BN-S300 CNMN120716

切削參數：Vc=380m/min，ap=2.5mm，Fr=0.65mm/r

相較於塗層硬質合金刀片，BN-S300材質CBN刀具的壽命是塗層硬質合金刀具的5.3倍，效率提高1.5倍。

五、總結

在製造制動鼓過程中，鑄造工藝和加工工藝是決定報廢率和次品率的關鍵步驟，隨著鑄造工藝和加工工藝的成熟，制動鼓的報廢率鑄件下降，但對於製造商來說，還是有很大的壓力，為了將制動鼓推向世界產品的行列，刀具行業也在不斷的研發高質量高性能的刀具材料，助力中國製造業的發展。

㈧ 鑄造中的頂注和底注分別適用於什麼情況,請寫詳細點!

頂註：適用於鐵水對行腔沖擊不大的鑄件工藝。
低註：適用於鐵水口正對鑄件底部，這樣用低注可以減輕鐵水對行腔的沖刷。

㈨ > 頂注式和底注式澆注系統..

頂注式澆注系統具有以下特點：優點：是澆注系統結構簡單，緊湊，便於造型，節約金屬；金屬容易充滿型腔，金屬液溫度上高下底，凝固順序自下而上，有利於發揮冒口的作用，進行鑄造的補縮，對薄壁鑄件可以防止澆不到，冷隔等缺陷。
缺點：是對鑄件底部沖擊大，容易造成沖沙；金屬液易產生飛濺，澆鑄時液流落下造成金屬液翻騰，不利於浮渣排氣；與空氣接觸面積大,易氧化，容易產生氧化夾渣，以及砂眼，鐵豆，氣孔等缺陷。

㈩ 鑄件的凝固方式有哪些其主要的影響因素

鑄件的凝固方法有很多種。鑄件在凝固的過程中，其斷面上一般分為三個區：1—固相區2—凝固區3—液相區對凝固區影響較大的是凝固區的寬窄，依此劃分凝固方式。
第一，中間凝固：大多數合金的凝固介於逐層凝固和糊狀凝固之間。
第二，逐層凝固：純金屬，共晶成分合金在凝固過程中沒有凝固區，斷面液，固兩相由一條界限清楚分開，隨溫度下降，固相層不斷增加，液相層不斷減少，直達中心。
第三，糊狀凝固：合金結晶溫度范圍很寬，在凝固某段時間內，鑄件表面不存在固體層，凝固區貫穿整個斷面，先糊狀，後固化。
相關專家表示，影響鑄件凝固方式的因素總結：
第一，鑄件的溫度梯度。合金結晶溫度范圍一定時，凝固區寬度取決於鑄件內外層的溫度梯度。溫度梯度愈小，凝固區愈寬。（內外溫差大，冷卻快，凝固區窄）。
第二，合金的結晶溫度范圍。范圍小：凝固區窄，愈傾向於逐層凝固。如：砂型鑄造，低碳鋼逐層凝固，高碳鋼糊狀凝固。
鑄造缺陷修補劑是雙組分、膠泥狀、室溫固化高分子樹脂膠，以金屬及合金為強化填充劑的聚合金屬復合型冷焊修補材料。與金屬具有較高的結合強度，並基本可保存顏色一致，具有耐磨抗蝕與耐老化的特性。固化後的材料具有較高的強度，無收縮，可進行各類機械加工。具有抗磨損、耐油、防水、耐各種化學腐蝕等優異性能，同時可耐高溫120℃。
用途：
鑄造缺陷修補劑是由多種合金材料和改性增韌耐熱樹脂進行復合得到的高性能聚合金屬材料，適用於各種金屬鑄件的修補及缺陷大於2mm的各種鑄件氣孔、砂眼、麻坑、裂紋、磨損、腐蝕的修復與粘接。通用於對顏色要求不太嚴格的各種鑄造缺陷的修復，具有較高的強度，並可與基材一起進行各類機械加工。