《压铸模具设计》复习题1Word格式.docx
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（3）充填速度（内浇口速度）。
6、压铸铁合金种类：
压铸灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、低碳钢、不锈钢、合金钢和工具钢等。
7、铸造方法有砂型铸造、特种铸造。
压铸工艺属于特种铸造工艺范畴。
8、常见压铸的分类方法：
按压铸材料分类、按压铸机分类、按合金状态分类
9、压铸按压铸材料分类：
单金属压铸、合金压铸
10、压铸用高熔点类合金主要有：
铝、镁、铜。
11、压铸合金、压铸模和压铸机是压铸生产的三大要素。
12、压铸新技术有真空压铸、加氧压铸和定向抽气加氧压铸、精速密压铸、半固态压铸、挤压压铸、铁合金压铸。
三、判断题（每小题1分，共计10分）
1、全壁厚充填理论所提出的充填形态是最理想的。
2、充填过程主要有以下3种现象：
（1）压入
（2）金属液流动（3）冷却凝固。
3、压力铸造属于特种铸造中金属型（即压铸模）在压力机上进行生产的一种精密铸造，其最终产品为压铸件。
4、铁合金又称黑色金属，压铸应用较多。
（×
）
5、压射力不是反映压铸机功率大小的一个主要参数。
6、压铸过程中，初始阶段压射比压通过金属液传给压铸模，此时的胀模力最大。
7、低速压射时的压射速度的选择，根据浇到压室内金属液的多少而定。
8、内浇口速度是与压射比压密切相关的一个重要工艺参数。
9、充填模具型腔时金属液流动的状态与充填速度无关（×
10、采用三级压射速度的定点压射是改善充填形态的有效方法。
11、为使模具温度控制在一定的范围内，应采取冷却措施，使模具保持热平衡。
12、从压铸工艺角度来说，增压建压时间越短越好。
压铸机压射系统的增压装置能提供增压比压所需的时间。
13、通用真空罩适于不同厚度的压铸模，专用真空罩只适于某种压铸模。
14、充氧压铸消除或减少了压铸件内部的气孔，提高压铸件质量。
15、定向抽气加氧压铸实质是一种真空压铸和半固态压铸相结合的工艺。
）
16、半固态压铸的出现，为解决铁合金压铸模寿命低的问题提出了一个办法，而且对提高压铸件质量、改善压铸机压射系统的工作条件，都有一定的作用。
17、压室选用不必考虑压射比压和压室的充满度。
18、要求压射比压大时应选用较大直径的压室，要求压射比压小时应选用较小直径的压室（×
）。
19、具有优良性能的压射机构的压铸机，是获得优质压铸件的可靠保证。
20、压铸机的选用一般从生产规模、压铸件品种、压铸件的结构参数三个方面进行考虑。
四、选择题（每小题1分，共计10）
1、压铸在世界范围的应用最多的是汽车部件：
1
（1）汽车部件、
（2）摩托车部件、（3）农业机械，（4）电信电器、（5）其它。
2、在压铸压射和金属液固化成形的整个过程中，始终有（3）存在。
（1）金属液流动、
（2）金属固体、（3）压力
3、三级压射可避免一般充填中所发生的裹气和涡流现象。
3
（1）一级压射
（2）二级压射（3）三级压射
4、压力铸造属于特种铸造中
（2）在压力机上进行生产的一种精密铸造，其最终产品为压铸件。
（1）砂型、
（2）金属型、（3）陶瓷型
5、压力铸造与金属型重力铸造相比较，要晚几千年，它依赖于压力机的诞生。
1
（1）金属型重力铸造
（2）特种铸造（3）注塑成型
6、压铸铝合金由于铝与铁由很强的亲和力，
（1）。
（1）易粘模、
（2）易老化、（3）机械切削性能不好
7、压铸锌合金压铸时易老化。
2
（1）易粘模、
（2）易老化、（3）不易镀Cr、Ni等金属
8、通常压铸件的表面粗糙度比模具相应成形表面的粗糙度
（2）
（1）高一级、
（2）高两级、（3）低一级
9、由于压铸件的表面层因激冷作用而形成致密层，而其内部组织相对表面层比较疏松，同时在表面层附近常有气孔和针孔存在，因此压铸件的机械加工余量越少越好（应选用小值）。
1
（1）越少越好（应选用小值）、2）尽量多（应选用大值）、（3）没有限制
10、（3）的选择，应根据压铸件的结构（形状、尺寸、复杂程度、壁厚）、合金种类、温度、浇口及排溢系统等确定
（1）压射速度、
（2）压射时间、（3）压射比压
11、压铸工艺是将压铸三要素进行有机组合和运用的过程。
4
（1）压铸合金、
（2）压铸模、（3）压铸机、（4）压铸工艺
12、压铸件的主要缺陷之一是气孔和疏松，由此不能对其进行（3）。
（1）机械切削加工、
（2）表面镀覆、（3）焊接和热处理
13、采用较高的充填速度，在较低的压射比压下可以获得完整而表面光洁的压铸件。
14、（2,1）是反映压铸机功率大小的一个主要参数。
（1）压射速度、
（2）压射力、（3）压射比压
（1）半固态压铸、
（2）真空压铸、（3）充氧压铸
15、消除压铸件的气孔和疏松，对发展和扩大压力铸造的应用领域是至关重要的。
（1）机械切削加工、
（2）气孔和疏松、（3）热处理强化
16、模具的强度限制着（3）的最大限度
（1）压射力、
（2）压射速度、（3）压射比压
17、压铸模决定铸件的形状和尺寸精度
（1）压铸合金、
（2）压铸机、（3）压铸模
18、压铸机配有若干种（3）不同内径的压室。
（1）2种、
（2）4种、（3）一般2~4种
19、液压合模压铸机都具有最小合模距离和最大开模距离3
（1）最小合模距离、
（2）最大开模距离、（3）最小合模距离或最大开模距离
20、卧式冷室压铸机多采用
（1）的形式。
（1）三级压射、
（2）二级压射、（3）一级压射
五、问答题（每小题10分，共计40分）
1、简述精速密压铸原理及特点。
答：
精速密压铸原理：
精速密压铸是一种精确、快速及密实的压铸方法，它采用两个套在一起的内外压射冲头，故又称套筒双冲头压铸法。
压射开始时，内外冲头同时压射，当填充结束压铸件外壳凝固型腔达到一定压力后，限时开关启动，内压射冲头继续前进，推动压室内的金属液补充压实压铸件。
精速密压铸的特点有：
（1）低的充填速度。
精速密压铸压铸法金属液的充填速度是一般压铸法的20%，慢速充填是其基本特点。
采用较低的压射速度和压力，可以减轻压射过程中发生的涡流和喷溅现象，后者是包住空气导致形成气孔的主要原因。
（2）厚的内浇口。
为了发挥小冲头的作用，浇口截面积必须比较大（浇口厚度为4-8mm），才能更好地传递压力，提高压铸件的致密性。
（3）控制压铸件顺序凝固。
压铸模型腔在受控的情况下冷却（又外壁向内壁冷却，能达到顺序凝固），因而有利于消除缩孔和气孔。
（4）压射机构采用双冲头，应用小冲头辅助压实，并降低压射速度。
2、简述加氧压铸的原理及特点
加氧压铸的原理：
充氧压铸是在铝合金液充填型腔之前，用氧气充填压室和型腔，以置换其中的空气和其他气体。
当铝金属充填时，一方面通过排气槽排出氧气，另一方面喷散的铝金属液与没有排出的氧气发生化学反应，即4AL+3O2=2AL2O3，形成的三氧化二铝小颗粒（直径在1µ
m以下）分散在压铸件内部，从而减少或消除了气体，提高了压铸件的致密性。
这些小颗粒分散在压铸件中约占总质量的0.1%～0.2%，不影响力学性能，并可使压铸件进行热处理。
充氧压铸仅适于铝合金。
充氧压铸特点：
（1）消除或减少了压铸件内部的气孔，提高压铸件质量。
较一般压铸件强度提高10％，伸长率增加1．5～2。
倍。
因压铸件内无气孔可进行热处理，热处理后强度可再提高30％，屈服极限增加100％，冲击韧性也显著提高。
（2）因三氧化二铝有防蚀作用，充氧压铸件200～300℃环境中工作，可以焊接。
（3）充氧压铸与真空压铸相比，结构简单，操作方便，投资少。
3、下图是何种压铸机压射机构和压铸模？
分析其压室特点和压铸模压铸过程。
是热压室压铸机压射机构和压铸模。
热室压铸机的压射机构一般为立式，热室压铸机的压室浸在保温坩埚的液体金属中，压射部件装在坩埚上面，其压铸过程如图4—3所示。
当压射冲头3上升时，金属液1通过进口5进入压室4内，合模后，在压射冲头下压时，金属液沿着通道6（鹅颈管）经喷嘴7填充压铸模8，冷却凝固成型，压射冲头回升，然后开模取件，完成一个压铸循环。
4、下图是何种压铸机压射机构和压铸模？
是立式冷压室压铸机压射机构和压铸模。
立式冷室压铸机压室的中心线平行于模具的分型面，称为垂直侧压室。
压室与模具的相对位置及其压铸过程如图4—4所示。
合模后、浇人压室2中的金属液3被已封住喷嘴孔6的反料冲头8托住，当压射冲头向下压到金属液面时，反料冲头开始下降（下降高度由弹簧或分配阀控制）打开喷嘴6，金属液被压人型腔。
凝固后，压射冲头退回，反料冲头上升，切断余料9，并将其顶出压室，余料取走后，反料冲头再降到原位，然后开模取出压铸件，完成一个压铸循环。
5、下图是何种压铸机的结构图？
写出各组成部分的名称，从右图中指出其模具压室偏置时浇注系统图，并分析直浇道设计要点。
1）是卧式冷压室压铸机，
2）其结构组成：
3）其模具压室偏置时浇注系统图：
4）其直浇道设计要点：
（1）直浇道的直径D根据压铸件所需的比压确定。
（2）直浇道厚度H一般取直径D的1/3～1/2。
（3）浇口套靠近分型面一端在长度15～25mm范围的内孔上加工出1°
30′～2°
的脱模斜度。
（4）与直浇道相连接的横浇道一般设置在浇口套的上方，防止金属液在压射前流入型腔。
（5）当卧式冷压室压铸机采用中心浇口时，直浇道的设计同立式冷压室压铸机。
1、6、下图是何种压铸机的结构图？
写出各组成部分的名称及作用，从右图中指出其模具直浇道图，并分析直浇道设计要点。
1）是热压室压铸机，
3）其直浇道图：
（1）根据压铸件的结构和质量查表来选择直浇道尺寸。
（2）直浇道环形截面处壁厚对小件取2～3mm，对于中等压铸件取3～5mm。
（3）直浇道的脱模斜度取2°
～6°
。
（4）在喷嘴、浇口套和分流锥内部设置冷却系统以发挥热压室压铸机的高效率。
10、对于同一压铸件，可以选择不同的分型面。
根据下图，选择不同的分型面及模具结构，并分析对压铸件质量和模具复杂程度的影响。
1、在A分型面分型，型腔全部在动模内。
压铸件对大型芯的包紧力大于对小型芯的包紧力，分型时只有依靠动模上的侧型芯的阻碍作用才能使压铸件留在动模上，还应使斜销侧抽芯动作略微滞后于分型动作，否则难保证压铸件留在动模上。
模具采用推管脱模，在推出压铸件后，推管包住动模型芯，使喷涂涂料发生困难。
2、在A分型面分型，型腔全部在定模内。
压铸件对动模的包紧力大，采用推板脱模，动作可靠。
由于这种结构定模部分较厚，横浇道和内浇口开设在分型面上，压射冲头伸入定模部分的深度受到压铸机的限制，可能使直浇道余料太厚。
3、在B分型面分型，压铸件的方凸缘部分位于动模部分的推板上。
金属液在充填型腔时首先封住分型面，对排气不利，方凸缘与主体部分的对称性也较差。
由于推板上有型腔，难以实现模具的自动化脱模。
4、分型面设在B面，方凸缘与主体部分的对称性较差，充填时金属液首先封住分型面影响排气。
5、在C分型面分型，侧面小孔由动模型芯成形，压铸件内部的孔由左右侧向型芯组成，内浇口设在压铸件中部，排气效果较好，但需设计侧向抽芯机构，增加了模具结构的复杂性，压铸件的外表面有分型接合缝。
6、在D分型面分型，侧面小孔和内部孔分别由三个侧型芯成形。
排气效果较好，但需三面侧向抽芯，模具结构过于复杂，加工精度不易保证，在压铸件上会留有分型接合缝。
如开设直接浇口，会影响压铸件的外观质量。
通过对以上分型面选择示例的详细分析可以看出，该铝合金压铸件有4种模具分型的方式和6种压铸模具的结构设计方案，其中分型面选择比较好的方案应该是第2种。
同时也可看出，分型面的选择与浇注系统、排溢系统、推出机构及侧向抽芯机构的设计密切相关，在设计时应充分加以考虑。
《金属压铸工艺与模具设计》复习题
一、判断题
1、全立式冷压室压铸机压铸过程是先加料后合模。
（√）
2、巴顿认为：
充填过程的第一阶段是影响铸件的表面质量；
第二阶段是影响铸件的强度；
第三阶段是影响铸件的硬度。
）
3、压铸压力有压射力和胀型力。
4、硅在铝合金中能改善其高温时的流动性，但降低合金的抗拉强度和塑性。
5、压铸件的尺寸精度一般按机械加工精度来选取，在满足使用要求的前提下，尽可能选用较高的精度等级。
6、确定公差带时，待加工的尺寸，孔取正值，轴取负值。
7、压铸件的表面粗糙度取决于压铸模成型零件型腔表面的粗糙度。
8、压铸件表面有表面层，由于快速冷却而晶粒细小、组织致密。
9、同一压铸件内最大壁厚与最小壁厚之比不要大于3:
1。
10、铸件上所有与模具运动方向平行的孔壁和外壁均需具有脱模斜度。
11、要提高薄壁压铸件的强度和刚度，应该设置加强肋。
12、肋厚度要均匀，方向应与料流方向一致。
13、液压曲肘式合模机构在压铸模闭合时是利用“死点”进行锁紧的（√）
14、斜导柱抽芯机构中弹簧起限位作用。
（√）
15、压铸生产过程中，压射的第一阶段是低速压射，第二、第三阶段是高速压射。
16、常用的高熔点压铸合金有锌合金、铝合金和镁合金。
17、选择浇注温度时，应尽可能选择较高的温度浇注。
（×
18、压铸完成后，开模时应尽可能使铸件留在定模中。
19、排溢系统包括溢流槽和飞边槽。
20、推出机构一般设置在定模中。
21、巴顿提出的三阶段充填理论，勃兰特提出全壁厚理论。
22、金属液充填端部为矩形的型腔时受到的阻力比端部为圆形的小。
23、压铸生产中，胀模力应大于锁模力。
24、排溢系统包括溢流槽和飞边槽。
25、硅是大多数铝合金的主要元素。
26、镶拼式结构分为整体镶块式和组合镶块式。
27、压铸件的尺寸精度比模具的精度低三到四级左右。
28、确定公差带时，不加工的配合尺寸，孔取负值，轴取正值。
29、厚壁压铸件，其壁中心层的晶粒粗大，易产生缩孔、缩松等倾向。
30、压铸件厚壁与薄壁连接处可以突扩或突缩。
31、肋应该布置在铸件受力较小处，对称布置。
32、斜导柱抽芯机构中弹簧起限位作用。
33、选择浇注温度时，应尽可能选择较高的温度浇注。
34、同一压铸件上嵌补的嵌件不得多于两个。
35、压铸机合模后的模具总厚度应小于压铸机的最小合模距离。
36、压铸件表面约有0.8~1.2mm的表面层由于快速冷却而晶粒细小、组织致密。
37、铸件上所有与模具运动方向平行的孔壁和外壁均需具有脱模斜度。
38、压铸生产过程中，压射的第一阶段是低速压射，第二、第三阶段是高速压射。
39、压铸件的尺寸精度一般按机械加工精度来选取，在满足使用要求的前提下，尽可能选用较高的精度等级。
40、冷压室压铸机的压室与熔炉是分开的，其压室的工作条件比热压室的好。
（√）
二、填空题
1、高压和高速是压铸时金属液充填成型过程的两大特点。
2、开模后，使压铸件从成型零件上脱出的机构称为推出机构。
3、压铸生产的三要素是压铸机、压铸合金和压铸模具。
4、连接直浇道和内浇口的通道称为横浇道。
5、根据抽芯力来源的不同，抽芯机构分为机动抽芯、液压抽芯、手动抽芯三种。
6、压铸机型号为J1516表示的是立式冷压室压铸机，合模力为1600KN。
7、压铸生产中，胀模力应小于锁模力。
8、常用的低熔点压铸合金有锌合金、锡合金、铅合金；
常用的高熔点压铸合金有铝合金、镁合金、铜合金。
9、高压和高速是压铸时金属液充填成型过程的两大特点。
10、消除压铸件内应力的方法是退火、时效处理。
11、成型零件在结构上可分为整体式和镶拼式两种。
12、导向机构的作用是导向和定位。
13、熔融金属在压力作用下充填模具型腔的通道称为浇注系统。
14、常用的低熔点压铸合金有锌合金、锡合金、铅合金；
15、压铸生产的三要素是压铸机、压铸合金和压铸模具。
16、压铸模由动模和定模两部分组成。
三、定义
1、压铸。
压铸是将液态或半固态金属浇入压铸机的压室中，金属液在运动的压射冲头作用下，以极快的速度充填型腔，并在压力的作用下结晶凝固而获得铸件的一种铸造方法。
2、压射比压。
比压是压室内金属液单位面积上所受的力，即压铸机的压射力与压射冲头截面积之比。
充填时的比压称为压射比压。
3、半固态压铸。
半固态压铸就是在金属液凝固过程中进行搅拌，使固体质点成为颗粒状悬浮在金属液中，用这种金属浆料进行压铸的方法。
4、抽芯机构。
阻碍压铸件从模具中沿着分型面方向取出的成型部分，都必须在开模前或开模过程中脱离压铸件。
模具中，使这种阻碍压铸件脱模的成型部分在开模前脱离压铸件的机构称为抽芯机构。
5、受推压力。
压铸件单位面积上能承受的推力称受推压力。
6、压室充满度。
浇入压室的金属液量占压室容量的百分数。
7、推出机构。
开模后，使压铸件从成型零件上脱出的机构称推出机构，也有称脱模机构、顶出机构的。
推出机构一般设置在动模部分。
8、分型面。
将模具适当地分成两个或两个以上可以分离的主要部分，可以分离部分的接触表面分开时能够取出压铸件及浇注系统，成型时又必须紧密接触，这样的接触表面称为模具的分型面。
9、浇注系统。
浇注系统是熔融金属在压力作用下充填模具型腔的通道。
四、简答
1、简述卧室冷压室压铸机的工作原理。
压室与压射机构处于水平位置。
压铸过程中，金属液从加料口浇入压室，压射冲头向前运动，推动金属液使之经浇道充填模具型腔。
金属液在压力下冷却凝固，然后开模，取出带着浇注系统和余料的压铸件，完成一个压铸循环。
2、用于压铸生产的合金应具有哪些性能？
（1）结晶温度范围小，以防止压铸件产生缩孔和缩松缺陷。
（2）具有良好的流动性，有利于成型结构复杂、表面质量好的压铸件。
（3）线收缩率小，可降低铸件产生热裂的倾向并且易于获得尺寸精度较高的铸件。
（4）高温时有足够的热强度和可塑性，高温脆性和热裂倾向小，防止推出铸件时产生变形和开裂。
（5）在常温下有较高的强度，以适应大型薄壁复杂压铸件的使用要求。
（6）具有良好的加工性能和一定的抗蚀性能。
（7）成型过程中与型壁产生物理-化学反应的倾向小，防止黏模及相互合金化以延长模具寿命。
3、压铸模设计应遵循什么原则？
答：
压铸模设计应该遵循以下原则：
（1）压铸模所成型的压铸件应符合几何形状、尺寸精度、力学性能和表面质量等技术要求。
（2）模具应适应压铸生产的工艺要求。
（3）在保证压铸件质量和安全生产的前提下，应采用先进、简单的结构。
压铸模应操作简单、动作可靠、构件有足够的强度和刚度、装拆方便、便于维修、使用寿命长。
（4）模具零件加工工艺性好，技术要求合理。
（5）掌握压铸机的技术规范，选用合适的压铸机，充分发挥压铸机的生产能力。
（6）在条件许可时，模具尽可能实现标准化、通用化，以缩短设计制造周期，方便管理。
4、分型面选择的原则。
（1）分型面应选在压铸件外形轮廓尺寸最大的截面处。
（2）选择的分型面应使压铸件在开模后留在动模。
（3）分型面选择应保证压铸件的尺寸精度和表面质量。
（4）分型面应尽量设置在金属液流动方向的末端。
（5）分型面选择应便于模具加工。
5、溢流槽一般布置在哪些位置？
溢流槽一般布置在如下的位置
（1）金属液流入型腔后最先冲击的部位。
（2）受金属液冲击的型芯后面或多股金属液相汇合处容易产生涡流、卷气或氧化夹杂的部位。
（3）金属液最后充填的部位。
（4）型腔温度较低的部位。
（5）内浇口两侧或其他金属液不能直接充填的“死角”部位。
（6）其他需要控制局部金属液流动状态以消除缺陷的部位。
6、抽芯机构中的“干涉现象”指的是什么？
如何避免“干涉现象”的产生？
在斜导柱抽芯机构中，若推出机构采用推杆（推管）推出，复位杆复位，有可能出现滑块比推杆先复位，而使活动型芯与推杆相碰撞的情况，这种现象为干扰现象。
（1）、模具设计时应尽量不在型芯投影范围内设推杆或推管
（2）、楔紧块斜角应大于斜导柱的倾斜角3~5度。
（3）、采用预复位机构。
7、简述立式冷压室压铸机的工作特点。
立式冷压室压铸机中的压室和压射机构处于垂直位置。
它有切断、顶出余料的下油缸。
结构复杂，维修困难，金属液充填流程长转折多，能量损失大。
但它的压室内空气不易随金属液进入型腔，便于设置中心浇口，提高模具有效面积的利用率。
8、压铸铝合金的特点是什么？
铝合金的特点是：
比重小、强度高；
铸造性能和切削性能好；
耐蚀性、耐磨性、导热性和导电性好。
铝和氧的亲和力很强，表面生成一层与铝结合得很牢固的氧化膜，致密而坚固，保护下面的铝不被继续氧化。
铝硅系合金在杂质铁含量较低的情况下，粘模倾向严重。
铝合金体收缩值大，易在最后凝固处形成大的集中缩孔。
用于压铸生产的铝合金主要是铝硅合金、铝镁合金和铝锌合金三种。
纯铝铸造性能差，压铸过程易粘模，但因它的导电性好，所以在生产电动机的转子时使用。
9、横浇道的设计原则有哪些？
（1）答：
横浇道截面积应大于内浇口截面积，否则用压铸机压力—流量特性曲线进行的一切计算都是无效的。
（2）为了减少流动阻力和回炉横浇道，横浇道的长度应尽可能地短，转弯处应采取圆弧过渡。
（3）金属液通过横浇道时的热损失应尽可能地小，保证横浇道比压铸件和内浇口后凝固。
（4）横浇道的截面积应从直浇道开始向内浇口方向逐渐缩小。
10、简述推出机构的组成。
（1）推出元件推出机构中直接接触、推动铸件的零件称为推出元件。
常用的推出元件有推杆、推管、推件板、成型推板等。
（2）复位元件复位元件的作
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