铸造设备及自动化的试题与复习解析.doc

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资源描述

1、11填空 1.射砂筒的进气方式有(顶上进气)和(均匀进气)两种。 2.机械起模的方式有(顶箱起模)和(翻转起模)两种。 3.气动微震机构可分为(弹簧垫式)和(气垫式)两种。 4.按生产线布置,可将铸型输送机分为(封闭式)和(开放式)两种。 5.按照工作原理的不同,浇注机械可分为(倾转式) 、 (底注式) 、 (气压式)和电磁泵式)四类。 6.筛分设备的主要作用是筛除其中的(芯块) 、 (砂块)和(其他非金属杂物 考试题: 紧实度:指型砂被紧实的程度,通常用单位体积内型砂的质量表示 震击实砂:将型砂填入砂箱,工作台将砂箱连同型砂举升到一定高度,并让其自由下落,工作台与机体发生撞击。撞击时,型砂的

2、下落速度变成很大的冲击力,作用在下面的砂层上,使型砂层层得到紧实。 脱箱造型:在造型后能先将砂型脱去,使砂箱不进入浇注、落砂、回送循环的造型方法。 铸造生产线:根据生产铸件的工艺要求,将主机和辅机按照一定的工艺流程,用运输设备联系起来,并采用一定的控制方法所组成机械化、自动化造型生产体系,并在该生产体系中,进行铸型浇注、冷却落砂以及空箱返回等工作,从而完成铸件生产过程。 流态化:气体通过固体颗粒流动,使固体颗粒呈现出类似于流体状态。 1.慢速压实过程中,砂型内的应力是如何分布的? 答:压实开始时,箱壁上的摩擦阻力使压板边角处应力升高,在压板下沿着砂箱壁形成一个高应力环形区。这时,型砂的内摩擦力

3、与压板的向下推力结合,形成一个向下向中心的作用力。 2、根据射砂过程及砂粒自射孔射出的过程,影响砂粒射出的因素有哪些?是如何影响的?如何防止 答:(1) 射砂气压及气压梯度,用流通截面足够大的快速进气阀门; (2) 型砂性能与射砂筒中型砂的紧实,防止出现穿孔、搭棚和空吹现象; (3)锥形射头与射孔大小,射芯机的射头大都做成锥盆形,射孔不能过小。 3、根据图 1 中震击气缸工作时的 三个位置描述震击气缸的震击循环过程? 1-震击活塞 2-进气孔 3-排气孔 (1)管路气压过低,或工作负荷过大;提高管路气压。 (2)进气孔太小,进气过慢;调整进气孔尺寸。 4、发生双重撞击的原因有哪些?如何排除?

4、震击开始时,压缩空气通过活塞 1 中的空腔,经气缸壁上的环形间隙,从气缸孔 2 进入气缸,缸内气压上升,推动活塞向上运动。活塞向上升起一段距离后,空气的气路别切断,气缸不再进气。这时,由于气缸中的气压仍然比较高,它一面膨胀一面推动活塞继续上升。活塞又走过一小段距离 (称作膨胀行程)后,将排气孔 3 打开,气缸内的压缩空气便迅速排出。这时气缸内气压降低,但是活塞尚具有向上的惯性,因而仍然继续上升。惯性使活塞再上升一段距离(排气工作行程)后,上升惯性丧失开始下落。下落时,先关闭排气孔 3,一直落到活塞以相当大的速度与工作台发生撞击,这时进气孔被打开,气缸又开始进气。震击工作台受撞击时回弹力的作用,

5、加上气缸内气压的作用,活塞及工作台重又上升,一个震击循环结束,新的循环重又开始,形成重复的震击。 5、水平分型脱箱造型与垂直分型无箱造型相比有哪些优点?答:1) 水平分型下芯和下冷铁比较方便;2)水平分型时,直浇道与分型面相垂22直,模板面积有效利用率高 3)水平分型时,如采用射压等方法,可以避免模样比较高,在模样下面射砂阴影处所得的紧度较低,压实后紧实度不均匀的缺点; 4)水平分型时,铁液压力主要取决于上半型的高度,较易保证铸件质量; 5)水平分型可以保持原来的工艺特点,模板改装比较方便。 6、用方框图画出湿型砂处理系统的组成布置图,并说明砂处理系统机械化的组成? 答:(2)砂处理系统的机械

6、化是由满足各工序要求的工艺设备、工序与工序间的运输设备,以及给料、定量、储存等辅助装置组成,它也包括为实现这些工序的控制系统,为防止环境污染的除尘系统 7、与常用的碾轮混砂机比较,转子混砂机有哪些特点?答:1)转子混砂机的混砂工具对物料施以冲击力、剪切力和离心力,使物料处于激烈运动状态; 2)转子混砂工具只要设计合理,就可以完全埋在料层中工作,将能量全部传给物料;因而料层比同盘径碾轮混砂机高,一次加料量可以大为增加; 3)混合速度快,混匀效果好; 4)转子混砂工具一直使物料处于松散的运动状态,这既有利于物料间穿插、碰撞和摩擦,也减轻混砂工具的运动阻力; 5)转子混砂机可用较少的盘径尺寸,满足较

7、多的产量要求,可以大大简化系列设计,减轻制造工作量。6)转子混砂机结构简单3目录1 紧实度2 型砂紧实度测量的方法3 对砂型紧实的工艺要求4 慢速压实过程结束后砂型内紧实度如何分布15 使压实实砂紧实度均匀化的方法26 微震实砂法使砂型压实效果提高原因7 描述射砂过程各阶段特点8 射砂法实砂过程中砂粒是如何自孔射出9 影响砂粒射出的因素有哪些,是如何影响的,如何防止310 为什么射头做成锥盆形11 射砂法实砂是如何使砂紧实结合图解释分布原因12 影响芯砂在芯盒中紧实因素13 射孔大小如何影响型芯紧实度414 气流实砂法的工作原理及优缺点15 气流冲击紧实法的工作原理和过程516 影响抛砂紧实的

8、主要因素17 起模时砂胎需要克服哪些阻力?18 根据图震击汽缸在工作中的三个位置描述震击气缸的震击循环过程619 影响震击循环的因素20 发生双重撞击的原因有哪些,如何排除21 低压微震压实造型机优点有22 高压造型机自动更换模板装置有以下几个作用723 分别解释热形盒和冷形盒的概念:24 垂直分型无箱射压造型机特点是825 水平分型与垂直分型相比有以下一些优点26 造型生产线27 造型生产线的辅机有哪些28 造型生产线布置原则9429 什么叫串联式布线及并联式布线,各有何特点1030 惯性撞击式落砂机特点31 流化区1132 与常用碾轮机相比,转子混砂机特点33 砂铁比的大小和变化对回用砂有

9、什么影响.在设计和使用砂处理系统时,如何考虑因砂铁比变化带来的一些问题34 试论述砂再生的技术,经济和社会意义12001 紧实度:指型砂被紧实的程度,通常用单位体积内型砂的质量表示 型砂紧实度的数值:十分松散的型砂 0.6-1.0g/cm3,从砂斗填到砂箱的松散砂 1.2-1.3g/cm3 一般紧实的型砂 1.55-1.7g/cm3 高压紧实后的型砂 1.6-1.8g/cm3 非常紧实的型砂 1.8-1.9g/cm3 2 型砂紧实度测量的方法:用一钢管或特制的钻头把被测部分的型砂取出来,称出其质量并计算其体积,求出紧实度,在实际生产中采用砂型硬度计 型砂强度计原理:将一个直径为 3.2mm 长

10、为 9mm的测头压入砂型中所需的贯入阻力,折算成砂型强度,所得的值大体上与型砂的抗压强度相近 3 对砂型紧实的工艺要求:(1)砂型紧实后要具有足够的紧实度,除了要使砂型能经受住搬运或翻转过程中的震动而不损毁外,更重要的是要使砂型型腔表面能抵抗住浇注时金属溶液的压力 (2)紧实后的砂型应是起模容易,起模容易,回弹力小,起模能保持铸型精度,特别是不发生损坏,脱落等现象(3)砂型应具备必要的透气性,避免浇注时产生气孔 慢速压实过程中砂型内应力如何分布: 压实开始时,箱壁上的摩擦阻力使压板边角处应力升高,在压板下沿着砂箱壁形成一个高应力环形区。这时,型砂的内摩擦力与压板的向下推力结合,形成一个向下向中

11、心的作用力。 4 慢速压实过程结束后砂型内紧实度如何分布:慢速压实开始时,箱壁上的摩擦阻力使压板边角处应力升高,在压板下沿着砂箱壁形成一个高应力环形区。这时,型砂的内摩擦力与压板的向下推力结合,形成一个向下向中心的作用力。 详细描述高速压实过程型砂被11紧实过22程:高速压实当压板压向砂型的速度很高时(7m/s) ,大致可分为三个阶段: 1)型砂初步紧实并向下加速运动阶段,紧实开始,压板高速拍击型砂,使砂型顶部的砂层一方面被初步紧实,另一方面被推动向下运动。上面一层型砂得到加速后,立即推动它下面的砂层,同样使其初步紧实及向下运动。这样层层由上而下形成一种紧实波。这种紧实波向下发展速度很快,可以

12、达到压板速度的好几倍。 砂层的冲击紧实阶段。当上述砂层紧实波到达模板表面时,高速运动的砂层产生很高的冲击力,使型砂进一步紧实,达到很高紧实度。模板上的砂层紧实后,它上面的砂层受到更上层砂层的冲击,也得到冲击紧实。如此,冲击由下层层向上,砂层也层层得到紧实。 、 3)压板的冲击紧实阶段。砂层冲击将近结束时,高速运动的压板受阻滞止,产生较大的冲击力,使砂型背面的砂层被充分紧实,压板的质量大时,产生的冲击力也大。5 使压实实砂紧实度均匀化的方法:1.减小压缩比的差别(1)应用成形压板(2) 应用多触头压头 2.模板加压与对压法 3.提高压前的型砂紧实度(1) 控制型砂紧实率 (2)提高填砂紧实度 (

13、3)复合实砂或压前将砂预紧实(4)多次加压与顺序加压 如何提高压前型砂紧实率:(1)控制型砂的紧实率(2)提高填砂的紧实度(3)复合实砂或压前将砂预紧实 震击实砂:将型砂填入砂箱,工作台将砂箱连同型砂举升到一定高度,并让其自由下落,工作台与机体发生撞击。撞击时,型砂的下落速度变成很大的冲击力,作用在下面的砂层上,使33型砂层层得到紧实。 优点:震击实砂方法所得的砂型紧实度分布,以靠近模板一面为最高,这对于砂型的抵抗浇注时金属液体压力比较有利,特别是在砂箱高时,型面的硬度也较高,而且型内紧实度分布比较合理,不受模样影响,砂型深凹部都能得到较好的紧实,特别是模样较高或比较复杂的砂型缺点:需要多次撞

14、击,噪声大,生产率低,特别是震击力直接传到机器的基础上,震动很大,甚至会引起厂房与其他设备的震动,妨碍附近其他设备的工作 6 微震实砂法使砂型压实效果提高原因:(1)动压实力的效果(2)微震能减少型砂紧实过程中的内外摩擦力,使紧实度分布均匀化 射砂法实砂基本工作原理:射砂法将芯砂(或型砂)填入射砂筒中,将芯盒压紧在射砂头之下,然后开启快速进气阀,压缩空气从贮气包快速进入射砂筒,射砂筒内气压急剧提高,压缩空气穿过砂层,推动沙粒,将砂粒夹在气流之中,通过射孔射入芯盒,将芯盒填满,同时在气压的作用下,将砂紧实 7 描述射砂过程各阶段特点:(1)射前期:射前期时间很短,大约为 0.008-0.011s

15、 左右,射砂开始时,筒内气压为 50kPA(2)自由射砂阶段:砂粒是以气砂流形式穿过空间填入芯盒,自由射砂阶段时间不长,约为 0.3-0.5s,近 80-90%的芯(型)砂在这一阶段填入芯盒(3)压砂团紧实阶段:可使芯盒上部的型砂紧实度继续提高 8 射砂法实砂过程中砂粒是如何自孔射出:砂粒是有压缩空气高速穿过砂粒间的空隙形成的渗透压推出来的 根据射砂过程及砂粒自射孔射出的过程。449 影响砂粒射出的因素有哪些,是如何影响的,如何防止: (1)射砂气压及气压梯度,用流通截面足够大的快速进气阀门; (2) 型砂性能与射砂筒中型砂的紧实,防止出现穿孔、搭棚和空吹现象; (3)锥形射头与射孔大小,射芯

16、机的射头大都做成锥盆形,射孔不能过小。10 为什么射头做成锥盆形:目的在于使射砂筒的气流向射头集中,在射孔处造成大的渗透流速,有利于砂粒的射出,也使气压梯度逐渐向射孔增大,有利于型砂向流化区补充,同时使射砂筒本体内气流的渗透流速减小,降低型砂在射砂筒内受紧实的程度 11 射砂法实砂是如何使砂紧实结合图解释分布原因:(1)气砂流受滞止时形成的高气压区(2)压砂团的紧实作用由图可见,所得的紧实度都是芯盒的下部较高,由下往上,紧实度逐渐降低,只有在芯盒最上面,靠近射孔处,紧实度又重新有所提高。图中四条曲线,紧实度分布的规律都相似。从图中还可见,不论上排气还是下排气,芯盒中心部分所得的紧实度都比边缘部

17、分所得的紧实度为高。这两部分的紧实度差,上排气比下排气的为大,特别在芯盒地面上,下排气式样中心与边缘部分的砂型硬度差比较小,而上排气所得的硬度差大 12 影响芯砂在芯盒中紧实因素:(1)射砂射出的诸因素,射出顺利,气砂流密度大,速度大(2)射孔大小(3)排气孔的位置和大小 13 射孔大小如何影响型芯紧实度:射孔大,砂粒射出容易,而且在芯盒中生成的高气压区作用范围大,加强了气压差和渗透压力的作55用,有利于芯盒中心及边缘部分紧实度的均匀化,这都对紧实有利,但射孔也不宜过大,必须与气包容量和射砂阀截面大小相匹配,否则射砂筒出气过快,不能建立较高的气压,反而减弱了使砂粒射出的气压梯度,不利于砂的射出

18、 14 气流实砂法的工作原理及优缺点: 气流渗透实砂法(简称气渗紧实法)是先将型砂填入砂箱及辅助框中,并把砂箱及辅助框压紧在造型机的射孔下面,然后,打开快开阀将贮气筒中的压缩空气引至砂型顶部,使气流在很短时间内渗透通过型砂而使型砂紧实的方法。模板上开有排气孔,气流由砂型顶部穿过砂层,经排气孔排出。气体渗透时,在型内所产生的渗透压力使型砂紧实。为了避免高速高压气流从喷孔直射砂型顶部,造成型砂飞溅,气流通过分流板上分散的小孔进入型砂顶部,使气流能较均匀地作用于砂层顶面。 优缺点:气渗实砂法虽然能使砂胎深处获得高紧实度,但就整体来说,紧实度尚比较低,特别是砂型的中上部,紧实度不高 15 气流冲击紧实法的工作原理和过程: 原理:先将型砂填入砂箱及辅助框中,并压紧在气冲喷孔下面,然后迅速打开冲击阀,砂箱顶部空腔气压迅速提高,产生冲击作用,将型砂紧实。气冲紧实前,先将已填砂的砂箱,模板,辅助框等由升降加紧工作台压紧在喷孔下面。气冲紧实时,使阀盘上面空腔的快开排气阀迅速排气,阀盘上面的气压迅速降低,于是阀盘受下面压缩空气的推力,向上推开,使气泡直接与型顶空腔相通,气冲阀打开,气流以极高速进入型顶空腔,砂型顶部气压急剧提高,在 0.01s 内提高至 0.35

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