材料成型设备考试内容整理.doc

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1、铸造热电偶、热敏电阻及辐射式测温测温原理：A、如何影响测试端：热传导 热辐射B、如何转化为可感知的量：传热速度 热胀冷缩 热电效应光电效应 传统测温方法：A、基于热量传输速度：B、基于热胀冷缩原理：2.1热电偶的测温原理将两种不同导体A、B两端连接在一起组成闭合回路，并使两端处于不同的温度环境，在回路中会产生热电动势而形成电流, 这一现象称为热电效应。热电偶结构由热电极1、绝缘套管2、 保护套管3和接线盒4等组成。 热电偶的使用要点1） 热电偶的(冷端)温度处理 热电偶工作时， 应保持冷端温度恒定， 并且热电偶的分度表是以冷端温度为0做出的。 实际测量中冷端距热源近，易受被测对象温度和环境温度

2、波动的影响，难以恒定而产生测量误差。 为了消除误差，应采取温度补偿或修正措施。 2） 补偿导线的应用 根据热电偶的类型选择适当的补偿导线种类，将冷端外延至温度恒定或温度波动较小处。 热电偶的应用热电偶因其成本低廉，测量电路简单，测量精度较高，成为了合金熔化炉温度检测手段首选。根据测温范围选择热电偶型号： 铝、镁、锌等合金熔化 镍铬-镍硅/铝 K型热电偶钢、铁等黑色金属熔化 铂铹-铂 R型热电偶 应注意热电偶使用的常用限度及过热使用限度要求。 热敏电阻的测温原理热敏电阻是对温度敏感的金属或半导体元件，主要特征是随着外界环境温度的变化，其阻值会相应发生较大改变。阻值对温度的依赖关系：阻温特性根据温

3、度系数分为两类：正温度系数热敏电阻 负温度系数热敏电阻 热敏电阻的典型结构通常由电阻体1、绝缘体2、保护套3和引线装置4等组成。热敏电阻的不同接线方式二线式适用于印制电路板上，测量回路与传感器不太远的情况；线路较长时，需采用三线式或四线式接法并配合相应测量电路，以消除引线电阻随温度波动造成的误差。热敏电阻的应用 常用热敏电阻如铂热电阻的测温范围为-200800C，铜热电阻为-40140C，测温范围较窄。热敏电阻测量精度高，但由于测量电路复杂，器件成本较高，在合金熔化炉温度检测中使用较少。在高精度恒温水浴或温度标定设备中，热敏电阻使用较为广泛。2.3辐射式测温温度高于绝对零度的物体，由于其内部原

4、子的运动，会持续发射出红外辐射能量。辐射能量的大小及其按波长的分布与其表面温度有着十分密切的关系。通过对物体自身辐射的红外能量的测量，能准确地测定其表面温度。根据原理可分为单色测温仪和双色测温仪(亦称辐射比色测温仪)。对于单色测温仪，在进行测温时，被测目标尺寸应超过视场大小的50%。否则背景辐射就会进入测温仪的视场干扰测温读数，造成误差。对于比色测温仪，其温度是由两个独立的波长带内辐射能量的比值来确定的。因此当被测目标很小，或测量通路对辐射能量有衰减时，都不对测量结果产生重大影响。2.3辐射式测温属于无接触式测温方法；需根据被测物辐射特性进行温度修正；通常上述修正算法已经内置于测温仪中。温度控

5、制基本原理 为将温度控制在适当水平：温度过低输入热量 温度过高输出热量PID温度控制系统线性连续PID输出：PID运算的结果以模拟电压，电流或者可控硅导通角的形式按比例输出。时间比例PID输出：计算出控制周期内的加热时间比例，以时间控制开/关的形式输出功率。熔炼设备的用途：熔化配制合金原料；满足合金熔体处理的温度条件；满足合金浇注的温度条件。对熔炼设备的要求：能够提供合金升温及熔化所需的能量来源；能够将合金液温度控制在一定的范围内；能够有效避免不良成分进入合金。1坩埚炉 特征：以坩埚盛装金属原料，通过加热坩埚的方式为原料升温及熔化提供热量。1.1燃料坩埚炉 常用类型：焦炭坩埚炉燃油坩埚炉煤气坩

6、埚炉控温方法：通过燃料及助燃剂输入量控制加热功率，实现温度控制。1.效率高，运行成本低，与电加热坩埚炉相比熔解能力大，能耗低，运行能源费用仅为电加热的4060，无更换电热体之费用。2.尤其适宜于电力紧张及缺电地区使用，单炉用电量为180300kVA，免除了扩大生产而需电力增容之忧。1.2电阻坩埚炉使用通以电流的电阻(炉)加热器发热，并经由坩埚传递给合金料；通过改变电阻(炉)加热体内的电流强度控制加热功率，实现温度控制。发热体的选用 铁铬铝系列合金的耐热性随着铬和铝的含量增加而提高，有优越的抗氧化性、抗硫性和抗渗碳性，且具有比重轻、表面负荷高、使用寿命长、价格低等一系列优点，被广泛应用于电热器中

7、的发热元件。镍铬、镍铬铁系列合金具有高温抗氧化性好，强度高，不软化等一系列优点。在长时间使用时，不变形且永久性伸长很小，其中Cr20Ni80合金更具有优良的综合特性，是制作高质量电热元件的首选品种。 电阻坩埚炉的特点热效率相对较低加热温度不超过发热体工作温度电力传输方便，功率易于控制电阻坩埚炉的应用多用于低熔点有色合金熔炼或保温 需根据熔炼合金种类选用不同类型的发热体2电弧炉通过石墨电极向电弧炼钢炉内输入电能 以电极端部和炉料之间发生的电弧为热源 电弧能量集中，弧区温度可达3000以上常用的炼钢电炉包括电弧炉和感应炉，目前电弧炉炼钢占电炉炼钢产量的决大部分。一般钢铁冶炼中电炉即指电弧炉。可调整

8、炉内气氛，对熔炼含有易氧化元素较多的钢种极为有利。以电炉连铸连轧为特点的电炉短流程工艺的确立，使电弧炉炼钢技术得到了很大的发展。 2.1电弧炉的一般结构炉体由炉盖、炉门、出钢槽和炉身组成炉底和炉壁用碱/酸性耐火材料砌筑，目前主要用碱性炉衬，可以有效去硫2.2电弧炉分类按加热方式分为三种类型:间接加热电弧炉：电弧在电极间产生，不接触物料，靠热辐射加热物料。噪声大，效率低，渐被淘汰。直接加热电弧炉。电弧在电极与物料间产生，直接加热物料；三相电弧炉是最常用的直接加热电弧炉。埋弧电炉，亦称还原电炉或矿热电炉。电极一端埋入料层，在料层内形成电弧并利用料层自身的电阻发热加热；常用于冶炼铁合金、冰镍、冰铜，

9、以及生产电石等。按单位熔炼容量所配备的变压器容量，可将电弧炉分为普通功率电弧炉、高功率电弧炉和超高功率电弧炉。HX型三相电弧炉是我国自行设计的，炉盖旋转式普通电炉，主要用于各种铸钢材料的冶炼。中小型炉采用整体式炉盖旋转方式，大型炉采用分列式炉盖旋转方式。2.3.2超高功率直流电弧炉早期的大功率电弧炉采用三相交流供电:电弧稳定性较差，功率稳定性较差；对电网冲击大，噪音大；电极损耗严重。近年来超高功率直流电弧炉得到迅猛发展:将交流电经变压整流为300500V直流后供电；无需频繁起弧，电极损耗约为交流电弧炉的50%；无集肤效应，电流密度可提高20%，缩短熔炼时间及能耗 ；恒定电流产生的恒定磁场可起搅

10、拌作用，使温度及成分趋于均匀。2.4电弧炉选型 1)铸钢一般选用非真空炉熔炼，钛合金因其与氧具有极强的亲和力，需选用高真空的单相电弧沪熔炼。在冶金行业真空电弧炉还可用于特种钢、锡及其合金和纯金属的熔炼。 2)普通铸钢一般应选用普通功率或高功率、非水冷、炉盖旋转式顶装料、出钢槽出钢方式的普通型三相电弧炉，其中小型炉应采用整体式炉盖旋转、小车式电极升降装置及部分液压传动方式，对大型炉应采用分列式炉盖旋转、立柱式电极升降装置及全液压传动方式。 3)特种铸钢一般应选用相应精炼设备，如耐磨铸钢可选用氢氧混吹的AOD转护;超低碳不锈钢可选用吹氧脱碳的VOD炉；大型电站、轧辊铸锻件可选用带有真空脱气工位、保

11、温工位的钢包精炼炉。 4)以海锦钛为原料时，应选用非凝壳真空自耗电极电弧炉+凝壳真空自耗电极电弧炉熔铸。以纽扣钛合金锭为原料时，应选用真空电弧旋转或电极旋转电弧炉熔炼。以优质钛合金材料为原料时，可选用真空感应电炉熔铸。对钛合金残料的回收可采用真空等离子炉或真空等离子电子炉。对钛合金切屑的回收，可采用真空电子束炉。3感应电炉利用物料的感应电热效应而使物料加热熔化的电炉。在感应炉中的交变电磁场作用下，物料内部产生涡流而发热熔化。在这种交变磁场的搅拌作用下，炉中熔体的成分和温度均较均匀，熔炼温度可达1650。感应炉除能在大气中熔炼外，还能在真空和氩、氖等保护气氛中熔炼，以满足特殊质量的要求。感应炉在

12、熔炼软磁合金、高阻合金、铂族合金、耐热、耐蚀、耐磨合金以及纯金属方面具有突出的优点。 涡流搅拌效应：不同材料抗氧化性能不同，对搅拌强度的要求也不一样；根据升温速率核算比功率，而后结合搅拌强度要求核算额定频率，以达到最佳的加热与搅拌效应匹配。感应电炉主要部件:感应器 线圈(水冷)；炉体 炉壳 + 炉衬；电源 变压 + 变频；电容 蓄能 + 感性负载补偿；控制系统 电流及频率控制。3.3感应电炉选型1)对冲天炉熔炼的铁液，特别是优质铁液，尽可能选用感应电炉进行温度和成分的调整，2)对少量的合金铸铁、铸钢可采用感应电炉熔炼；3)对精铸、有色金属宜采用感应电炉熔炼；4)高质量的合金钢或铜合金，可选真空

13、感应电炉；5)根据合金种类对设备比功率和工作频率进行匹配。利用两种频率的交流电流：一种频率实现电磁悬浮，另一频率实现感应加热。避免污染金属；避免引入异质核心。4其它合金熔炼设备:冲天炉,反射炉 1砂处理流程及设备 破碎设备,筛分设备,磁选设备,烘干冷却设备,旧砂再生设备,混砂设备,松砂设备,水分控制及检测设备,输送、给料、定量设备1.2树脂砂混砂机 由于树脂砂配制好后会在一定时间内自发固化，因此要求树脂砂混砂机一方面能够实现砂与粘结剂的充分均匀混合，另一方面还应满足一定的时间要求。名称：碗形树脂砂混砂机说明：用于树脂自硬砂的间歇式混砂机一般将混砂室做成球体，通过位于下半球的特殊高速搅拌叶片，将

14、砂以涡流运动翻起，上半球固定叶片再将砂反射下来，这样反复循环使砂与固化剂、树脂砂粘结剂快速拌匀，并由位于球体下方的出砂口放出型砂，根据每次混砂量及粘结剂粘度、种类的不同，混砂时间在1040s变化。特点：本设备用作混制自硬芯砂和型砂。它可以单独使用，也可以与其它自硬砂设备一起组合自硬砂生产线。名称：连续作业式单臂树脂砂混砂机说明：单臂混砂机的混砂搅龙通过回转机构连接在底座上，砂从混砂臂上方漏斗中进入，固化剂和树脂分别用液料泵通过软管从混砂臂上的各自注入口先后被注入搅龙。特点：混砂连续自动进行，混制好的型砂可直接进入砂箱与芯盒各部位；结构紧凑，占地面积小，可设置大容量供砂斗；固体和液体材料定量系统

15、较简单稳定；与移动式相比，放砂作业范围相对较小。名称：固定式双臂树脂砂混砂机说明：为扩展放砂范围，在单臂混砂机上方再设置一悬臂成为双臂混砂机。上臂为一带式输送机或螺旋输送机，做成向上倾斜的一定角度(通常不超过12以避免砂的倒流)。上臂只输送干砂，而树脂、固化剂等液料仍然与单臂混砂机一样，分别从下臂混砂搅龙的各自注入口注入，仍属于单砂双混的方式。名称：移动式双臂树脂砂混砂机说明：移动式混砂机一般是将连续混砂机及供砂、液料供给系统，电控系统、除尘等一并装置在一个行走小车上。使用时，小车可在钢轨上直线移动。特点：适用于单件小批，中、大件尤其是特长件的造型和制芯；大件特大件地坑造型；在无法组线，而生产

16、连续性又较强的场合。名称：性能监测仪说明：智能化在线型砂紧实率控制装置通过检测混砂的紧实率，实时控制和监测型砂性能，保证型砂质量。1.4旧砂再生设备：砂再生是指将旧砂粒表面上裹着的残留粘结剂膜去除的过程。根据去除机理，可分为热法再生、干法再生和湿法再生三大类。湿法再生方法主要用于粘土砂与水玻璃砂；干法再生方法简单、成本低、节省能源，在树脂砂中得到广泛应用；热法再生在自硬砂中仅用于去膜非常困难而去膜率要求很高的场合。干法再生典型设备名称：离心再生机说明：利用离心运动的原理使旧砂表面的水玻璃、树脂等化学粘结剂分离、脱落，改善旧砂的回用性能、使旧砂回用率达到70%以上，节约铸造生产成本，同时减少旧砂

17、排放所造成的环境污染和土地占用。2.1造型设备 震动压实造型机：震击结构设双导杆导向，内设尼龙垫为震击缓冲，内外设防尘密封。起模缸以气推油作动力，可实现缓慢平稳起模，可适应铸件较高，起模较深的砂箱造型，砂箱高度尺寸区间：80200mm。气路控制采用手动气控，结构简单可靠，便于操作。适用于纺织机件、水暖管件、阀门零件、缝纫机壳体等各种机械零件造型之用。 微震压实造型机：通过微震压实造型工艺大幅度提高压实力，使铸型强度及表面质量提高，稳定产品质量。机身采用方箱筐架结构，大幅度提高机身的钢性。震击部分安装缓冲弹簧，有效降低机器对地基的影响。起模机构采用气缸、曲柄、连杆、同步轴实现同步起模。控制部分采

18、用气动元件来实现整体功能，操作简单，便于维护。三维振实台 振实台作用：将置于型模的特制砂箱填砂后，通过上下、左右、前后三组振动电机的振动，使无粘结剂的干砂产生无定向的振动，进而实现三维振实。三维振动，适用于复杂砂型腔的紧实；可实现无级变速，造型过程中，不伤害模型而获得最佳紧实效果。 覆膜砂射芯机 操作方式：手动转阀控制；分型方式：垂直分型；加砂方式：自动定量加砂；温度控制：温度自动显示，温度高低选择由仪表调节控制；模具加热方式：电加热。 特点：应用两根对角贯通式高强度、高钢性导柱；开合模形式垂直分型，同时安装两副不同的模具，中间固定架可以双面安装定模，左右开合模；操作形式为手动。 壳芯机：垂直

19、分型，模架旋转180度倒余砂；动模90度倾倒，采用水平向下顶芯，专用接芯小车将成品砂芯送出：可采用点动单循环和全自动；可单孔或多孔定量射砂； 温度自动数字显示，温度高低按工艺要求选择由仪表控制调节；设有模具清理、上涂料装置； 配有稳压的储气包，确保各动作正常运行；模具加热为电加热。名称：落砂机说明：适用于铸造车间手工造型、机械化和半自动化造型浇铸后的中小型铸型落砂，使型砂和砂箱、铸件分离。分离后的砂团进一步破碎，并穿过栅格孔落到振动输送机或皮带机上。根据工件重量与砂箱大小，可两台或四台并联安装。用途：适用于铸造车间手工造型、机械化和半自动化造型浇铸后的中小型铸型落砂，使型砂和砂箱、铸件分离。3

20、落砂清砂设备 ：抛丸机，喷丸机，吹砂机名称：环轨吊链式抛丸清理机说明：适用于批量生产的铸、锻件、钢结构件的表面清理，尤其适用于发动机缸体、缸盖、电机壳体等表面及内腔较复杂工件清理，自动化程度高，操作者劳动强度低。1模料制备设备 年产量小于200吨熔模铸件 熔蜡炉、搅蜡机 ;年产量大于200吨熔模铸件 模料制备线低温蜡料 蒸汽或电加热 中温蜡料 电加热高温蜡料 电加热1.1熔蜡炉 小批量生产的熔模铸造车间，大多采用自制的简易熔蜡炉或熔蜡锅。1.2搅蜡机 用于小型熔模铸造车间，将熔化好的蜡料搅拌成膏状以便压制蜡模。1.3蜡料制备生产线 在熔模铸造生产批量大，生产率要求高时，需要建立完善的蜡料制备生

21、产线。由熔蜡、搅蜡和压蜡模等部分组成，可连续进行熔化蜡料、制备蜡模和压制蜡模等工序。完善的蜡料制备生产线有助于提高蜡料质量并保证工艺重复性与质量稳定性。2蜡模制造设备 批量大、品种固定 机械化生产线、成套设备；高效自动化单机批量小、品种多变 单机、手工操作根据模料种类及零件尺寸选择低压、中压、高压压蜡机。直接气压式压蜡机压力较低，适用于低温蜡料；气动式活塞压蜡机压力较大，适用于低温、中温蜡料；液压式活塞压蜡机压力最大，适用于高温、固态蜡料。3制壳设备 批量大、品种固定 机械化连续制壳线，配合快速硬化和干燥工艺装备；批量小、品种多变 手工制壳，配合雨淋式撒砂机、涂料搅拌桶；模组大、品种多变 机械

22、手制壳制壳设备一般包括涂料制备和撒砂硬化两部分：涂料制备包括粉料制备以及粉料与分散剂混合设备；撒砂硬化设备有单独撒砂和硬化，与涂料涂挂、撒砂和硬化组合而成的制壳线两大类。4脱蜡设备 低温模料 热水脱蜡 水玻璃模壳 热水脱蜡中温模料 蒸汽脱蜡 高分子蜡料 焙烧脱蜡(可与焙烧模壳同步进行)5模壳焙烧及浇注设备批量大 连续焙烧炉，采用电、油、煤气加热 批量小 非连续电阻炉浇注设备 通用设备改造 特殊要求时可采用真空熔炼浇注1.1卧式冷室压铸机 主要特点：1、适合于各种合金和黑色金属的压铸；2、机器的大小型号较为齐全；3、生产操作少而简便，生产效率高，且易于实现自动化；4、机器的压射位置容易调整，适应

23、偏心及中心浇口的开设；5、压射过程的分级、分段明显并容易实现，易满足压铸工艺要求；6、压射过程的压力传递转折少；7、压室内水平金属液面大，易于卷入空气和氧化夹杂物。1.2立式冷室压铸机 主要特点：1、适合于锌、铝、镁、铜等多种合金的压铸；2、生产现场使用较少，主要为小型号压铸机；3、压室呈垂直放置，气液界面小，压射时不易卷气；4、压射过程中压力转折多，压力传递受到影响，不够充分；5、便于开设中心浇口；6、占地面积小，但设备高度相对较高；7、生产中有切断余料饼和举出料饼的过程，降低了生产效率。1.3全立式冷室压铸机 基本特征：压室垂直放置； 开合型为垂直动作。主要特点：1、广泛用于电机转子的压铸

24、，多为中小型机器；2、占地面积小，但高度高；3、压射过程中压力转折少、流程短，压力损耗小；4、浇注金属液时需要越过模具分型面，应保证液滴不会滴在分型面上；5、压射机构在下方，更换压室和维修工作不便开展。1.4热室压铸机 基本特征：压室与熔化坩埚为一体式设计。1.4热室压铸机 ?主要特点：1、以低熔点合金的压铸为主，以锌合金最为典型；2、以小型压铸件的生产为主，中、大型压铸件并不适合；3、金属液在密闭管道内流动，不易卷入氧化夹杂物或气体；4、无需频繁补充合金液，压铸自动化更易于实现。2.1压铸机的主要组成1. 合型机构：驱动压铸型合拢和开启；2. 压射机构：推送压室内金属液使之充填型腔并进一步加

25、压；3. 液压系统：为压铸机的运行提供足够的动力和能量；4. 电气控制系统：控制各机构按预定程序执行动作；5. 零部件及机座：构成机体的其它部分；6. 其它辅助设备：参数检测、故障报警、过程监控等部分。2.3. 压铸机的主要参数1. 压铸型厚度：压铸型紧合时压铸机动型座板与定型座板之间的距离；2. 动型座板行程：动型座板的最大移动距离；3. 拉杠之间的内尺寸：拉杠在水平和垂直方向的内尺寸；4. 顶出力：压铸机顶出铸件时，推杆板受到顶出机构施加的最大静压力；5. 顶出行程：顶出机构的最大运动距离；6. 最大金属浇注量：一次压射动作压铸的最多金属液的质量；7. 压射室直径：压射室的内径；8. 一次

26、空循环时间：按机动顺序完成一次压铸流程所需的时间总和。3.1根据铸件生产要求选型1.投影面积：压铸时金属液在整个投影面积上产生的反压力应小于机器的合型力；2.铸件质量：包括浇注系统和集渣包在内的铸件总质量应不超过压室的额定容量；3.铸件高度：根据铸件高度计算开模距离、动型座板行程、顶出行程满足要求的压铸机；4.铸型尺寸：铸型尺寸应不超过拉杠间距及安装面尺寸；5.顶出力：取出铸件所需的力应不超过机器的开模力及顶出力。3.2其它选型要求1.企业发展需要：专机专用或兼顾其他产品；2.价格及质量：满足性能质量要求，同时考虑经济承受能力；3.售后服务：安装调试、故障处理及设备维护方面提供的服务；4.4.

27、1压铸机的安装1.按照设备要求准备设备地基；2.起吊设备使其在地基基础上就位；3.连接地脚螺栓并以混凝土固定；4.设备调平并紧固；5.连接电、气、水管路；6.清洗油箱，加注液压油；7.蓄能器充压，加注氮气。4.2压铸机使用程序1.打开截止阀门，启动油泵电机，蓄能器储压；2.将压铸机活动平台移至距不动平台最大距离的位置；3.安装压室套筒及压射活塞，调整浇注位置；4.固定安装压铸模，调整合型力、活塞行程及压射速度；5.使用加热器预热压铸模分型面，型壁喷刷涂料；6.将熔化好的金属液倒入分配炉；7.取出加热器，开始压铸工作流程。4.3压铸机使用注意事项1.开机前应清理机器作业范围内所有杂物，并撤离无关

28、人员；2.认真检查安全防护装置、行程开关及急停是否正常；3.机器运行过程中，不得将身体、手足伸入活动机构的运动空间；4.设备检修时必须全面停机，并在电源开关处设置警示牌；5.设备检修时还应打开蓄能器放油阀，并排空压缩气体；6.启动油泵时，应确认各操作开关已经复位。2真空吸铸设备 需实现的功能： 型腔置负压，大气压作用于坩埚液面，将金属液沿反重力方向压入铸型型腔；待铸件完全凝固后，卸除负压取出铸件。结构设计要点：型腔可封闭且可抽真空；坩埚液面与大气环境均压；以管道联通金属液与浇注系统；可控制抽真空速度及时间。技术特点：1型腔压力小，可在一定程度上避免合金液与气氛之间的反应，抑制氧化膜的产生；2型

29、腔压力小，减小了金属液在充型时的吸气倾向；3铸件不需设置浇口、冒口，减少了金属的消耗。4型腔压力小，增大了金属液 在凝固时的析气倾向；5型腔压力小，凝固补缩效率降低，不利于得到致密零件；6有效压差较低，铸件尺寸受限。 通常仅用于小型铸件的生产，适用于铝、铜、钛等有色合金。3低压铸造设备 需实现的功能：坩埚液面增压，将金属液沿反重力铸造方向压入铸型型腔；待铸件完全凝固后，卸除压力取出铸件。结构设计要点：坩埚可封闭且可加压；铸型与大气环境均压；以管道联通金属液与浇注系统；可控制加压速度及时间。设备使用工艺流程：1 将金属、升液管和铸型装配好，盖好密封盖。2 向密封金属液的坩埚中，通入干燥的压缩空气

30、（或惰性气体），使金属液在压力作用下，自下而上地通过升液管而进入铸型，并在压力下凝固。3解除压力，使升液管和浇注系统中未凝固的金属液流回坩埚。4打开铸型，取出铸件。技术特点：主要优点1浇注及凝固时的压力容易调整、适应性强，可用于各种铸型、各种合金及各种尺寸的铸件；2底注式浇注充型平稳，减少了金属液的飞溅和对铸型的冲刷，可避免铝合金件的针孔缺陷；3铸件在压力下充型和凝固，其浇口能提供金属液来补缩，因此铸件轮廓清晰，组织致密；4低压铸造的金属利用率高，约90%以上；5设备简单，劳动条件较好，易于机械化和自动化。主要缺点 升液管寿命短，且在保温过程中金属液易氧化和产生夹渣。低压铸造主要用来铸造一些质

31、量要求高的铝合金和镁合金铸件，如气缸体、缸盖、曲轴箱和高速内燃机的铝活塞等薄壁件。 4差压铸造设备 需实现的功能：型腔及坩埚液面先置正压，继而建立压差，将金属液沿反重力方向压入铸型型腔并在压力条件下完成凝固，然后卸除压力取出铸件。结构设计要点：坩埚可封闭且可进行增压压力控制；铸型可封闭且可进行增压压力控制；以管道联通金属液与浇注系统；可控制压力变化速度及时间。技术特点：主要优点：1充型压差可控，充型流动平稳，减少了金属液的飞溅和对铸型的冲刷；2凝固压力增大，可抑制氢的析出，避免铝合金件的针孔缺陷；3凝固压力增大，可强化金属液补缩，避免铝合金件的疏松缺陷。主要缺点：设备较为复杂，制造、运行、维护

32、成本较高。差压铸造主要用来铸造一些质量要求高的铝合金和镁合金铸件，如高气密性的舱体类零件。 5调压铸造设备 需实现的功能： 型腔及坩埚液面先置负压，继而建立压差，将金属液沿反重力方向压入铸型型腔，再对系统增压，使金属液在压力条件下完成凝固，最后卸除压力取出铸件。结构设计要点：坩埚可封闭且可进行从负压到正压的压力控制；铸型可封闭且可进行从负压到正压的压力控制；以管道联通金属液与浇注系统；可控制压力变化速度及时间。技术特点：主要优点：1充型压差可控，充型流动平稳，减少了金属液的飞溅和对铸型的冲刷；2充型前可对金属液进行真空除气处理，同时避免合金氧化；3充型前型腔内充分排气，降低充型阻力，强化充型能

33、力；4凝固压力增大，可抑制氢的析出，避免铝合金件的针孔缺陷；5 凝固压力增大，可强化金属液补缩，避免铝合金件的疏松缺陷。主要缺点：设备较为复杂，制造、运行、维护成本较高。调压铸造主要用来铸造一些质量要求高的复杂薄壁铝合金和镁合金铸件，如高气密性的舱体、高强度机匣等零件。 1铸造检测设备分类材料成形的实质：特定材料在一定工艺条件下形成特定内部组织与外部形状，并进而具备一定性能的过程。成分检测设备；组织检测设备；尺寸及表面质量检测设备；性能检测设备2成分检测设备成分检测的对象主要包括：原材料成分；金属熔液成分；铸件成分及其分布。在不同阶段，可以采用不同检测方法对材料的成分进行检测，如：化学分析法；

34、光谱分析法；能谱分析法2.1化学分析设备根据化学反应来确定金属的组成成分，这种方法统称为化学分析法。化学分析法分为定性分析和定量分析两种。定量分析的方法包括重量分析法和容量分析法。重量分析法：采用适当的分离手段，使金属中被测定元素与其它成分分离，然后用称重法来测元素含量。容量分析法：用标准溶液（已知浓度的溶液）与金属中被测元素完全反应，然后根据所消耗标准溶液的体积计算出被测定元素的含量。2.2光谱分析设备光电直读光谱仪是分析有色金属成分的快速定量分析仪器，广泛应用于冶金、机械部门，进行冶炼炉前的在线分析以及产品检验，是控制产品质量的有效手段之一。 直读光谱仪工作原理：足够强度的激发能量施加到原

35、子上时，原子外围电子就改变其轨道进入激发状态；当这些电子返回到原来的轨道时，即会释放出一定能量的光子并恢复到原来的能量，所释放的光波谱线的范围约为130850 nm。在直读光谱仪中，当分析试样被施加一定的能量后，试样瞬间由固态转化为气态，试样中不同元素经历激发态和基态之间的翻转，放射出不同能量及频率的光子，经入射狭缝到达光栅上形成不同波长的谱线。通过检测特征谱线的强度，可以求得试样中各元素的含量。光谱分析采用了比较法分析元素含量，需要利用标准试样制作标准曲线，再以对比标准曲线的方式分析被测合金元素。 光电直读光谱仪特点：1、 采用高稳定的激发光源，激发频率可变，可达到最佳的分析效果。2、 分析

36、速度快、20秒内测完所有通道的化学成分，重复性好、稳定性好。 3、 通过计算机软件来调整每个通道的光电倍增管负高压，通道负高压分8档调整，从而大大地提高通道的利用率和分析谱线的最佳线性范围在分析不同材质中的采用，减少了通道的采用数量，降低了成本。 4、可用于黑色金属和有色金属的分析，分析基体可多达6个，合金可达100多种。 2.3电子探针分析设备以电子束为探测源轰击待分析的试样表面，激发出元素的一次X频谱射线，根据X线谱中谱线的波长和强度鉴别分析样品中微区的化学成分。电子微探针与X射线分析仪的作用和结构基本相同，但是它靠扫描线圈的作用可使电子束在样品表面上扫描，因此可以得到元素在样品表面上的分

37、布状态,并显示出图象。除X射线图象外，它还能得到背散射电子图象、吸收电子图象和透射电子图象。通过这 3种信息图象可以了解样品的表面元素的分布状态和结构等特性，因此比单独的电子显微镜的作用更为完备。 由电子枪射出的高速电子流经过电子透镜后聚焦成直径为 1微米以下的微细电子束，其焦点落在样品表面，样品所产生的X射线由检测器检测。电子探针可以对试样中微小区域(微米级)的化学组成进行定性或定量分析。可以进行点、线扫描(得到层成分分布信息)、面扫描分析(得到成分面分布图像)。由于电子探针技术具有操作迅速简便、实验结果的解释直截了当、分析过程不损坏样品、测量准确度较高等优点，故在冶金、地质、电子材料、生物

38、、医学、考古以及其它领域中得到日益广泛地应用，是矿物测试分析和样品成分分析的重要工具。 3.2电子显微镜电子显微镜是根据电子光学原理，用电子束和电子透镜代替光束和光学透镜，使物质的细微结构在非常高的放大倍数下成像的仪器。 现代电子显微镜最大放大倍率超过300万倍，分辨力可达0.3纳米，而光学显微镜的最大放大倍率约为1000倍，所以通过电子显微镜就能直接观察到某些重金属的原子和晶体中排列整齐的原子点阵。 电子显微镜主要用于高倍率金相组织观察及相结构及组织分析，铸造行业直接应用较少。3.3超声波探伤仪：利用超声波在铸件内部的透射及反射特性检测铸件内部裂纹。3.3X射线透视设备：利用X射线在铸件内部

39、的透射特性检测铸件内部疏松、孔隙以及裂纹。4性能分析设备：电子万能试验机，适合于拉伸及压缩等力学特性的测试应用。主要用于铸件本体截取的试样力学性能研究，或随铸力学试棒的力学性能研究。设备关键参数：最大载荷；速度范围 ；测试精度锻造一、选择题1.750公斤空气锤是指（落下重量为750公斤 ）2.蒸汽空气锤选用工作介质时，除 压缩空气外，还可选择（干饱和蒸汽 ）3.锤的打击效率主要取决于（砧座退让性）4.一台10吨蒸汽空气模锻锤可以用（ 25吨米 ）对击锤代替。5.蒸汽空气自由锻锤工作活塞在连续打击时，活塞下部气体在活塞下行时的配汽关系为（排汽压缩提前进汽）6.一般锻锤打击速度变化范围（39米/秒

40、 ）7.螺旋压力机的公称压力Pn表示（设备的系列参数）8.泵直接传动液压机活动横梁行程速度取决于（泵的供液量）9.泵蓄势器传动的供液压力取决（蓄势器压力）10.曲柄连杆机构结点负偏置，滑块具有（急回特性，适用于挤压机）11.提高锻锤打击能量最有效方法（提高落下部分重量）12.蒸汽空气模锻锤重打时，工作活塞上部气体在活塞下行时经过（进汽膨胀排汽）13.50吨米的无砧座锤是指（ 打击能量为50吨米）14.自由锻锤砧座质量与落下部分质量之比m2/m1一般取为（1520）15.一般模锻锤的打击力是落下重量的（1000）倍16.一般自由锻锤的打击力是落下重量的（800）倍。二、填空题1. 曲柄压力机工作

41、机构一般由、 、等零件组成。 答案:曲柄,连杆,滑块2. 中各符号代表的意义分别为，。答案:机械压力机,第二次变型,闭式单点压力机,公称 压力为3150KN,第一次改进3. 当量力臂由和两部分组成。 答案:理想当量力臂,摩擦当量力臂 4. 曲轴常用的三种型式为、。 答案:纯曲轴,曲拐轴,偏心齿轮和芯轴 5. 开式曲柄压力机机身的垂直线刚度是指，角刚度是指。 答案：垂直线刚度是指压力机的装模高度产生单位垂直变形时，角刚度是指压力机的滑块相对于工作台面产生单位角变形时，压力机所承受的变形力。 6. 曲柄压力机的附属装置主要有、。答案:过载保护装置,拉伸垫,滑快平衡装置,顶料装置 7. 曲柄压力机的

42、主要技术参数有、。答案:公称压力,滑块行程,行程次数,最大装模高度 8. 曲柄压力机连杆主要形式有、。 答案:球头式,柱销式,柱面式 9. 曲柄压力机按传动系统位置分为传动和传动；按传动系统安放形式分为 和。 答案:上,下;曲轴横放,曲轴纵放。 10. 双点双动压力机是指具有和的压力机。 答案:双连杆,双滑杆 11. 曲柄压力机常用的离合器可分为和 两大类；常用的制动器有、和。 答案:刚性离合器,摩擦离合器;带式,盘式,闸瓦式12. 摩擦离合器的摩擦材料主要有、。答案:石棉铜,石棉树脂塑料,痛基粉末合金 13. 曲柄压力机操纵系统主要由和组成。答案:离合器,制动器 14. 曲柄压力机机身分为和

43、两大类。 答案:开式,闭式 15. 曲柄压力机过载保护装置可分为和两大类。答案:压塌块过载保护装置,液压过载保护装置16. 常用的专用曲柄压力机有、。答案:热模锻机,平锻机,挤压机,拉伸压力机 17. 平锻机适用于和零件的大批量生产。答案:局部镦粗,带孔锻件 18. 平锻机按夹紧凹模分模面的方向分为和。答案:垂直分模,水平分模 19. 锻锤按驱动形式可分为、答案:空气锤,机械锤,液汽锤,蒸汽-空气锤20. 空气锤的工作循环有、和四种。答案:空行程,悬空,打击,压紧 21. 蒸汽空气自由锻锤的锤身结构形式可分为、答案:单柱式,双柱桥式,双柱拱式 22. 蒸汽空气自由锻锤的落下部分主要由、和组成。

44、答案:活塞,锤头,锤杆,上砧块 23. 蒸汽空气自由锻锤按锤身结构可分为、和 。答案:左右立柱,基础底版,导轨和导轨调节装置 24. 常用的蒸汽空气对击锤式和式。 答案:钢带联动,液压联动 25. 螺旋压力机的吨位依据和两个参数来选择。答案:锻压工艺力,锻造变形力 26. 液压机的一个工作循环包括、。答案:停止,充液形成,工作形成,回程 27. 液压缸的主要形式有、。答案:柱塞式,活塞式,差动柱塞式 28. 液压缸的安装方式主要有和两种。答案:法蓝支承,缸底支承29. 液压机常用的密封件有、。 答案:O型橡胶,U型橡胶,Y型塑料,人字夹布橡胶 30. 液压机常用的动力装置有传动和传动两种 。答

45、案:泵直接,泵-蓄势器 31. 我国的公称液体压力定为和。答案:200bar,320bar 32. 液压机的主要技术参数有、。答案:公称压力,最大净高度H,最大行程h,立柱中心距 33. 常用的塑料成型设备有、和。 答案:塑料挤出,塑料注射,塑料压延三、简答题1.说明锻锤与曲柄压力机工作原理、工作特性的主要差别。原理的主别：压力机是靠静压力或准静压力使锻件变形，压力机压力必须大于锻件的变形力，且加压一次即可成型；锻锤是靠工作部分动能的瞬时释放使锻件变形，当锻锤每次打击的有效能量小于锻件变形所需能量时，可采用多次打击完成锻件变形任务，且变形速度快。特性：锻锤-投资少，能耗大，振动、噪音大，基础庞大，不易实现自动化 ；压力机-易于实现自动化；工作无退让性，工件精度高.负载性质是短时间的高峰值。2.锻锤的工作