2025年鑄造工（高級）鑄造工藝改進方案試題

2025年鑄造工（高級）鑄造工藝改進方案試題考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、鑄造工藝參數(shù)優(yōu)化要求：請根據(jù)所給鑄件類型，優(yōu)化鑄造工藝參數(shù)，并說明理由。1.鑄造一發(fā)動機曲軸，要求重量為3.5kg，材料為45號鋼。（1）確定澆注溫度；（2）確定澆注速度；（3）確定冷卻水溫度；（4）確定冒口設(shè)計；（5）確定澆注系統(tǒng)設(shè)計；（6）確定鑄件冷卻時間；（7）確定鑄件質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)。2.鑄造一齒輪箱體，材料為灰鑄鐵HT200，要求重量為20kg。（1）確定澆注溫度；（2）確定澆注速度；（3）確定冷卻水溫度；（4）確定冒口設(shè)計；（5）確定澆注系統(tǒng)設(shè)計；（6）確定鑄件冷卻時間；（7）確定鑄件質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)。3.鑄造一液壓閥體，材料為球墨鑄鐵QT450-10，要求重量為5kg。（1）確定澆注溫度；（2）確定澆注速度；（3）確定冷卻水溫度；（4）確定冒口設(shè)計；（5）確定澆注系統(tǒng)設(shè)計；（6）確定鑄件冷卻時間；（7）確定鑄件質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)。4.鑄造一汽車缸蓋，材料為灰鑄鐵HT250，要求重量為12kg。（1）確定澆注溫度；（2）確定澆注速度；（3）確定冷卻水溫度；（4）確定冒口設(shè)計；（5）確定澆注系統(tǒng)設(shè)計；（6）確定鑄件冷卻時間；（7）確定鑄件質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)。5.鑄造一變速箱殼體，材料為球墨鑄鐵QT500-7，要求重量為15kg。（1）確定澆注溫度；（2）確定澆注速度；（3）確定冷卻水溫度；（4）確定冒口設(shè)計；（5）確定澆注系統(tǒng)設(shè)計；（6）確定鑄件冷卻時間；（7）確定鑄件質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)。6.鑄造一柴油機缸體，材料為灰鑄鐵HT300，要求重量為30kg。（1）確定澆注溫度；（2）確定澆注速度；（3）確定冷卻水溫度；（4）確定冒口設(shè)計；（5）確定澆注系統(tǒng)設(shè)計；（6）確定鑄件冷卻時間；（7）確定鑄件質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)。7.鑄造一汽車離合器殼體，材料為球墨鑄鐵QT600-3，要求重量為10kg。（1）確定澆注溫度；（2）確定澆注速度；（3）確定冷卻水溫度；（4）確定冒口設(shè)計；（5）確定澆注系統(tǒng)設(shè)計；（6）確定鑄件冷卻時間；（7）確定鑄件質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)。8.鑄造一汽車轉(zhuǎn)向節(jié)，材料為球墨鑄鐵QT800-3，要求重量為5kg。（1）確定澆注溫度；（2）確定澆注速度；（3）確定冷卻水溫度；（4）確定冒口設(shè)計；（5）確定澆注系統(tǒng)設(shè)計；（6）確定鑄件冷卻時間；（7）確定鑄件質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)。9.鑄造一汽車差速器殼體，材料為灰鑄鐵HT350，要求重量為15kg。（1）確定澆注溫度；（2）確定澆注速度；（3）確定冷卻水溫度；（4）確定冒口設(shè)計；（5）確定澆注系統(tǒng)設(shè)計；（6）確定鑄件冷卻時間；（7）確定鑄件質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)。10.鑄造一汽車發(fā)動機氣缸體，材料為灰鑄鐵HT400，要求重量為25kg。（1）確定澆注溫度；（2）確定澆注速度；（3）確定冷卻水溫度；（4）確定冒口設(shè)計；（5）確定澆注系統(tǒng)設(shè)計；（6）確定鑄件冷卻時間；（7）確定鑄件質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)。二、鑄造缺陷分析與處理要求：分析下列鑄造缺陷產(chǎn)生的原因，并提出相應(yīng)的處理方法。1.氣孔缺陷（1）產(chǎn)生原因：（2）處理方法：2.蠕縮缺陷（1）產(chǎn)生原因：（2）處理方法：3.冷隔缺陷（1）產(chǎn)生原因：（2）處理方法：4.掛砂缺陷（1）產(chǎn)生原因：（2）處理方法：5.熱裂缺陷（1）產(chǎn)生原因：（2）處理方法：6.空心缺陷（1）產(chǎn)生原因：（2）處理方法：7.氧化缺陷（1）產(chǎn)生原因：（2）處理方法：8.鋼筋缺陷（1）產(chǎn)生原因：（2）處理方法：9.翹曲缺陷（1）產(chǎn)生原因：（2）處理方法：10.鑄件表面粗糙度缺陷（1）產(chǎn)生原因：（2）處理方法：三、鑄造工藝改進方案要求：針對下列鑄造工藝問題，提出改進方案。1.鑄件尺寸不穩(wěn)定（1）問題分析：（2）改進方案：2.鑄件質(zhì)量差（1）問題分析：（2）改進方案：3.鑄造周期長（1）問題分析：（2）改進方案：4.能耗高（1）問題分析：（2）改進方案：5.環(huán)保問題（1）問題分析：（2）改進方案：6.鑄造設(shè)備故障率高（1）問題分析：（2）改進方案：7.鑄造成本高（1）問題分析：（2）改進方案：8.鑄造過程自動化程度低（1）問題分析：（2）改進方案：9.鑄造工藝人員素質(zhì)低（1）問題分析：（2）改進方案：10.鑄件表面質(zhì)量差（1）問題分析：（2）改進方案：四、鑄造質(zhì)量控制與檢驗要求：根據(jù)下列鑄件，制定相應(yīng)的質(zhì)量控制與檢驗計劃。1.鑄造一汽車發(fā)動機缸體，材料為灰鑄鐵HT250，重量為12kg。（1）檢驗項目；（2）檢驗標(biāo)準(zhǔn)；（3）檢驗方法；（4）檢驗頻次；（5）不合格品的處理方法。2.鑄造一汽車變速箱殼體，材料為球墨鑄鐵QT500-7，重量為15kg。（1）檢驗項目；（2）檢驗標(biāo)準(zhǔn)；（3）檢驗方法；（4）檢驗頻次；（5）不合格品的處理方法。3.鑄造一液壓閥體，材料為球墨鑄鐵QT450-10，重量為5kg。（1）檢驗項目；（2）檢驗標(biāo)準(zhǔn)；（3）檢驗方法；（4）檢驗頻次；（5）不合格品的處理方法。4.鑄造一汽車缸蓋，材料為灰鑄鐵HT200，重量為20kg。（1）檢驗項目；（2）檢驗標(biāo)準(zhǔn)；（3）檢驗方法；（4）檢驗頻次；（5）不合格品的處理方法。5.鑄造一發(fā)動機曲軸，材料為45號鋼，重量為3.5kg。（1）檢驗項目；（2）檢驗標(biāo)準(zhǔn)；（3）檢驗方法；（4）檢驗頻次；（5）不合格品的處理方法。六、鑄造工藝技術(shù)革新要求：針對下列鑄造工藝，提出一項技術(shù)革新方案。1.提高鑄件尺寸精度和表面光潔度的方法；2.降低鑄造能耗和減少污染物排放的措施；3.提高鑄件質(zhì)量穩(wěn)定性和可靠性的工藝改進；4.優(yōu)化鑄造工藝參數(shù)，提高鑄件性能的方法；5.實現(xiàn)鑄造自動化、智能化生產(chǎn)的途徑；6.鑄造新材料的開發(fā)與應(yīng)用；7.鑄造工藝仿真技術(shù)的應(yīng)用；8.鑄造過程中廢料回收利用的方法；9.鑄造工藝與計算機輔助設(shè)計的結(jié)合；10.鑄造工藝與材料科學(xué)的交叉研究。本次試卷答案如下：一、鑄造工藝參數(shù)優(yōu)化1.澆注溫度：1500-1550℃解析：根據(jù)45號鋼的熔點（約1420℃）和澆注溫度的要求，選取1500-1550℃作為澆注溫度，以保證鋼液充分熔化并充滿型腔。2.澆注速度：0.5-1.0m/s解析：澆注速度應(yīng)適中，過快會導(dǎo)致鑄件產(chǎn)生澆不足缺陷，過慢則會導(dǎo)致鑄件產(chǎn)生冷隔和縮孔缺陷。因此，0.5-1.0m/s為合適的澆注速度。3.冷卻水溫度：30-40℃解析：冷卻水溫度應(yīng)控制在30-40℃之間，以利于鑄件均勻冷卻，避免產(chǎn)生熱裂紋和變形。4.冒口設(shè)計：采用圓冒口，直徑為鑄件最大截面直徑的1.5-2倍。解析：圓冒口能有效地收集和儲存金屬液，減少澆注過程中的收縮和縮孔缺陷。5.澆注系統(tǒng)設(shè)計：采用直澆道，直澆道直徑為50mm，橫澆道直徑為100mm，內(nèi)澆道直徑為30mm。解析：直澆道有利于金屬液的平穩(wěn)流動，橫澆道和內(nèi)澆道的設(shè)計可以保證金屬液均勻分布。6.鑄件冷卻時間：2-3小時解析：鑄件冷卻時間應(yīng)根據(jù)鑄件壁厚和材料的熱導(dǎo)率來確定，2-3小時為灰鑄鐵的合適冷卻時間。7.鑄件質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)：按照GB/T7216-2008《鑄鐵件》標(biāo)準(zhǔn)進行檢驗。解析：該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了鑄鐵件的質(zhì)量要求，包括化學(xué)成分、機械性能、尺寸公差和表面質(zhì)量等。二、鑄造缺陷分析與處理1.氣孔缺陷（1）產(chǎn)生原因：金屬液氧化、合金元素蒸發(fā)、熔渣侵入等。（2）處理方法：提高熔煉溫度，降低熔煉速度，加強熔煉保護，減少熔渣產(chǎn)生。2.蠕縮缺陷（1）產(chǎn)生原因：金屬液收縮不均勻、冷卻速度過快等。（2）處理方法：調(diào)整澆注溫度，優(yōu)化冷卻速度，增加冒口設(shè)計。3.冷隔缺陷（1）產(chǎn)生原因：金屬液流動性差、澆注速度過快等。（2）處理方法：提高澆注溫度，增加澆注速度，優(yōu)化澆注系統(tǒng)設(shè)計。4.掛砂缺陷（1）產(chǎn)生原因：型砂性能差、澆注溫度過高、型腔內(nèi)砂子過多等。（2）處理方法：優(yōu)化型砂性能，降低澆注溫度，控制型腔內(nèi)砂子數(shù)量。5.熱裂缺陷（1）產(chǎn)生原因：鑄件冷卻速度過快、鑄件壁厚不均勻等。（2）處理方法：調(diào)整冷卻速度，優(yōu)化鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計。6.空心缺陷（1）產(chǎn)生原因：冒口設(shè)計不合理、澆注系統(tǒng)設(shè)計不合理等。（2）處理方法：優(yōu)化冒口設(shè)計，優(yōu)化澆注系統(tǒng)設(shè)計。7.氧化缺陷（1）產(chǎn)生原因：熔煉保護不當(dāng)、澆注過程中暴露在空氣中等。（2）處理方法：加強熔煉保護，優(yōu)化澆注工藝。8.鋼筋缺陷（1）產(chǎn)生原因：熔煉溫度過低、合金元素不均勻等。（2）處理方法：提高熔煉溫度，確保合金元素均勻。9.翹曲缺陷（1）產(chǎn)生原因：鑄件冷卻速度不均勻、鑄件壁厚不均勻等。（2）處理方法：優(yōu)化冷卻速度，優(yōu)化鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計。10.鑄件表面粗糙度缺陷（1）產(chǎn)生原因：型砂性能差、澆注溫度過高、澆注速度過快等。（2）處理方法：優(yōu)化型砂性能，降低澆注溫度，控制澆注速度。三、鑄造工藝改進方案1.鑄件尺寸不穩(wěn)定（1）問題分析：型砂性能不穩(wěn)定、澆注系統(tǒng)設(shè)計不合理等。（2）改進方案：優(yōu)化型砂性能，優(yōu)化澆注系統(tǒng)設(shè)計。2.鑄件質(zhì)量差（1）問題分析：鑄造工藝參數(shù)不合理、質(zhì)量控制不嚴(yán)格等。（2）改進方案：優(yōu)化鑄造工藝參數(shù)，加強質(zhì)量控制。3.鑄造周期長（1）問題分析：鑄造工藝不合理、設(shè)備故障率高、人員操作不當(dāng)?shù)?。?）改進方案：優(yōu)化鑄造工藝，提高設(shè)備維護水平，加強人員培訓(xùn)。4.能耗高（1）問題分析：熔煉溫度過高、澆注溫度過高、冷卻速度過快等。（2）改進方案：優(yōu)化熔煉溫度、澆注溫度和冷卻速度。5.環(huán)保問題（1）問題分析：熔煉過程中污染物排放、廢料處理不當(dāng)?shù)?。?）改進方案：加強熔煉過程保護，優(yōu)化廢料處理工藝。6.鑄造設(shè)備故障率高（1）問題分析：設(shè)備維護保養(yǎng)不到位、設(shè)備老化等。（2）改進方案：加強設(shè)備維護保養(yǎng)，更新設(shè)備。7.鑄造成本高（1）問題分析：鑄造工藝不合理、能源消耗