问答题 为25℃时尺寸为25cm×25cm×3cm的长方体Al铸件设计型腔的尺寸(Al的线膨胀系数为25×10-6/℃)。

【正确答案】为了最终得到特定尺寸的铸件,注入液态Al的型腔必须比铸件尺寸大。纯Al会在660℃始凝固,随着温度降低到室温,固态铸件尺寸会收缩。如果计算出了收缩量就可以得到型腔的最初尺寸。
Al的线膨胀系数为25×10-6/℃。从Al的凝固点到室温(25℃)的温度变化为660-25=635℃。尺寸变化可以由下式给出:
Al=l0-lf=αl0△T
对于25cm的尺寸,lf=25cm。求l0
l0-25=(25×10-6)(l0)(635)
l0-25=0.015875l0
0.984l0=25
l0=25.40cm
对于3cm的尺寸,lf=3cm。求l0
l0-3=(25×10-6)(l0)(635)
l0-3=0.015875l0
0.984l0=3
l0=3.05cm
所以,型腔尺寸应设计为25.40cm×25.40cm×3.05cm,这样铸件就会收缩到所需要的尺寸。
【答案解析】