4. 创 新 小 设 计 四 专 题 讲 课 1. 铸 造 的 特 点 与 应 用 2. 砂 型 铸 造 工 艺 : 造 型 方 法 的 选 择, 浇 注 位 置 和 分 型 面 的 选 择 及 表 示 方 法 铸 造 工 艺 参 数 的 确 定, 型 芯 头 的 表 示 方 法 3. 铸 铁 的

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1 铸 造 实 习 教 案 一 教 学 要 求 1. 了 解 砂 型 铸 造 生 产 的 工 艺 过 程 特 点 及 应 用 ; 2. 了 解 手 工 造 型 和 机 器 造 型 的 基 本 方 法 及 铸 造 合 金 的 熔 化 ; 3. 了 解 常 见 的 铸 造 缺 陷 及 产 生 的 原 因 ; 4. 能 独 立 进 行 手 工 两 箱 造 型 ; 5. 了 解 铸 造 生 产 的 安 全 规 范 环 境 保 护 措 施 及 简 单 的 经 济 分 析 二 示 范 讲 解 1. 手 工 造 型 : 型 ( 芯 ) 砂 的 组 成 和 性 能 要 求 手 工 造 型 的 工 具 模 样 铸 型 的 结 构, 浇 注 系 统 的 组 成 及 功 用 整 模 分 模 挖 砂 活 块 假 箱 造 型 的 灵 活 运 用 2. 砂 芯 的 制 造 : 砂 芯 的 作 用 砂 芯 的 定 位 与 固 定 的 方 法, 砂 芯 的 特 点 与 组 成, 芯 盒 的 结 构 造 芯 的 工 艺 过 程 造 芯 示 范 3. 合 金 的 熔 炼 : 铸 造 合 金 的 种 类 及 熔 炼 方 法 及 设 备 4. 浇 注 落 砂 清 理 及 检 验 工 序 : 各 工 序 的 作 用 及 所 用 的 方 法 设 备 浇 注 温 度 与 浇 注 速 度 对 铸 件 质 量 的 影 响 落 砂 时 铸 件 的 温 度, 及 影 响 铸 件 清 理 的 方 法 内 容, 浇 冒 口 的 切 除 方 法 常 见 的 铸 造 缺 陷 及 产 生 的 原 因 及 防 止 措 施 三 独 立 操 作 1. 造 型 操 作 练 习 : 整 模 分 模 挖 砂 活 块 等 方 法 2. 浇 注 练 习 : 进 行 手 工 造 型 ( 独 立 完 成 ), 参 加 落 砂 筛 砂 和 清 理 所 做 的 铸 件 3. 铸 型 的 工 艺 分 析 : 选 择 部 分 典 型 铸 件 造 型 工 艺 方 案 进 行 试 做 与 比 较

2 4. 创 新 小 设 计 四 专 题 讲 课 1. 铸 造 的 特 点 与 应 用 2. 砂 型 铸 造 工 艺 : 造 型 方 法 的 选 择, 浇 注 位 置 和 分 型 面 的 选 择 及 表 示 方 法 铸 造 工 艺 参 数 的 确 定, 型 芯 头 的 表 示 方 法 3. 铸 铁 的 种 类 与 牌 号

3 铸 造 实 习 教 学 细 化 方 案 一 铸 造 实 习 的 教 学 计 划 安 排 铸 造 实 习 共 2.5 天, 采 取 循 序 渐 进 的 阶 段 教 学 方 法, 每 一 阶 段 以 不 同 课 题 的 形 式 来 实 施 共 分 十 二 个 课 题, 详 细 情 况 如 下 : 课 题 一 铸 造 概 述 课 题 二 基 本 造 型 方 法 一 ( 整 模 造 型 ) 课 题 三 型 ( 芯 ) 砂 的 性 能 和 组 成 课 题 四 砂 型 铸 造 工 艺 过 程 课 题 五 基 本 造 型 方 法 二 ( 分 模 造 型 ) 课 题 六 分 型 面 及 浇 注 系 统 课 题 七 基 本 造 型 方 法 三 ( 挖 砂 造 型 ) 课 题 八 铸 造 工 艺 及 综 合 训 练 课 题 九 金 属 的 熔 炼 和 浇 注 ( 铝 合 金 的 熔 炼 和 实 习 铸 件 的 浇 注 ) 课 题 十 铸 件 的 落 砂 清 理 与 质 量 分 析 ( 实 习 铸 件 的 落 砂 清 理 ) 课 题 十 一 特 种 铸 造 简 介 ( 观 看 录 象 与 自 修 相 结 合 ) 课 题 十 二 机 器 造 型 ( 观 看 录 象 与 自 修 相 结 合 ) 二 安 全 操 作 规 程 ( 一 ) 手 工 造 型 自 己 所 用 的 造 型 及 修 型 工 具 应 放 在 工 具 箱 内, 砂 箱 不 得 随 意 乱 放, 以 免 损 坏 或 防 碍 他 人 工 作 舂 砂 时 不 要 将 手 放 在 砂 箱 上 边 缘, 以 免 砸 伤 手 指 不 要 用 嘴 吹 分 型 砂 或 型 腔 中 的 散 砂, 避 免 砂 粒 迷 入 眼 睛 在 造 型 场 内 行 走 时 要 注 意 脚 下, 避 免 踏 坏 砂 型 或 被 铸 件 等 碰 伤 ( 二 ) 开 炉 与 浇 注 1. 在 熔 炉 间 及 造 型 场 地 观 察 开 炉 与 浇 注 时, 应 站 在 一 定 的 安 全 地 带, 不 要 影 响 浇 注 工 作 2. 浇 注 人 员 必 须 戴 好 防 护 眼 镜 护 脚 步 等 防 护 用 具 方 可 进 行 开 炉 和 浇 注 等 操 作 3. 所 有 开 炉 与 浇 注 工 作, 未 经 指 导 教 师 许 可, 实 习 学 生 不 得 私 自 动 手 4. 不 得 用 冷 工 具 进 行 除 渣 挡 渣 或 在 剩 余 金 属 液 内 敲 打, 以 免 爆 溅 发 生 烫 伤 事 故 ( 三 ) 落 砂 与 清 理 按 示 范 要 求 进 行 落 砂 操 作, 不 要 用 锤 头 直 接 敲 打 铸 件 敲 打 浇 冒 口 时 应 注 意 周 围, 以 免 发 生 击 伤 事 故 必 须 将 铁 钉 毛 刺 等 杂 物 从 砂 中 清 除 后 方 可 将 砂 堆 入 砂 堆, 以 免 造 型 时 发 生 伤 手 事 故 三 铸 造 实 习 考 核 标 准 ( 一 ) 实 习 态 度 及 平 时 表 现 (10 分 ) 实 习 态 度 端 正 认 真, 严 格 遵 守 作 息 时 间, 无 缺 勤 尊 重 指 导 教 师, 服 从 教 学 安 排 遵 守 操 作 规 程, 无 任 何 安 全 事 故 保 管 好 自 己 使 用 的 工 具 并 保 持 工 位 整 洁 ( 二 ) 基 本 知 识 掌 握 情 况 (30 分 ) 按 时 完 成 实 习 报 告 实 习 报 告 内 容 正 确 完 整, 字 迹 清 楚 ( 三 ) 操 作 技 能 与 工 程 实 践 能 力 (60 分 ) 1. 造 型 操 作 能 正 确 使 用 造 型 及 修 型 工 具, 造 型 工 序 正 确 无 遗 漏 分 型 面 位 置 正 确 整 模 及 分 模 造 型 时, 分 型 面 平 直 光 滑 ; 挖 砂 造 型 时 分 型 面 为 曲 面 且 平 缓 光 滑

4 铸 型 型 腔 干 净 无 散 砂 且 轮 廓 清 晰 无 破 损 浇 注 系 统 和 位 置 设 置 合 理 砂 型 紧 实 度 ( 松 紧 度 ) 适 当 2. 铸 件 按 操 作 规 程 进 行 落 砂 及 清 理 铸 件 无 缺 陷 对 常 见 铸 造 缺 陷 能 进 行 简 单 分 析 课 题 一 铸 造 概 述 掌 握 铸 造 生 产 的 作 用 及 定 义 ; 了 解 铸 造 生 产 一 般 工 艺 过 程 ; 了 解 铸 造 方 法 分 类 ; 掌 握 铸 造 生 产 特 点 2. 教 学 时 间 :30 分 钟 3. 教 学 形 式 : 教 师 集 中 讲 解 二 课 题 讲 解 1. 铸 造 的 作 用 及 基 本 定 义 铸 造 属 于 金 属 材 料 液 态 成 形, 在 工 业 生 产 中 主 要 用 于 形 成 零 件 毛 胚, 铸 造 也 可 直 接 获 得 零 件 铸 造 就 是 熔 化 金 属, 制 造 铸 型, 并 将 熔 融 金 属 浇 入 铸 型, 凝 固 后 获 得 一 定 形 状 和 性 能 铸 件 的 成 形 方 法 2. 铸 造 生 产 一 般 工 艺 过 程 从 铸 造 的 基 本 定 义 中, 我 们 不 难 知 道 : 要 想 完 成 铸 造 过 程, 首 先 必 须 具 有 熔 融 金 属 和 铸 型, 这 是 铸 造 两 大 基 本 要 素, 其 次, 通 过 采 取 一 定 的 工 艺 方 法 将 熔 融 金 属 液 浇 入 铸 型, 经 过 冷 却 凝 固 就 获 得 铸 件 这 就 是 铸 造 生 产 一 般 工 艺 过 程, 归 纳 起 来 如 下 : 根 据 零 件 的 结 构 特 点, 制 造 铸 型 熔 化 金 属, 获 得 符 合 铸 造 要 求 的 金 属 液 体 将 符 合 铸 造 要 求 的 熔 融 金 属 液 浇 入 铸 型 金 属 液 在 铸 型 内 凝 固 成 形, 就 能 获 得 铸 件 3. 铸 造 方 法 分 类 铸 造 生 产 的 实 质 就 是 制 造 铸 型, 而 铸 型 是 由 造 型 材 料 制 成 的, 使 用 不 同 的 造 型 材 料, 那 么, 造 型 工 艺 也 随 之 不 同, 通 常 根 据 所 使 用 的 造 型 材 料 造 型 工 艺 和 浇 注 方 法 的 不 同, 对 铸 造 进 行 分 类 造 型 材 料 主 要 有 型 砂 金 属 陶 瓷 和 其 他 耐 火 材 料 等, 如 果 用 型 砂 做 铸 型, 那 么 这 种 铸 造 方 法 就 叫 砂 型 铸 造, 同 理, 还 有 金 属 型 铸 造 和 陶 瓷 型 铸 造 等 等 ; 而 按 造 型 工 艺 和 浇 注 方 法 的 不 同, 可 以 分 为 熔 模 铸 造 压 力 铸 造 离 心 铸 造, 连 续 铸 造 实 型 铸 造 等 等 由 于 砂 型 铸 造 是 最 基 本 的 铸 造 方 法, 且 应 用 最 广, 所 以 我 们 将 砂 型 铸 造 作 为 一 种 单 独 的 铸 造 方 法 分 列 出 来, 而 将 其 他 不 同 于 砂 型 铸 造 的 任 何 一 种 铸 造 方 法 统 称 为 特 种 铸 造 也 就 是 说, 铸 造 方 法 只 有 两 类 : 砂 型 铸 造 和 特 种 铸 造 4. 铸 造 生 产 特 点 1) 适 应 性 广 ; 2) 适 合 铸 造 的 合 金 比 较 多 : 铸 铁 铸 钢 和 有 色 合 金 等 ; 3) 铸 件 的 形 状 和 质 量 几 乎 不 受 限 制 ; 4) 成 本 低 廉 ; 5) 铸 造 原 材 料 来 源 广 泛 ; 6) 节 约 原 材 料 和 加 工 工 时 ; 7) 生 产 方 式 灵 活, 生 产 准 备 周 期 短 ; 8) 生 产 工 艺 过 程 复 杂, 工 序 多, 废 品 率 高 课 题 二 基 本 造 型 方 法 一 ( 整 模 造 型 )

5 1) 熟 悉 造 型 的 基 本 操 作 方 法 2) 初 步 学 会 使 用 造 型 及 修 型 工 具 3) 了 解 浇 注 系 统 的 组 成 及 各 部 分 的 作 用 4) 掌 握 分 型 面 的 概 念 1) 整 体 模 样 2) 铸 型 装 配 图 挂 图 3) 典 型 浇 注 系 统 挂 图 4) 造 型 材 料 ( 型 砂 ) 及 造 型 工 艺 装 备 5) 造 型 及 修 型 工 具 3. 教 学 时 间 :150 分 钟 1) 教 师 示 范 讲 解 45: 分 钟, 2) 学 生 实 际 操 作 90: 分 钟 3) 总 结 分 析 学 生 造 型 操 作 过 程 :15 分 钟 4. 教 学 形 式 1) 讲 解 与 示 范 相 结 合 2) 学 生 实 际 操 作 二 课 题 讲 解 与 示 范 操 作 ( 一 ) 课 题 讲 解 1. 砂 型 铸 造 的 造 型 方 法 由 铸 造 生 产 一 般 工 艺 过 程 我 们 知 道, 首 先 必 须 根 据 零 件 的 结 构 特 点 制 造 铸 型, 砂 型 铸 造 的 铸 型 即 砂 型 是 如 何 制 造 出 来 的 呢? 同 学 们 可 以 看 一 下, 砂 型 中 的 型 腔 是 怎 样 造 出 来 的 ( 用 模 样 在 型 砂 中 简 单 做 一 型 腔, 然 后 介 绍 造 型 的 定 义 ), 用 型 砂 及 模 样 等 工 艺 装 备 制 造 铸 型 的 过 程 就 叫 造 型 造 型 是 砂 型 铸 造 的 主 要 工 序 之 一, 按 造 型 手 段 可 分 为 手 工 造 型 和 机 器 造 型 手 工 造 型 方 法 很 多, 按 砂 箱 特 征 分 : 二 箱 造 型 三 箱 造 型 多 箱 造 型 脱 箱 造 型 和 地 坑 造 型 ; 按 模 样 特 征 分 : 整 模 造 型, 分 模 造 型 挖 砂 造 型 假 箱 造 型 活 快 模 造 型 刮 板 造 型 组 芯 造 型 和 吊 砂 造 型 等 本 次 实 习, 我 们 将 就 以 砂 型 铸 造 手 工 造 型 为 基 础, 通 过 造 型 操 作 训 练 以 及 参 观 铸 件 的 浇 注 过 程 等, 来 了 解 铸 造 生 产 的 的 实 质, 掌 握 影 响 铸 件 质 量 的 主 要 工 序 造 型 合 金 的 熔 炼 和 浇 注 过 程 ; 了 解 铸 造 工 艺 要 解 决 的 主 要 问 题 等 整 模 造 型 是 手 工 造 型 中 最 基 本 的 操 作 方 法, 下 面 我 将 给 同 学 们 示 范 整 模 造 型 操 作 过 程 在 造 型 前 先 简 单 介 绍 一 下 典 型 浇 注 系 统 的 组 成 和 作 用 2. 典 型 浇 注 系 统 的 组 成 和 作 用 典 型 浇 注 系 统 一 般 由 外 浇 口 直 浇 道 横 浇 道 和 内 浇 道 四 部 分 组 成 其 中 外 浇 口 起 缓 和 金 属 液 浇 入 时 的 冲 力 并 分 离 熔 渣 的 作 用 直 浇 道 使 金 属 液 产 生 一 定 的 静 压 力 从 而 能 迅 速 充 满 铸 型 横 浇 道 主 要 作 用 是 挡 渣, 截 面 形 状 多 为 高 梯 形, 且 位 于 内 浇 道 上 面, 它 的 末 端 应 超 出 内 浇 道 一 定 的 距 离 (10 毫 米 左 右 ) 以 使 金 属 液 始 终 充 满 横 浇 道, 熔 渣 能 上 浮 并 储 存 在 横 浇 道 的 顶 部 ( 二 ) 示 范 操 作 首 先 结 合 实 物 启 发 学 生 观 察 模 样 的 结 构 特 点, 介 绍 造 型 材 料 造 型 工 艺 装 备 及 造 型 工 具 1. 制 造 下 砂 型 1) 安 放 模 样 和 下 砂 箱 结 合 示 范, 讲 解 模 样 下 砂 箱 的 安 放 要 求, 同 时 介 绍 铸 型 分 型 面 的 概 念 和 形 成 方 法 2) 填 砂 舂 实 介 绍 面 砂 背 砂 及 单 一 砂 的 使 用 情 况, 结 合 示 范, 提 出 填 砂 厚 度 和 次 数 要 求, 舂 实 的 目 的 与 方 法 强 调 型 砂 紧 实 度 对 铸 件 质 量 的 影 响 以 及 紧 实 度 的 合 理 分 布 3) 翻 转 下 砂 箱 结 合 示 范, 讲 解 翻 转 前 错 动 下 砂 箱 以 求 获 得 平 整 的 铸 型 分 型 面 4) 修 光 分 型 面

6 采 用 正 误 对 比 方 法 进 行 修 光 分 型 面 的 示 范 操 作, 介 绍 刮 刀 的 正 确 使 用 方 法 2. 制 造 上 砂 型 1) 撒 分 型 砂 结 合 示 范, 介 绍 撒 分 型 砂 的 方 法 和 作 用, 使 学 生 了 解 上 下 砂 型 分 离 的 重 要 性 用 吹 风 器 或 毛 刷 祛 除 模 样 上 的 分 型 砂 2) 安 放 上 砂 箱 直 浇 道 模 样 结 合 示 范, 讲 明 安 放 要 求 注 意 事 项 3) 填 砂 舂 实 结 合 示 范, 讲 解 上 砂 型 与 下 砂 型 在 制 造 上 的 区 别 4) 开 设 外 浇 口 扎 透 气 孔 结 合 示 范, 介 绍 开 开 设 外 浇 口 和 扎 透 气 孔 的 方 法 与 作 用 3. 开 箱 起 模 1) 开 箱 结 合 示 范, 介 绍 两 种 开 箱 方 法 : 垂 直 提 取 和 转 动 开 箱, 开 箱 后 上 砂 型 的 摆 放 要 求 2) 开 设 内 浇 道 结 合 示 范, 介 绍 内 浇 道 的 开 设 方 法 及 要 求, 起 模 前 将 分 型 面 清 理 干 净 3) 刷 水 结 合 示 范, 讲 解 起 模 前 在 模 样 边 缘 的 型 砂 上 刷 水 的 作 用 与 方 法 4) 松 模 结 合 示 范, 讲 解 松 模 的 间 隙 要 求 和 松 模 操 作 要 领 5) 起 模 结 合 示 范, 讲 明 起 模 要 领 思 想 集 中, 手 眼 协 调, 小 心 细 致, 平 稳 垂 直, 开 始 缓 慢, 出 时 迅 速 6) 修 型 结 合 示 范, 应 用 正 误 对 比 的 方 法, 介 绍 修 型 技 术 和 修 型 工 具 的 正 确 使 用 方 法 4. 合 箱 结 合 示 范, 讲 解 合 箱 要 求 及 注 意 事 项 5. 总 结 造 型 操 作 过 程 三 学 生 操 作 说 明 操 作 成 绩 的 考 核 标 准 及 操 作 时 间, 要 求 学 生 在 规 定 的 时 间 内 造 出 符 合 质 量 要 求 的 铸 型 四 总 结 分 析 学 生 造 型 操 作 过 程, 评 定 操 作 成 绩 课 题 三 型 ( 芯 ) 砂 的 性 能 和 组 成 1) 了 解 型 砂 ( 芯 ) 的 性 能 和 组 成 2) 了 解 型 ( 芯 ) 砂 质 量 对 铸 件 质 量 的 影 响 1) 型 ( 芯 ) 砂 2) 铸 型 装 配 图 挂 图 3. 教 学 时 间 :15 分 钟 4. 教 学 形 式 : 教 师 集 中 讲 解 二 课 题 讲 解 1. 型 ( 芯 ) 砂 的 性 能 砂 型 铸 造 的 铸 型 是 用 型 砂 制 成 的, 称 之 为 砂 型, 通 过 整 模 造 型 的 操 作, 我 们 对 型 砂 有 了 一 定 的 认 识, 造 型 过 程 中, 型 砂 要 产 生 变 形 并 要 承 受 一 定 的 外 力 作 用, 砂 型 在 浇 注 和 金 属 凝 固 过 程 中 要 承 受 金 属 液 的

7 冲 刷, 收 缩 压 力 和 高 温 的 作 用 等, 因 此, 为 满 足 铸 造 要 求, 获 得 优 质 铸 件, 砂 型 ( 中 的 型 砂 ) 必 须 具 有 如 下 的 性 能 要 求 : 强 度 : 型 ( 芯 ) 砂 抵 抗 外 力 破 坏 的 能 力 称 为 强 度 型 ( 芯 ) 砂 强 度 高, 砂 型 在 搬 运 和 浇 注 过 程 中 不 易 变 形 掉 砂 和 塌 箱 可 塑 性 : 指 型 砂 在 外 力 作 用 下 发 生 变 形, 祛 除 外 力 后 仍 能 保 持 变 形 的 能 力 可 塑 性 好 变 形 容 易, 有 利 于 制 造 形 状 复 杂 的 砂 型, 起 模 也 容 易 型 砂 中 含 水 量 和 粘 结 剂 高, 可 塑 性 高 透 气 性 : 指 型 ( 芯 ) 砂 孔 隙 间 透 过 气 体 的 能 力 如 果 型 砂 的 透 气 性 太 低, 型 腔 内 的 气 体 排 不 出 去 而 留 在 型 腔 内, 会 使 铸 件 形 成 呛 火 气 孔 浇 不 到 等 缺 陷 若 透 气 性 太 高, 会 使 砂 型 疏 松, 铸 件 会 出 现 表 面 粗 糙 和 机 械 粘 砂 等 缺 陷 退 让 性 : 指 铸 件 凝 固 和 冷 却 过 程 中 产 生 收 缩 时, 型 ( 芯 ) 砂 能 被 压 缩 退 让 的 性 能 退 让 性 差, 铸 件 易 产 生 内 应 力 和 开 裂 生 产 大 铸 件 时 在 型 砂 中 加 入 可 燃 性 附 加 物, 如 锯 末 焦 碳 粒 等, 就 是 为 了 提 高 型 砂 的 退 让 性 耐 火 度 : 指 型 ( 芯 ) 砂 经 高 温 金 属 液 作 用 后 不 被 熔 融 和 软 化 的 能 力 如 果 型 砂 耐 火 度 不 够, 易 使 铸 件 产 生 化 学 粘 砂 在 型 ( 芯 ) 砂 中 加 入 少 量 煤 粉 或 在 型 腔 表 面 和 砂 芯 表 面 刷 一 层 耐 高 温 涂 料, 可 有 效 防 止 铸 件 粘 砂 型 ( 芯 ) 砂 的 组 成 铸 件 产 生 缺 陷 的 原 因 很 多, 但 大 约 有 半 数 是 由 于 型 ( 芯 ) 砂 性 能 不 良 引 起 的 为 了 获 得 优 质 铸 件, 型 ( 芯 ) 砂 必 须 满 足 一 定 的 性 能 要 求, 而 控 制 型 砂 性 能 的 主 要 途 径, 就 是 严 格 控 制 型 ( 芯 ) 砂 的 组 成 型 砂 不 是 由 单 一 成 分 组 成 的, 它 是 由 几 种 成 分 按 照 一 定 的 质 量 百 分 比 经 过 混 制 均 匀 后 形 成 的 一 种 混 合 材 料 主 要 成 分 有 原 砂 粘 结 剂 水 和 附 加 材 料 组 成 原 砂 主 要 有 石 英 质 和 非 石 英 质 两 类, 原 砂 的 作 用 是 满 足 耐 火 度 的 要 求, 粘 结 剂 的 种 类 很 多, 其 作 用 是 使 型 砂 具 有 一 定 的 强 度 和 可 塑 性, 最 常 用 的 粘 结 剂 是 粘 土, 此 外, 桐 油 水 玻 璃 树 脂 纸 浆 等 都 可 以 做 粘 结 剂 水 的 作 用 主 要 是 增 加 可 塑 性, 附 加 材 料 主 要 有 锯 末 和 煤 粉, 煤 粉 的 作 用 是 防 止 铸 件 表 面 粘 砂, 锯 末 的 作 用 是 增 加 型 砂 的 退 让 性 和 透 气 性 不 同 的 铸 造 合 金, 不 同 的 铸 件 结 构, 对 型 ( 芯 ) 砂 的 性 能 要 求 也 不 同, 型 砂 的 组 成 成 分 也 不 同 一 般 中 小 铸 件 使 用 的 型 砂, 原 砂 含 量 达 到 80%~85% 以 上 就 能 满 足 耐 火 度 的 要 求, 粘 结 剂 的 含 量 为 4%~6%, 水 的 含 量 为 4%~6% 附 加 材 料 一 般 为 5%~8% 型 ( 芯 ) 砂 可 以 重 复 使 用, 经 过 浇 注 使 用 过 的 型 ( 芯 ) 砂, 我 们 一 般 称 其 为 旧 砂, 旧 砂 经 过 适 当 处 理 后, 参 入 一 定 量 的 新 砂 继 续 使 用 课 题 四 砂 型 铸 造 工 艺 过 程 1) 了 解 砂 型 铸 造 生 产 工 艺 过 程 2) 进 一 步 了 解 铸 造 生 产 的 实 质 特 点 和 应 用 3) 了 解 铸 造 工 艺 过 程 对 铸 件 质 量 的 影 响 1) 型 ( 芯 ) 砂 2) 铸 型 装 配 图 挂 图 3) 模 样 芯 盒 4) 带 浇 注 系 统 的 铸 件 样 品 3. 教 学 时 间 :15 分 钟 4. 教 学 形 式 : 教 师 集 中 讲 解 二 课 题 讲 解 通 过 整 模 造 型 的 实 际 操 作, 我 们 已 经 对 砂 型 铸 造 有 了 初 步 的 认 识, 了 解 了 型 砂 的 性 能 和 组 成, 掌 握 了 砂 型 中 的 型 腔 是 借 助 模 样 来 形 成 的, 铸 件 上 的 孔 和 局 部 外 型 一 般 是 由 砂 芯 形 成 的, 在 造 型 前, 我 们 必

8 须 根 据 零 件 的 结 构 特 点 制 造 模 样 和 制 造 芯 盒 ; 准 备 符 合 铸 造 要 求 的 型 ( 芯 ) 砂, 而 准 备 型 ( 芯 ) 砂 的 过 程 就 叫 配 砂 砂 型 铸 造 中, 将 凝 固 成 形 的 铸 件 从 砂 型 中 取 出 来 的 过 程 叫 落 砂, 经 过 落 砂 以 后 的 铸 件, 必 须 祛 除 砂 芯 和 浇 注 系 统, 清 除 铸 件 表 面 粘 砂 和 毛 刺 等, 这 一 过 程 叫 清 理, 因 此, 砂 型 铸 造 工 艺 过 程 可 以 归 纳 如 下 : 课 题 五 基 本 造 型 方 法 二 ( 分 模 造 型 ) 1) 熟 悉 造 型 的 基 本 操 作 方 法 2) 了 解 芯 盒 的 结 构 和 型 芯 的 制 作 方 法 3) 正 确 使 用 造 型 及 修 型 工 具 4) 了 解 浇 注 系 统 的 设 置 原 则 5) 了 解 分 型 面 的 选 择 原 则 6) 初 步 了 解 铸 件 结 构 模 样 结 构 与 造 型 方 法 的 关 系 1) 分 体 模 样 2) 对 开 式 芯 盒 芯 骨 3) 铸 件 样 品 4) 铸 型 装 配 图 挂 图 5) 造 型 材 料 ( 型 芯 砂 ) 及 造 型 工 艺 装 备 6) 造 型 及 修 型 工 具 3. 教 学 时 间 :150 分 钟 1) 教 师 讲 解 示 范 :40 分 钟, 2) 学 生 实 际 操 作 :95 分 钟 3) 总 结 分 析 学 生 造 型 操 作 过 程 :15 分 钟 4 教 学 形 式 1) 讲 解 与 示 范 相 结 合 2) 学 生 实 际 操 作 二 课 题 讲 解 与 示 范 操 作 ( 一 ) 课 题 讲 解 我 们 已 经 完 成 了 整 模 造 型 的 制 作 过 程, 对 手 工 造 型 有 了 初 步 的 了 解 和 认 识, 整 模 造 型 是 手 工 造 型 中 最 基 本 最 简 单 的 操 作 方 法, 它 只 适 合 于 结 构 比 较 简 单 的 铸 件, 模 样 在 结 构 上 的 最 大 特 点 是 最 大 截 面 在 端 面, 我 们 把 分 型 面 选 在 端 面, 其 目 的 有 二 : 其 一, 造 型 时 可 以 获 得 平 整 的 分 型 面 ; 其 二, 开 箱 后 便 于 取 模 所 以 说, 分 型 面 一 定 要 选 在 模 样 的 最 大 截 面 处 在 实 际 生 产 中, 铸 件 的 结 构 是 千 变 万 化 的, 铸 件 的 结 构 不 同, 模 样 的 结 构 也 随 之 变 化, 而 模 样 的 结 构 是 我 们 选 择 造 型 方 法 最 根 本 的 依 据, 那 么, 模 样 的 结 构 是 由 什 么 因 素 决 定 的 呢? 同 学 们 可 以 先 观 察 一 下, 我 手 上 的 模 样 和 用 其 造 型 而 生 产 的 铸 件, 在 外 型 和 结 构 上 有 什 么 区 别? 铸 件 上 的 最 大 截 面 在 中 间 部 位, 模 样 恰 在 最 大 截 面 处 分 开 ; 铸 件 上 有 孔, 而 模 样 上 不 但 没 有 孔, 反 而 在 两 端 各 多 出 一 部 分, 多 出 的 部 分 在 模 样 上 我 们 叫 它 芯 头, 它 在 铸 型 中 形 成 芯 座, 顾 名 思 义, 其 作 用 就 是 安 放 和 固 定 砂 芯 因 此, 模 样 的 结 构 主 要 由 分 型 面 的 位 置 和 砂 芯 结 构 决 定 的, 这 就 是 此 模 样 为 什 么 在 中 间 一 分 为 二 的 主 要 原 因, 在 什 么 情 况 下 采 用 分 模 造 型 造 型, 同 学 们 应 该 有 所 了 解 了 下 面 将 讲 解 示 范 分 模 造 型 操 作 过 程

9 ( 二 ) 示 范 操 作 1. 制 造 下 砂 型 1) 安 放 模 样 和 下 砂 箱 提 示 学 生 如 何 选 择 下 型 模 样 才 能 获 得 平 整 的 铸 型 分 型 面 2) 填 砂 舂 实 提 示 学 生 根 据 模 样 的 结 构 特 点, 在 紧 实 型 砂 时 注 意 紧 实 度 的 合 理 分 布 3) 翻 转 下 砂 箱 提 出 问 题, 由 学 生 来 回 答 如 何 获 得 平 整 的 铸 型 分 型 面 4) 修 光 分 型 面 提 醒 学 生 正 确 使 用 刮 刀 2. 制 造 上 砂 型 1) 安 放 另 半 模 2) 撒 分 型 砂 提 出 问 题, 让 学 生 回 答 分 型 砂 的 作 用 3) 安 放 上 砂 箱 直 浇 道 模 样 结 合 示 范, 讲 明 要 求 若 砂 箱 无 定 位 装 置, 提 醒 学 生 注 意 上 下 砂 箱 要 对 齐, 为 后 面 砂 型 做 定 位 线 做 好 准 备 4) 填 砂 舂 实 结 合 示 范, 讲 解 上 砂 型 与 下 砂 型 在 制 造 上 的 区 别 5) 开 设 外 浇 口 扎 透 气 孔 和 做 合 型 定 位 线 提 醒 学 生 注 意 扎 透 气 孔 的 深 度 3. 开 箱 起 模 1) 开 箱 结 合 示 范, 提 醒 学 生 采 用 垂 直 提 取 法 开 箱, 开 箱 后 上 砂 型 的 摆 放 要 求 2) 开 设 内 浇 道 结 合 示 范, 介 绍 内 浇 道 的 开 设 方 法 及 要 求, 起 模 前 将 分 型 面 清 理 干 净 3) 刷 水 结 合 示 范, 讲 解 起 模 前 在 模 样 边 缘 的 型 砂 上 刷 水 的 作 用 与 方 法 4) 松 模 结 合 示 范, 讲 解 松 模 的 间 隙 要 求 和 松 模 操 作 要 领 5) 起 模 结 合 示 范, 讲 明 起 模 要 领 6) 修 型 结 合 示 范, 应 用 正 误 对 比 的 方 法, 介 绍 修 型 技 术 和 修 型 工 具 的 正 确 使 用 方 法 4. 制 造 砂 芯 结 合 实 物 和 示 范, 介 绍 芯 盒 的 结 构 和 使 用 方 法 ; 讲 解 造 芯 工 艺 要 求, 具 体 过 程 如 下 : 1) 填 砂 紧 实 结 合 示 范, 讲 清 填 砂 次 数 紧 实 方 法 和 技 巧 2) 开 排 气 道 结 合 示 范, 介 绍 排 气 道 的 作 用 及 操 作 方 法 3) 安 放 芯 骨 结 合 示 范, 介 绍 芯 骨 的 结 构 作 用 及 安 放 要 求 和 方 法 4) 砂 芯 表 面 刷 耐 火 涂 料 ( 略 ) 5) 烘 干 砂 芯 ( 略 ) 6) 下 芯 结 合 示 范, 讲 明 操 作 要 领, 并 在 铸 型 中 开 排 气 道, 使 其 与 砂 芯 排 气 道 相 通 介 绍 如 何 防 止 排 气 道 堵

10 塞 的 方 法 5. 合 箱 结 合 示 范, 讲 解 合 箱 技 巧 及 要 求 三 学 生 操 作 说 明 操 作 成 绩 的 考 核 标 准 及 操 作 时 间, 要 求 学 生 在 规 定 的 时 间 内 造 出 符 合 质 量 要 求 的 铸 型 四 总 结 分 析 学 生 造 型 操 作 过 程, 评 定 操 作 成 绩 课 题 六 分 型 面 及 浇 注 系 统 1) 了 解 浇 注 系 统 的 设 置 原 则 2) 了 解 分 型 面 的 选 择 原 则 1) 整 体 模 样 2) 分 体 模 样 3) 手 轮 模 样 4) 浇 注 系 统 挂 图 3. 教 学 时 间 :40 分 钟 4. 教 学 形 式 : 教 师 集 中 讲 解 二 课 题 讲 解 ( 一 ) 分 型 面 通 过 造 型 操 作, 我 们 已 经 了 解 到, 分 型 面 是 砂 型 铸 造 中 非 常 重 要 的 概 念, 分 型 面 即 为 相 邻 砂 型 之 间 的 结 合 面 分 型 面 的 位 置 是 确 定 模 样 结 构 的 主 要 因 素 之 一, 分 型 面 位 置 是 否 合 理, 既 影 响 模 样 的 结 构 及 制 造 过 程, 又 影 响 造 型 过 程, 因 此, 分 型 面 位 置 的 选 择 尤 为 重 要, 必 须 遵 循 以 下 原 则 : 1. 分 型 面 必 须 选 择 在 模 样 的 最 大 截 面 处, 以 利 于 取 模 2. 分 型 面 的 数 目 尽 量 少, 以 简 化 制 模 造 型 合 型 工 序 3. 分 型 面 应 尽 量 平 直, 以 简 化 造 型 过 程 4. 分 型 面 不 能 选 择 在 重 要 的 机 加 面 处, 重 要 机 加 面 应 位 于 铸 型 底 部 或 与 分 型 面 垂 直 因 为 分 型 面 上 易 产 生 错 箱 毛 刺 等 铸 造 缺 陷, 且 铸 件 下 部 晶 粒 细 小, 质 量 好 5. 尽 量 将 铸 件 重 要 机 加 面 或 大 部 分 加 工 面 加 工 基 准 面 放 在 同 一 砂 箱 中 以 避 免 产 生 错 箱 披 缝 毛 刺, 降 低 铸 件 精 度 和 增 加 清 理 工 作 ( 二 ) 浇 注 系 统 浇 注 系 统 是 为 使 金 属 液 平 稳 流 入 型 腔 而 在 铸 型 中 开 设 的 一 系 列 通 道, 典 型 浇 注 系 统 一 般 由 外 浇 口 直 浇 道 横 浇 道 和 内 浇 道 四 部 分 组 成 其 中 外 浇 口 起 缓 和 金 属 液 浇 入 的 冲 力 并 分 离 熔 渣 的 作 用 直 浇 道 使 金 属 液 产 生 一 定 的 静 压 力 从 而 能 迅 速 充 满 铸 型 横 浇 道 主 要 作 用 是 挡 渣, 截 面 形 状 多 为 高 梯 形, 且 位 于 内 浇 道 上 面, 它 的 末 端 应 超 出 内 浇 道 一 定 的 距 离 (10 毫 米 左 右 ) 以 使 金 属 液 始 终 充 满 横 浇 道, 熔 渣 能 上 浮 并 储 存 在 横 浇 道 的 顶 部 浇 注 系 统 的 设 置 及 浇 注 系 统 位 置 选 择 正 确 与 否, 直 接 影 响 铸 件 的 质 量 浇 注 系 统 的 位 置, 一 般 指 内 浇 道 的 设 置 位 置, 内 浇 道 的 形 状 位 置 和 数 量 是 决 定 铸 件 质 量 的 关 键 之 一 开 设 内 浇 道 要 遵 循 以 下 原 则 : 1. 尽 量 使 金 属 液 进 入 铸 型 及 在 铸 型 中 流 动 的 路 径 最 短 2. 应 使 金 属 液 顺 着 铸 型 型 腔 壁 流 动, 不 使 其 正 面 冲 击 铸 型 和 砂 芯, 尤 其 不 能 冲 击 铸 型 中 突 出 的 部 分, 圆 形 铸 件, 沿 切 线 方 向 流 入 型 腔 3. 内 浇 道 不 要 开 在 铸 件 的 重 要 部 位, 因 为 内 浇 道 附 近 的 金 属 冷 却 速 度 慢, 晶 粒 粗 大, 力 学 性 能 较 差 4. 对 于 壁 厚 较 均 匀 面 积 较 大 的 盖 罩 盘 类 铸 件, 应 增 加 内 浇 道 的 尺 寸 和 数 量, 使 金 属 液

11 均 匀 分 散 地 进 入 型 腔, 避 免 冷 隔 和 变 形 5. 壁 厚 相 差 不 大 的 铸 件 ( 铸 铁 ), 内 浇 道 多 开 在 薄 壁 处, 使 铸 件 各 处 冷 却 均 匀, 有 利 于 减 少 铸 件 内 应 力 ; 铸 件 壁 厚 相 差 较 大, 特 别 是 收 缩 大 的 铸 件 ( 球 墨 铸 铁 铸 钢 ), 内 浇 道 多 开 在 厚 壁 处, 以 保 证 金 属 液 对 铸 件 的 补 缩, 有 利 于 防 止 锁 孔 6. 内 浇 道 与 铸 型 的 结 合 处, 带 有 缩 颈, 以 利 于 清 除 浇 注 系 统 课 题 七 基 本 造 型 方 法 三 ( 挖 砂 造 型 ) 1) 熟 悉 造 型 的 基 本 操 作 方 法 2) 熟 练 使 用 造 型 及 修 型 工 具 3) 了 解 浇 注 系 统 的 设 置 原 则 4) 了 解 分 型 面 的 选 择 原 则 5) 了 解 挖 砂 造 型 的 适 用 范 围 6) 进 一 步 了 解 铸 件 结 构 模 样 结 构 与 造 型 方 法 的 关 系 1) 手 轮 模 样 2) 手 轮 样 品 3) 造 型 材 料 ( 型 砂 ) 及 造 型 工 艺 装 备 4) 造 型 及 修 型 工 具 5) 成 型 底 版 3. 教 学 时 间 :150 分 钟 1) 教 师 讲 解 示 范 :40 分 钟 2) 学 生 实 际 操 作 :95 分 钟 3) 总 结 分 析 学 生 造 型 操 作 过 程 :15 分 钟 4. 教 学 形 式 : 1) 讲 解 与 示 范 相 结 合 2) 学 生 实 际 操 作 二 课 题 讲 解 与 示 范 操 作 1. 课 题 讲 解 在 进 行 分 模 造 型 时, 我 们 已 经 知 道, 造 型 方 法 取 决 于 模 样 的 结 构, 而 模 样 的 结 构 主 要 由 分 型 面 的 位 置 和 砂 芯 来 结 构 确 定, 除 此 之 外, 确 定 模 样 结 构 时, 还 要 考 虑 模 样 制 作 的 难 易 程 度 以 及 如 何 简 化 造 型 工 艺 的 问 题 同 学 们 看 一 下, 我 手 中 的 铸 件, 它 的 结 构 和 前 面 两 个 铸 件 相 比, 要 复 杂 的 多, 铸 件 上 的 最 大 截 面 在 中 间, 按 道 理 我 们 还 可 以 采 用 分 模 造 型 方 法, 不 同 的 是, 最 大 截 面 已 经 不 是 平 面 而 是 一 阶 梯 面, 如 果 模 样 制 成 分 体 结 构, 制 造 起 来 很 复 杂, 无 形 当 中 增 加 了 生 产 成 本, 综 合 各 方 面 的 因 素, 我 们 还 是 把 模 样 制 成 整 体 结 构, 但 已 不 能 采 用 整 模 造 型 方 法 了, 而 采 用 挖 砂 造 型 方 法 所 谓 挖 砂 造 型, 就 是 在 造 型 时, 把 防 碍 起 模 的 型 砂 用 造 型 或 修 型 工 具 修 挖 掉, 即 人 为 修 成 分 型 面, 此 时 的 分 型 面 已 不 再 是 平 面, 而 是 曲 面 挖 砂 造 型 生 产 率 低 下, 只 适 合 单 件 生 产, 如 果 小 批 量 生 产, 可 采 用 假 箱 造 型 ; 如 果 大 批 量 生 产, 就 采 用 成 型 底 版 造 型 2. 示 范 操 作 1) 制 造 下 砂 型 (1) 安 放 模 样 和 下 砂 箱 讲 明 模 样 的 安 放 要 求, 以 简 化 挖 砂 过 程 和 浇 注 系 统 的 设 置 (2) 填 砂 舂 实 提 示 学 生 根 据 模 样 的 结 构 特 点, 在 紧 实 型 砂 时 注 意 紧 实 度 的 合 理 分 布

12 (3) 翻 转 下 砂 箱 提 醒 学 生 注 意 观 察, 此 时 是 否 还 能 获 得 了 分 型 面? 模 样 上 的 最 大 截 面 在 哪? (4) 修 挖 分 型 面 结 合 示 范, 介 绍 修 挖 分 型 面 的 方 法 与 技 巧, 以 及 对 分 型 面 的 具 体 要 求 2) 制 造 上 砂 型 (1) 撒 分 型 砂 提 出 问 题, 让 学 生 回 答 分 型 砂 的 作 用 (2) 安 放 上 砂 箱 直 浇 道 模 样 结 合 示 范, 讲 明 要 求 若 砂 箱 无 定 位 装 置, 提 醒 学 生 注 意 上 下 砂 箱 要 对 齐, 为 后 面 砂 型 做 定 位 线 做 好 准 备 (3) 填 砂 舂 实 结 合 示 范, 讲 解 上 砂 型 与 下 砂 型 在 制 造 上 的 区 别 注 意 上 砂 型 中 型 砂 紧 实 度 的 合 理 分 布 (4) 开 设 外 浇 口 扎 透 气 孔 和 做 合 型 定 位 线 提 醒 学 生 注 意 透 气 孔 的 深 度 3) 开 箱 起 模 结 合 示 范, 提 醒 学 生 采 用 垂 直 提 取 法 开 箱, 开 箱 后 上 砂 型 的 摆 放 要 求 (1) 刷 水 结 合 示 范, 讲 解 起 模 前 在 模 样 边 缘 的 型 砂 上 刷 水 的 作 用 与 方 法 (2) 松 模 结 合 示 范, 讲 解 松 模 的 间 隙 要 求 和 松 模 操 作 要 领 (3) 起 模 结 合 示 范, 讲 明 起 模 要 领 (4) 修 型 结 合 示 范, 应 用 正 误 对 比 的 方 法, 介 绍 修 型 技 术 和 修 型 工 具 的 正 确 使 用 方 法 4) 合 箱 结 合 示 范, 讲 解 合 箱 技 巧 及 要 求 3. 介 绍 假 箱 造 型 和 成 型 底 版 造 型 方 法 : 结 合 实 物 进 行 讲 解 三 学 生 操 作 说 明 操 作 成 绩 的 考 核 标 准 及 操 作 时 间, 要 求 学 生 在 规 定 的 时 间 内 造 出 符 合 质 量 要 求 的 铸 型 四 总 结 分 析 学 生 造 型 操 作 过 程, 评 定 操 作 成 绩 课 题 八 铸 造 工 艺 训 练 1) 了 解 铸 造 工 艺 的 主 要 内 容 2) 对 简 单 铸 件 具 有 初 步 工 艺 分 析 的 能 力 1) 不 同 结 构 的 铸 件 样 品 2) 铸 造 工 艺 图 挂 图 3. 教 学 时 间 :90 分 钟 4. 教 学 形 式 1) 教 师 集 中 讲 解 30 分 钟 2) 学 生 工 艺 训 练 60 分 钟 二 课 题 讲 解

13 在 进 行 铸 造 生 产 前, 首 先 由 工 程 技 术 人 员 根 据 零 件 的 结 构 特 点 技 术 要 求, 生 产 批 量 以 及 车 间 的 生 产 条 件 等, 确 定 铸 造 工 艺, 绘 制 铸 造 工 艺 图 ( 铸 件 图 模 样 图 和 砂 型 装 配 图 ) 铸 造 工 艺 主 要 包 括 : 选 择 和 确 定 铸 型 分 型 面 砂 芯 结 构 浇 注 系 统 及 铸 造 工 艺 参 数 的 确 定 等 内 容 铸 造 工 艺 一 经 确 定, 模 样 芯 盒 铸 型 的 结 构 及 造 型 造 芯 方 法 就 随 之 确 定 下 来 铸 造 生 产 不 同 于 一 般 的 机 械 加 工 工 艺, 它 的 工 艺 过 程 比 较 复 杂, 工 序 多, 而 且 工 艺 方 法 灵 活 多 变, 因 此, 它 要 求 工 程 技 术 人 员 必 须 具 有 足 够 的 实 践 经 验, 制 订 出 合 理 的 铸 造 工 艺, 铸 造 工 艺 是 否 合 理, 直 接 影 响 铸 件 质 量 和 生 产 率 分 型 面 和 浇 注 系 统 的 相 关 知 识, 前 面 已 经 介 绍 过 了, 这 里 不 再 重 复, 下 面 我 们 将 了 解 铸 造 工 艺 参 数 和 铸 造 工 艺 图 的 有 关 内 容 工 艺 参 数 是 确 定 模 样 大 小 的 依 据, 它 包 括 铸 造 圆 角 起 模 斜 度 加 工 余 量 及 固 态 收 缩 率 由 此, 我 们 可 以 将 模 样 的 结 构 和 大 小 完 全 确 定 下 来 了 归 纳 起 来, 制 造 模 样 时 主 要 考 虑 以 下 问 题 : 1. 确 定 铸 型 分 型 面 分 型 面 的 位 置 是 确 定 模 样 结 构 的 主 要 因 素 之 一, 分 型 面 位 置 是 否 合 理, 既 影 响 模 样 的 结 构 及 制 造 过 程, 又 影 响 造 型 过 程, 因 此, 分 型 面 位 置 的 选 择 尤 为 重 要 2. 确 定 模 样 芯 头 结 构 铸 件 上 的 孔 或 局 部 外 形, 一 般 是 由 芯 子 形 成 的, 而 对 于 结 构 简 单 的 芯 子, 主 要 是 靠 芯 座 来 固 定, 芯 头 就 是 用 来 在 铸 型 中 形 成 芯 座, 芯 头 结 构 也 是 组 成 模 样 结 构 的 一 部 分 3. 选 择 加 工 余 量 (3-5 毫 米 左 右 ) 为 了 保 证 铸 件 加 工 面 和 零 件 的 精 度, 在 铸 造 工 艺 设 计 时 预 先 增 加 而 在 机 械 加 工 时 要 切 去 的 金 属 层 的 厚 度, 即 为 加 工 余 量 加 工 余 量 的 大 小, 取 决 于 铸 造 合 金 的 种 类 铸 件 尺 寸 生 产 批 量 加 工 面 与 基 准 面 的 距 离 及 加 工 面 在 浇 注 时 的 位 置 等 加 工 余 量 一 般 为 : 单 件 小 批 量 :4.5~5.5 毫 米, 大 批 量 :3 毫 米 左 右 4. 确 定 起 模 斜 度 与 铸 圆 角 为 使 模 样 容 易 从 铸 型 中 取 出 或 型 芯 自 芯 盒 中 脱 出, 在 平 行 于 起 模 方 向 的 模 样 或 芯 盒 壁 上 应 作 出 斜 度, 称 为 起 模 斜 度 起 模 斜 度 分 设 计 斜 度 和 工 艺 斜 度, 设 计 斜 度 比 较 大, 工 艺 斜 度 较 小, 一 般 木 模 取 为 15ˊ~ 3 内 壁 取 3 ~10 ( 便 于 起 模 ) 铸 件 上 各 相 交 壁 的 交 角, 在 制 作 模 样 时 应 做 成 圆 角, 未 进 行 过 渡 以 改 善 铸 件 的 质 量, 停 止 应 力 集 中 和 起 模 进 损 坏 砂 型 铸 造 圆 角 可 分 为 内 外 圆 角 ( 增 加 铸 件 的 强 度 ) 5. 固 态 收 缩 率 由 于 铸 造 合 金 收 缩, 铸 件 在 冷 却 后, 实 际 尺 寸 要 比 铸 型 尺 寸 小, 所 以, 制 造 摸 样 时, 必 须 使 摸 样 尺 寸 大 于 铸 型 尺 寸, 其 放 大 的 尺 寸 称 为 收 缩 量 不 同 的 合 金, 其 固 态 收 缩 率 是 不 同 的 灰 铁 一 般 为 0.7%~1%, 铸 钢 一 般 为 1.5%~2.0%; 有 色 合 金 一 般 为 1.0%~1.5% 铸 造 工 艺 图 是 将 铸 造 工 艺 内 容 完 全 体 现 在 图 纸 上 的 一 种 工 程 语 言, 是 工 程 技 术 人 员 必 须 的 具 备 基 本 工 程 素 质 和 能 力, 通 过 铸 造 工 艺 的 实 习, 对 于 结 构 简 单 的 铸 件, 同 学 们 应 该 能 基 本 上 绘 制 出 铸 造 工 艺 图 有 关 工 艺 图 的 具 体 画 法, 将 结 合 实 物 和 图 纸 具 体 讲 解 课 题 九 金 属 的 熔 炼 和 浇 注 ( 铝 合 金 的 熔 炼 和 实 习 铸 件 的 浇 注 ) 1) 了 解 金 属 熔 化 设 备 2) 了 解 有 色 金 属 熔 化 过 程 和 要 求 3) 了 解 合 金 的 浇 注 过 程 1) 冲 天 炉 结 构 挂 图

14 2) 坩 埚 电 炉 3) 铝 锭 3. 教 学 时 间 :120 分 钟 4. 教 学 形 式 : 1) 教 师 集 中 讲 解 2) 学 生 参 观 示 范 浇 注 过 程 二 课 题 讲 解 为 获 得 优 质 铸 件, 除 了 要 有 良 好 的 造 型 材 料 和 合 理 的 造 型 工 艺 外, 提 高 合 金 的 熔 炼 质 量, 也 是 铸 造 生 产 的 主 要 环 节 熔 炼 金 属, 就 是 为 了 获 得 预 定 的 化 学 成 分 和 一 定 温 度 的 金 属 液, 并 尽 量 减 少 金 属 中 的 气 体 和 杂 质, 铸 件 的 性 能, 主 要 取 决 于 合 金 的 化 学 成 分, 铸 件 在 浇 注 时 靠 液 态 合 金 的 流 动 性 充 满 铸 型, 而 合 金 的 流 动 性 主 要 与 合 金 的 化 学 成 分 和 温 度 有 关 将 液 体 金 属 通 过 浇 注 系 统 浇 入 铸 型 的 操 作 称 为 浇 注 浇 注 时 要 注 意 控 制 金 属 液 体 的 温 度, 和 浇 注 速 度, 不 同 的 合 金, 它 的 浇 注 温 度 是 不 一 样 的, 铸 铁 件 为 :1300, 铸 钢 件 为 :1520 ~1620, 铸 铝 合 金 为 700 ~750 ; 浇 注 速 度 要 根 据 铸 件 的 大 小 厚 薄 来 确 定, 一 般 情 况 下 凭 经 验, 重 要 的 铸 件 要 经 过 计 算 确 定. 合 金 的 熔 炼 设 备 有 冲 天 炉, 电 炉 工 频 炉 和 坩 埚 炉 等, 冲 天 炉 主 要 用 于 熔 炼 铸 铁, 电 炉 主 要 用 不 着 于 铸 钢, 而 工 频 炉 和 坩 埚 炉 主 要 用 于 熔 炼 有 色 合 金 下 面 将 分 别 介 绍 冲 天 炉 的 结 构 和 操 作 方 法 1. 冲 天 炉 1) 冲 天 炉 的 构 造 冲 天 炉 是 一 种 竖 式 圆 筒 形 的 熔 炉 其 结 构 如 挂 图 所 示 炉 身 由 炉 壳 和 炉 衬 构 成 炉 身 支 撑 在 炉 底 版 上, 炉 底 版 上 装 有 两 个 半 圆 形 的 炉 门, 工 作 时, 将 炉 门 关 闭, 并 在 上 面 用 耐 火 材 料 捣 实 成 炉 底 熔 化 终 了 时 打 开 炉 门, 以 便 清 除 余 料 和 修 炉 炉 身 上 部 有 加 料 口, 烟 囱 炉 身 下 部 有 环 形 风 带, 风 带 内 侧 有 多 排 风 口 最 下 面 一 排 为 主 风 口 冲 天 炉 自 加 料 口 下 缘 至 主 风 口 中 心 线 为 炉 身, 由 主 风 口 中 心 线 至 炉 底 为 炉 缸 熔 化 的 铁 水 从 炉 缸 经 过 过 桥, 流 入 前 炉 前 炉 的 作 用 是 储 存 铁 水 均 匀 铁 水 化 学 成 分 和 温 度 前 炉 的 上 部 有 窥 视 孔 和 出 渣 口, 下 部 有 出 铁 口 2) 冲 天 炉 的 炉 料 冲 天 炉 的 炉 料 主 要 有 燃 料, 熔 剂 和 金 属 料 (1) 金 属 料 金 属 料 包 括 新 生 铁 回 炉 料 废 钢 和 铁 合 金 其 中 : 新 生 铁 : 高 炉 冶 炼 的 铸 造 生 铁, 是 金 属 料 的 主 要 成 分 回 炉 料 : 浇 冒 口 废 铸 件 和 旧 机 件 加 入 其 目 的 是 为 了 降 低 成 本 废 钢 : 钢 材 边 角 料 废 钢 件 和 钢 屑 加 入 其 目 的 是 为 了 降 低 铁 水 的 含 碳 量 铁 合 金 : 硅 铁 和 锰 铁 主 要 是 为 了 调 节 铁 水 的 化 学 成 分 因 为 在 熔 炼 时, 硅 锰 烧 损, 碳 硫 增 加 燃 料 : 焦 碳 是 冲 天 炉 最 常 用 的 燃 料, 其 主 要 成 分 是 碳 对 焦 碳 的 总 体 要 求 是 : 固 定 碳 ( 干 焦 去 除 挥 发 物 和 灰 分 以 后 的 碳 分 ) 高, 块 度 大, 含 硫 量 低 熔 剂 : 冲 天 炉 常 用 的 熔 剂 是 石 灰 石 和 萤 石 熔 剂 的 作 用 是 降 低 渣 的 熔 点, 以 使 渣 的 流 动 能 力 增 加 便 于 从 铁 水 中 排 除, 提 高 铁 水 的 流 动 性 3) 冲 天 炉 的 优 点 : 是 结 构 简 单, 操 作 方 便 熔 化 效 率 高 而 且 成 本 低, 且 能 连 续 生 产 故 在 生 产 中 应 用 最 广 泛 4) 冲 天 炉 的 熔 炼 原 理 及 操 作 过 程 熔 炼 原 理 : 热 对 流 传 导 操 作 过 程 : 修 炉 点 火 烘 干, 加 底 焦 加 料 鼓 风 溶 化 生 铁 出 渣 停 风 打 炉 2. 有 色 合 金 的 熔 炼 各 种 有 色 合 金 在 熔 炼 时 有 一 个 共 同 的 特 点 : 易 氧 化, 所 以 熔 化 时 金 属 料 要 与 燃 料 隔 离, 一 般 用 坩 埚 炉 煤 气 炉 和 油 炉 等 坩 埚 炉 主 要 用 于 熔 炼 铝 合 金 铝 合 金 在 熔 化 时 极 易 氧 化, 其 氧 化 物 的 比 重 与 铝 液 接 近, 靠 其 自 身 比 重 无 法 进 行 分 离, 容 易 使 铸 件

15 产 生 夹 渣, 另 铝 在 高 温 时 容 易 吸 收 氧 气, 会 使 铸 件 产 生 气 孔, 因 此, 铝 在 熔 化 前 必 须 进 行 预 热, 去 除 合 金 中 的 水 分 各 种 炉 料 的 成 分 必 须 经 过 化 验 以 便 配 制 熔 化 铝 合 金 的 坩 埚 及 所 有 用 具 表 面 刷 涂 料, 防 止 污 染 合 金 铝 合 金 熔 化 好 以 后, 要 使 用 精 炼 剂 进 行 精 炼 处 理 以 提 高 合 金 质 量 3. 学 生 观 看, 教 师 熔 炼 过 程, 浇 注 示 范 过 程 课 题 十 铸 件 的 落 砂 清 理 与 质 量 分 析 ( 实 习 铸 件 的 落 砂 清 理 ) 1) 进 一 步 了 解 砂 型 铸 造 工 艺 过 程 2) 了 解 铸 件 落 砂 清 理 方 法 3) 了 解 常 见 铸 造 缺 陷 及 产 生 原 因 1) 学 生 制 作 的 砂 型 及 浇 注 好 的 铸 件 2) 手 工 落 砂 及 清 理 工 具 3) 带 缺 陷 的 铸 件 样 品 3. 教 学 时 间 :60 分 钟 1) 教 师 讲 解 示 范 :20 分 钟, 2) 学 生 实 际 操 作 :20 分 钟 3) 总 结 分 析 讨 论 铸 件 质 量 :20 分 钟 4. 教 学 形 式 1) 讲 解 与 示 范 相 结 合 2) 学 生 实 际 操 作 二 课 题 讲 解 与 示 范 操 作 ( 一 ) 课 题 讲 解 1. 铸 件 落 砂 清 理 与 检 验 落 砂 是 用 手 工 或 机 械 将 铸 件 从 砂 型 中 取 出 来 的 过 程 称 为 落 砂 落 砂 时 要 注 意 铸 件 的 温 度 和 凝 固 时 间 对 于 铸 铁 件, 若 落 砂 过 早, 铸 件 易 产 生 白 口 组 织 和 形 成 铸 造 应 力 裂 纹 等 缺 陷, 若 落 砂 过 晚, 则 降 低 生 产 率 一 般 铸 件 的 落 砂 温 度 为 400 ~500 落 砂 后 的 铸 件 必 须 经 过 清 理, 才 能 使 铸 件 外 表 面 达 到 要 求 清 理 包 括 切 除 浇 冒 口, 清 除 砂 芯 及 芯 骨 粘 砂, 去 出 飞 边 毛 刺 及 氧 化 皮 清 理 后 的 铸 件 必 须 经 过 检 验 最 常 用 的 方 法 是 宏 观 法 即 肉 眼 观 察 ( 或 借 助 工 具 ) 以 找 出 铸 件 表 面 或 皮 下 缺 陷 如 气 孔 砂 眼 粘 砂 缩 孔 浇 不 到 冷 隔 等 铸 件 内 部 缺 陷 可 用 耐 压 试 验 瓷 粉 探 伤 操 声 波 探 伤 等 方 法 检 验 必 要 时 还 可 进 行 解 剖 检 验 X 光 检 验 金 像 检 验 力 学 性 能 检 验 和 化 学 成 分 分 析 等 2. 常 见 铸 造 缺 陷 与 分 析 同 学 们 我 们 应 该 知 道, 铸 造 缺 陷 的 产 生, 贯 穿 铸 造 生 产 全 过 程, 其 中, 影 响 铸 件 质 量 的 主 要 工 序 为 造 型 合 金 的 熔 炼 和 浇 注 系 统 的 设 置 浇 注 温 度 浇 注 速 度 有 关 常 见 铸 造 缺 陷 及 产 生 原 因 如 下 : 气 孔 型 砂 含 水 量 过 多 ; 透 气 性 差 ; 砂 芯 烘 干 不 良 或 排 气 道 堵 塞 ; 浇 注 温 度 过 低 或 浇 注 速 度 过 快 缩 孔 铸 件 结 构 不 合 理 : 如 壁 厚 相 差 过 大 浇 注 系 统 或 冒 口 位 置 不 对 或 冒 口 过 小 ; 浇 注 温 度 太 高 和 金 属 的 化 学 成 分 不 合 格 收 缩 过 大 砂 眼 型 ( 芯 ) 砂 强 度 不 够 或 紧 实 度 不 够 ; 合 型 时 局 部 损 坏 ; 型 腔 内 散 砂 未 吹 静, 浇 注 系 统 不 合 理 冲 坏 砂 型 粘 砂 型 砂 耐 火 度 不 够 ; 浇 注 温 度 过 高 ; 未 刷 涂 料 或 涂 料 太 薄 冷 隔 浇 注 温 度 太 低 ; 浇 注 速 度 太 慢 或 浇 注 过 程 中 有 断 流 ; 浇 注 系 统 位 置 开 设 不 当 ; 铸 件 结 构

16 不 合 理 壁 太 薄 裂 纹 铸 件 结 构 不 合 理 ; 壁 厚 相 差 太 大 ; 砂 型 和 砂 芯 的 退 让 性 差 ; 浇 注 位 置 不 当 或 落 砂 太 早 浇 不 足 铸 件 壁 太 薄, 浇 注 系 统 设 计 不 合 理, 浇 注 温 度 太 低, 浇 注 速 度 太 慢 或 金 属 液 不 够 课 题 十 一 特 种 铸 造 简 介 一 目 的 要 求 1. 巩 固 铸 造 生 产 的 基 本 工 艺 知 识, 在 此 基 础 上 扩 大 学 生 的 知 识 面 2. 结 合 实 物 及 挂 图 讲 解, 让 学 生 了 解 更 多 的 铸 造 方 法 和 工 艺 特 点 二 教 学 方 式 : 边 看 边 讲 解 ( 注 观 看 实 物 及 录 相 ) 三 授 课 时 间 :60 分 钟 四 参 观 讲 解 1. 金 属 型 铸 造 砂 型 铸 造 型 腔, 每 浇 注 一 次, 型 腔 就 会 破 坏, 故 称 为 一 次 性 浇 注 而 用 金 属 材 料 来 制 造 模 样 就 可 重 复 使 用 了, 其 型 芯 视 铸 件 内 腔 结 构, 可 用 金 属 芯 和 砂 型 结 合 由 于 金 属 型 冷 却 速 度 快, 铸 件 的 结 晶 细 密, 机 械 性 能 好 ; 铸 件 尺 寸 较 准 确 ; 加 工 余 量 较 小 ; 表 面 粗 糙 度 低 ; 节 省 金 属 材 料, 生 产 率 高 ; 劳 动 条 件 好, 在 航 空 工 业 应 用 较 为 广 泛 缺 点 : 模 样 制 造 成 本 较 高, 周 期 长, 不 适 合 小 批 量 生 产 2. 压 力 铸 造 压 力 铸 造 所 用 的 铸 型 也 是 金 属 型, 不 过 金 属 液 浇 注 是 在 高 压 作 用 下 填 充 金 属 铸 型 并 结 晶 凝 固, 这 样 所 获 得 的 铸 件 方 法, 称 为 压 力 铸 造 压 力 铸 造 可 生 产 结 构 复 杂 薄 壁 尺 寸 精 度 较 高 表 面 粗 糙 度 较 低 的 铸 件 由 于 金 属 液 冷 却 快, 结 晶 极 细, 所 以 机 械 性 能 好 压 力 铸 造 的 生 产 率 在 各 种 铸 造 中 是 最 高 的 同 时 加 工 余 量 较 小, 有 时 不 需 要 加 工, 一 般 用 于 航 空 工 业 中 油 泵 叶 轮 管 接 头 薄 壁 壳 体 仪 表 零 件 等 缺 点 : 压 铸 机 较 昂 贵 ; 铸 型 制 造 费 工 时, 成 本 较 高 铸 型 填 充 极 快, 又 在 高 压 下 冷 凝, 空 气 不 易 排 出, 压 铸 件 不 能 热 处 理, 为 了 减 少 铸 件 内 部 气 孔, 现 代 发 展 了 真 空 压 铸, 大 大 提 高 了 铸 件 的 质 量 3. 离 心 铸 造 : 将 金 属 液 浇 入 正 在 旋 转 的 铸 型 中, 并 在 离 心 力 的 作 用 下 凝 固 结 晶 离 心 铸 造 的 铸 件, 由 于 在 离 心 力 的 作 用 下, 可 使 金 属 液 中 的 气 体, 非 金 属 夹 杂 物 与 金 属 很 好 地 分 离, 同 时 合 金 很 快 冷 却, 铸 件 结 晶 细 密, 机 械 性 能 高 缺 点 : 1) 对 于 一 些 比 重 较 大 的 金 属 如 : 铅 锡 青 铜 等 不 适 宜 离 心 铸 造 2) 只 有 大 量 生 产 才 能 降 低 成 本 4. 熔 模 铸 造 : 又 称 紧 密 铸 造 或 石 蜡 铸 造 其 工 艺 是 : 制 造 熔 模 ( 蜡 模 ) 上 涂 料 ( 粘 结 剂 ) 造 型 ( 撒 耐 火 材 料 即 石 英 砂 ) 脱 蜡 ( 热 水 浸 泡 将 蜡 倒 出 ) 熔 烧 浇 注 清 理 检 验 特 点 : 由 于 模 型 是 用 蜡 制 成, 在 热 水 中 除 蜡, 因 此 它 没 有 起 模 修 型 合 箱 等 工 序 ; 铸 件 无 毛 边 毛 刺 等 缺 陷, 铸 件 表 面 光 滑, 精 度 高 机 械 加 工 余 量 较 小, 一 般 铸 件 只 经 抛 光 就 可 使 用 适 用 与 难 以 加 工 的 耐 热 合 金 缺 点 : 铸 件 不 易 太 大, 生 产 周 期 长, 工 艺 成 本 高 五 铸 件 检 验 铸 件 的 质 量 检 验 除 外 观 检 查 外, 还 要 进 行 磁 力 探 伤 着 色 和 荧 光 探 伤 射 线 探 伤 超 声 波 探 伤 压 力 实 验 化 学 分 析 金 相 组 织 检 查 机 械 性 能 实 验 等, 都 是 对 铸 件 内 部 质 量 和 金 相 组 织 等 进 行 的 严 格 检 验