教案-机械制造工艺——铸造02教学教案(中职教育)

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1、教师姓名吴颖授课班级09模具06课程名称机制工艺数6授课日期授课时数授课章节名称第一章铸造§1-1浇注、落砂和清理§1-2特种铸造简介教学冃标了解铸件浇注、落砂及清理的工艺过程；掌握铸件的外观检查及缺陷形成的原因；了解儿种特种铸造的工艺特点述教学重点及难点铸件的外观检查及缺陷形成的原因教具及教学方法挂图课堂教学设计一、浇注（15分钟）1、浇注的工具2、浇注对铸件的影响二、落砂和清理（15分钟）1、落砂和除芯2、清理的内容和方法三、铸件外观的检查及缺陷（40分钟）1、铸件质量的内容2、外观质量的项目3、常见的缺陷四、特种铸造简介（20分

2、钟）1、金属型铸造2、压力铸造3、离心铸造4、熔模铸造一、浇注1、浇注是将熔融的金属从浇包注入铸型的操作；浇包是容纳、输送和浇注熔融金属用的容器。2、浇注对铸件质量的影响a.浇注温度的影响。金属液浇入铸型时所测量到的温度称为浇注温度，是铸造过程必须控制的质量指标之一。温度充型能力f,温度不足，易产生浇不族和冷隔的缺陷，温度过高，易产生缩松、缩孔、粗晶、气孔等缺陷。灰铸铁（指具有片状石墨的铸铁）的浇注温度一般在1340°。b、浇注速度的影响单位吋间内浇入铸型中的金属液质量称为浇注速度，用kg/s表示。浇注速度应根据铸件的具体情况而定，可

3、通过操纵浇包和布置浇注系统进行控制。3、浇注的注意事项A、浇注前应把熔融金属表面的熔渣除尽以免流入铸型而影响质量；B、浇注时，必须使浇口杯保持充满，不允许浇注中断，并注意防止飞溅和满溢。二、落砂和清理1、落砂和除芯落砂是用手工或机械使铸件和型砂、砂箱分开的操作；除芯是从逐渐中去除芯砂和芯骨的操作。2、落砂的方法手工落砂用于单件、小批量生产；机械落砂一•般有落砂机进行，用于大批量生产。3、注意事项铸件在砂型内应该有足够的冷却时间。冷却的时间可根据逐渐的形状、大小和壁厚确定。过早落砂，会因铸件冷却太快而使其应力增加，甚至变形开裂。4、清理

4、清理是落砂后从铸件上清除表面粘砂、型砂、多余金屈（包括浇、冒口、飞翅和氧化皮）等过程的总称。5、清理的内容铸件上的浇口、浇道和冒口的清除：对于铸铁件可用恢锤敲去；铸钢件可用气割切除；有色金属铸件则可用锯削除去。铸件上的粘砂、细小飞翅、氧化皮等可用喷砂或抛丸消砂、水力清砂、化学清砂等方法予以清理。大量生产时多采用专用清理机械和设备进行清理。三、铸件的外观检查及缺陷铸件质量包括外观质量、内在质量和使用质量。铸件的外观质量检杳项目包括：铸件的表而粗糙度、表面缺陷、尺寸公差、形状偏差、质量偏差等。检查铸件的表面质量，一般通过直接观察或使用有关

5、量具、仪器等进行。铸件常见的缺陷：（一）、铸件中的缩孔与缩松(a)(b)(c)(d)图2_41、缩孔与缩松的形成原因缩孔形成过程示意液态合金在冷凝过程屮，液态收缩和凝固收缩的容积得不到补足而行成。（补缩）⑴缩孔。缩孔是形状不规则、孔壁粗糙并带有枝状晶的空洞。O通常在铸件上部，或最后凝固的部分（2）缩松O缩松：分散在铸件某些区域内的细小缩孔O缩松缺陷的部位在气密性试验时可能渗露O形成过程与缩孔相似2、缩孔、缩松的防止a防止缩松、缩孔的措施：顺序凝固实现顺序凝固，就可实现“补缩”b实现顺序凝固的方法：设冒口，加冷铁等。c倾向于糊状凝固的合

6、金，整个截面上有树枝状晶架，难以避免显微缩松。（-）铸造内应力、变形和裂纹铸件在凝固之后的继续冷却过程中，其固态收缩若受到阻碍，铸件内部将产生内应力。有些内应力是暂存的。有的一直保留到室温。后者称为残余内应力。铸造内应力是铸件产生变形、裂纹的基本原因。1、内应力的形成按照内应力的产生原因，分为热应力和机械应力两种a、热应力*原因：由于铸件壁厚不均匀，各部分的冷却速度不同，以致在同一时期内铸件各部分收缩不一致而引起。铸件的壁厚差别愈人，线收缩率愈人，弹性模量愈大，热应力愈大*预防热应力的途径：减小铸件各部分间的温差，均匀地冷却。b、机械

7、应力*形成：合金、固态收缩受到铸型或型芯机械阻碍而形成的内应力。*机械应力车落砂后可自行消除。但若机械应力与热应力共同作用，过大时,可能造成铸件的裂纹2、铸件的变形与防止*铸件的翘曲变形当铸件内残留铸造应力超过材料屈服极限时，往往产生翘曲变形。即门发地通过变形来减缓其内应力。*防止：i）工艺上采用同吋凝固原则，减小温差，均匀冷却；ii）设计时尽量使铸件壁厚均匀，形状对称；iii）可采用“反变形”。*时效处理是去除残余应力防止变形的有效方法。i）自然时效，将铸件置于露天半年以上；ii）人工时效，550-650°C去应力退火。时效处理宜放

8、在粗加工Z后，以便将铸造应力、粗加工产生应力一并消除。3、铸件的裂纹与防止*当铸造内应力超过金属的强度极限吋，将产生裂纹。3、热裂•热裂是在高温下形成的裂纹。因为是高温，所以缝内呈氧化色，缝隙宽,形状曲折。•形成热裂的主