铸造实验指导
铸造成型实验指导书
一、目的
学生通过锻造实训达到以下目的：
1、了解砂型铸造生产过程、特点和应用；了解型（芯）砂的主要性能、组成；
2、了解模样、铸件和零件三者之间的关系；
3、了解铝合金的熔炼、浇注工艺；了解中频感应熔练炉的结构、工作原理；
4、了解冲天炉的构造、炉料的组成及其主要作用；了解常见特种铸造的特点和应用；
5、了解新材料、新工艺、新技术在铸造方面的应用。
6、熟悉造型、制芯的方法，能正确选择、使用造型工装、工具与辅具，掌握手工两箱造型 (如：整模造型、分模造型、挖砂造型等) 的特点及操作技能；
7、熟悉分型面的选择，浇注系统的组成、作用和开设原则，具备对结构简单的小型铸件进行简单经济分析、工艺分析和选择造型方法的能力；
8、独立完成结构简单的小型铸件(如飞机模型)的造型、浇注、清理等操作。
二、铸造成形的原理
铸造生产是把金属加热熔化浇注到铸型的型腔中，待熔融的金属液凝固冷却后获得一定形状、尺寸和性能金属件的成形生产工艺方法。
三、内容
1、砂型铸造生产过程、型（芯）砂的主要性能、组成；
2、模样、铸件和零件三者之间的关系；
3、铝合金的熔炼、浇注工艺，中频感应熔练炉的结构、工作原理；
4、造型、制芯的方法，手工两箱造型 (如：整模造型、分模造型、挖砂造型等) 的操作技能。
5、分型面的选择，浇注系统的组成、作用和开设原则，小型铸件简单经济分析、工艺分析和造型方法的选择。
6、飞机模型的造型、浇注、清理等操作
四、设备、造型工具及辅助工具
一）、设备
1、40KW 中频感应熔练炉—台；
2、混砂设备（辗轮式混砂机）一台，筛沙机一台；
3、1.5T/H 冲天炉一台。
二）、造型工具及辅助工具
1、 砂型铸造的造型工具，修型工具如图1所示。工装、模样若干。
图1 造型工具
2、砂箱：若干
3、底板：若干
4、浇注工具
手提浇包、抬包、浇包如图2所示。
图2 浇注工具
三）、设备原理
a ） 直浇道棒
b ） 捣砂锤
c ） 通气针
d ） 起模针
e ） 墁刀：修平面及挖沟槽
e ） 秋叶:修凹的曲面
g ） 砂勾:修深的底部或侧面及钩出砂型
中散砂用 h ）皮老虎
1、铝合金的熔炼设备——中频感应熔炼炉
感应炉是利用一定频率的交流电通过感应线圈，使炉内的金属炉料产生感应电动势，并形成蜗流，产生热量而使金属炉料熔化。根据所用电源频率不同，感应炉分为高频感应炉（10000HZ以上）、中频感应炉（1000～2500HZ）和工频感应炉（50Hz）几种。图3是感应炉的结构示意图，它由坩埚和围绕其外的感应线圈组成。图4是小型的中频感应炉成套设备，通过感应电源的控制，不但可用于铝、锌、铜等合金的熔炼，而且常用于钢的熔炼。
感应炉熔炼的优点是操作简单，热效率高，升温快，生产率高。
图3感应炉结构示意图图4小型中频感应炉成套设备
2、冲天炉熔炼原理
图5 冲天炉的构造
1—出铁口 2—出渣口 3—前炉 4—过桥 5—风口 6—底焦 7—金属料8—层焦 9—火花罩 10—烟囱 11—加料口 12—加料台 13—热风管
14—热风胆15—进风口16—热风17—风带18—炉缸19—炉底门冲天炉的构造如图5所示，在冲天炉熔炼过程中，炉料从加料口加入，自上而下运动，被上升的高温炉气预热，温度升高，鼓风机鼓入炉内的空气使底焦燃烧，产生大量的热。当炉料下落到底焦顶面时，开始熔化。
冲天炉内铸铁熔炼的过程并不是金属炉料简单重熔的过程，而是包含一系列物理、化学变化的复杂过程。
四）、中频感应熔炼炉使用操作步骤
1、开机，检查电源电压是否正常。
2、开启水泵检查冷却水路是否畅通无阻，有无漏水现象。
3、先将功率调节电位器旋，推上“控制回路”开关，按闭合主电路开关，启动停机开关打到开机位置，微微调节功率电位器，这时可调节功率到所需范围，即可正常使用。
4、停机时，启动停机开关打到停机位置，再按主电路分开关。
5、做好各仪器的记录，发现异常应立即停机，检查后方可重新开机。
五、教学方式及进度安排
表一：实习方式及进度安排
六、教学内容讲解及造型操作步骤、实例分析
一）铸造生产工艺过程、特点及应用
1、铸造的主要优点
1）、铸造生产的适应性强
2）、铸造生产的成本低廉
2、铸造的主要缺点
1）铸件的力学性能及精度较差，使铸造在生产中受到一定的限制；
2）铸造生产的工序繁多，铸件质量难以控制，废品率较高；
3）砂型铸造生产的铸件表面质量不太高，劳动条件差，环境污染较大。
3、铸造的应用
铸造是一种古老的生产金属件的方法，也是现代工业生产制取金属制品的必不可少的重要方法。在机器设备中，铸件所占的比重还是很大的，如机床、内燃机、轧钢机等机械中，铸件的重量约占机器总重量的75％以上，可见铸造生产在机器制造中的重要性。
4、铸造的分类
铸造按生产方式不同，可分为砂型铸造和特种铸造。砂型铸造是用型砂紧实制成铸型生产铸件的铸造方法。
5、砂型铸造的生产过程
砂型铸造的生产过程如图6所示，其中制作铸型和熔炼金属是核心环节。对大型铸件的铸型和型芯在合箱前还要进行烘干。
图6 砂型铸造的生产过程
砂型铸造生产工艺流程：图7为砂型铸造生产工艺流程
图7 砂型铸造生产工艺流程
二）、砂型的制造
1、型砂的制备
制造砂型的材料称为造型材料，用于制造砂型的材料习贯上称为型砂，用于制造砂芯的造型材料称为芯砂。通常型砂是由砂子、粘土和水按一定比例混合而成，有时还加入少量如煤粉、植物油、木屑等附加物以提高型砂和芯砂的性能。紧实后的型砂结构如图8所示。
图8 型砂结构
2、型砂的性能要求和组成
型砂是按一定比例配成的造型材料，是制作铸型（砂型铸造）的主要材料之一。
1）对型砂的性能要求
型砂和芯砂的质量直接影响铸件的质量，型砂质量不好会使铸件产生气孔、砂眼、粘砂、夹砂等缺陷。良好的型砂应具备下列性能：透气性：高温金属液浇入铸型后，型内充满大量气体，这些气体必须由铸型内顺利排出去，型砂这种能让气体透过的性能称为透气性。
强度：型砂抵抗外力破坏的能力称为强度。型砂必须具备足够高的强度才能在造型、搬运、合箱过程中不引起塌陷，浇注时也不会破坏铸型表面。
耐火性：高温的金属液体浇进后对铸型产生强烈的热作用，因此型砂要具有抵抗高温热作用的能力即耐火性。
可塑性：指型砂在外力作用下变形，去除外力后能完整地保持已有形状的能力。
退让性：铸件在冷凝时，体积发生收缩，型砂应具有一定的被压缩的能力，称为退让性。
2）型砂的组成
为了满足型砂的性能要求，型砂由砂子、粘结剂、附加物及水按一定比例混制而成。
（1）砂子 一般采自海、河或山地，但并非所有的砂子都能用于铸造，铸造用砂应控制。
（2）粘结剂：用来粘结砂粒的材料称为粘结剂，如：水玻璃、桐油、干性植物油、树脂和粘土等。
（3）附加物：为改善型砂的某些性能而加入的材料称为附加物，常用的有：煤粉、油、木屑等。
3）混砂过程
型砂的组成物按一定比例配制，以保证其性能。型砂的性能好坏不仅决定于其配比，还与配砂的工艺操作有关，如加料次序、混碾时间等。混碾时间愈长的型砂性能愈好，但时间太长影响生产。
3、铸型的组成
铸型是用金属或其他耐火材料制成的组合整体，是金属液凝固后形成铸件的地方。以两箱砂型铸造为例，典型的铸型如图9所示，它由上砂型、下砂型、浇注系统、型腔、型芯和通气孔组成。
图9 铸型结构图
4、模样和芯盒
模样是形成铸型型腔的模具，芯盒是来制型芯以形成具有内腔的铸件。 在设计工艺图时，要考虑下列一些问题：
1）、分型面的选择 分型面是上下砂型的分界面（见图9），选择分型面时必须使模样能从砂型中取出，并使造型方便和有利于保证铸件质量。
2）、拔模斜度 为了易于从砂型中取出模样，凡垂直于分型面的表面，都做出0.5°～ 4°的拔模斜度。 型芯出气孔 铸型出气孔 浇注系统
型芯 型腔
下砂型 分型面 砂箱 上砂型
3）、加工余量铸件需要加工的表面，均需留出适当的加工余量。
4）、收缩量铸件冷却时要收缩，模样的尺寸应考虑收缩的影响。通常铸铁件要加大1％；铸钢件加大1．5％～2％；铝合金为1％～l.5％。
5）、铸造圆角铸件上各表面的转折处，都要做成过渡性圆角,以利于造型及保证铸件质量。
6）、芯头有砂芯的砂型，必须在模样上做出相应的芯头，以便砂芯稳固地安放在铸型中。
图10是压盖零件的铸造工艺图及相应的模样图。从图中可见模样的形状和零件图往往是不完全相同的。
图10压盖零件的铸造工艺图及相应的模样图
三）、手工造型方法
制作砂型的方法分为手工造型和机器造型两种类型。后者制作的砂型型腔质量好，生产效率高，但只适用于成批或大批量生产条件。手工造型具有机动、灵活的特点，应用仍较为普遍。
手工造型是全部用手工或手动工具制作铸型的造型方法。根据铸件结构、生产批量和生产条件，可采用不同的手工造型方案。手工造型根据模样特征分整模造型、分模造型、活块造型、挖砂造型、假箱造型和刮板造型等；手工造型根据砂箱特征分两箱造型、三箱造型等。两箱造型是铸造中最常用的一种造型方法，其特点是方便灵活，适应性强。当零件的最大截面在端部，并选它作为分型面时，采用整体模样，模样截面由大到小，放在一个砂箱内，可一次从砂箱中取出，则采用整模两箱造型方法。当铸件截面不是由大到小逐渐递减时，将模样在最大水平截面处分开，模样分成两半，使其能在不同的砂型中顺利取出，就是分模两箱造型。
1.整模两箱造型
当零件的最大截面在端部，并选它作分型面，将模样做成整体的整模两箱造型步骤如图11所示。
图11 齿轮坯整模两箱造型
2.分模造型
套管的分模两箱造型过程，如图12所示。这种造型方法简单，应用较广。
图12 分模两箱造型
3.挖砂造型
当铸件的最大截面不在端部，且模样又不便分成两半时，常采用挖砂造型。图13所示为手轮的挖砂造型过程示意图。
图13 挖砂造型
a)手轮坯模样：分型面不平，不能分成两半 b)放置模样，开始造下型
c)反转，挖出分型面 d)造上型，起模，合型 e) 落砂后带浇口的铸件
4．活块造型
当铸件侧面有局部凸起阻碍起模时，可将此凸起部分做成能与模
样本体分开的活动块。起模时，先把模样主体起出，然后再取出活块，如图14所示为活块造型过程。
图14 活块造型过程
a)零件 b)铸件 c)模样 d)造下砂型 e)取出模样主体 f)取出活块
四）制造砂芯
砂芯的作用是形成铸件的内腔。浇注时砂芯受高温液体金属的冲击和包围，因此除要求砂芯具有铸件内腔相应的形状外，还应具有较好的透气性、耐火性、强度、退让性等性能，故要用杂质少的石英砂和用植物油、水玻璃等粘结剂来配制芯砂，并在砂芯内放入金属芯骨和扎出通气孔以提高强度和透气性。砂芯是用芯盒制造而成的，其工艺过程和造型过程相似，手工制造砂芯如图15所示。做好的砂芯，用前必须烘干。
造芯的工艺措施
?1）放芯骨——提高砂芯的强度；
?2）开通气道——提高砂芯的透气性；
?3）刷涂料——提高耐高温性能，防止粘砂（提高铸件表面质量）；
?4）烘干——提高强度和透气性，减少发气量。
?
图15
五）、浇注系统
在铸型中引导液体金属进入型腔的通道称为浇注系统。典型的浇注系统由外浇口、直浇道、横浇道和内浇道组成，如图16所示。浇注系统的作用是：1）引导液体金属平稳地充满型腔，避免冲坏型壁和型芯；2）挡住熔渣
进入型腔；3）调节铸件的凝固顺序。图中的冒口是为了保证铸件质量而增设的，其作用是排气、浮渣和补缩。对厚薄相差大的铸件，都要在厚大部分的上方适当开设冒口。
图16
1—冒口 2—外浇口 3—直浇道 4—横浇道 5—内浇道六）、合型
将己制作好的砂型和砂芯按照图样工艺要求装配成铸型的工艺过程叫合型。
合型步骤：
(1) 清洁型腔和下芯吹净型腔，将型芯装入型腔，并使之稳固，还要使型芯通气道与砂型通气道相连接，使气体能从砂型中引出。
(2) 合型合型时上型要垂直抬起, 找正位置后垂直下落按原有的定位方法准确合型。
(3) 铸型的紧固在浇注时，由于金属液具有很大的浮力（又称抬型力），会把上砂型抬起而出现金属液泄漏现象。小型铸件的抬型力不大, 可使用压铁压紧。中、大型铸件的抬型力较大, 可用螺栓或箱卡固定，如图17所示。
图17 铸型的紧固
七）、铝合金的熔炼
1、熔炼金属
在浇注之前还要熔炼金属。根据不同的金属材料采用不同的熔炼设备。对于铸铁件而言，常采用冲天炉进行熔炼，对于一些合金铸铁采用工频炉或中频炉熔炼。对于铸钢而言一般采用三相电弧炉进行熔炼，在一些中小型工厂近年来也采用工频炉或中频炉进行熔炼。对于铜、铝等有色金属一般采用坩埚炉或中频感应炉进行熔炼。同学们在铸造实习时熔化的铝合金就是采用中频感应炉熔化的。不管采用什么样的炉子熔炼金属材料，都要保证金属材料的化学成份和温度符合要求，这样才能获得合格的铸件。
2、铝合金的熔炼
铸铝是工业生产中应用最广泛的铸造非铁合金之一。由于铝合金的熔点低，熔炼时极易氧化、吸气，合金中的低沸点元素（如镁、锌等）极易蒸发烧损。故铝合金的熔炼应在与燃料和燃气隔离的状态下进行。
3、铝合金的熔炼工艺
1）溶剂保护在一般熔炼温度下熔炼铝合金时，不必专门采取防氧化措施。
2）铝合金的精炼铝合金由液态变为固态时，氢在铝中溶解度由很大一下子变得很小，凝固时气体来不及逸出，便形成内部气孔。
3）铝合金的变质处理用含硅量大于6%的铝合金（如ZL7、ZL11等）浇注厚壁铸件时，易出现针状粗晶粒组织使铝合金的力学性能下降。
八）冲天炉及其合金的熔炼、浇注、落砂、清理
1、冲天炉的结构
冲天炉是熔炼铸铁的设备，其构造如图5所示。炉身是用钢板弯成的圆筒形，内砌以耐火砖炉衬。炉身上部有加料口、烟囱、火花罩，中部有热风胆，下部有热风带，风带通过风口与炉内相通。从鼓风机送来的空气，通过热风胆加热后经风带进入炉内，供燃烧用。风口以下为炉缸，熔化的铁液及炉渣从炉缸底部流入前炉。
2、冲天炉炉料及其作用
（1）金属料金属料包括生铁、回炉铁、废钢和铁合金等。
（2）燃料冲天炉熔炼多用焦炭作燃料。通常焦炭的加入量一般为金
属料的1／8～1／12，这一数值称为焦铁比。
（3）熔剂熔剂主要起稀释熔渣的作用。在炉料中加入石灰石（CaCO3）和萤石（CaF2）等矿石，会使熔渣与铁液容易分离，便于把熔渣清除。熔剂的加入量为焦炭的25％～3O％。
3、合金的浇注
在获得合格的金属液之后就可以进行浇注了。将熔融金属从浇包浇入铸型的过程称为浇注。浇注时应注意1）浇注温度2）浇注速度3）估计好金属液的重量4）挡渣5）引气。
（1）浇注工具：浇注常用工具有浇包（图2）、挡渣钩等。
（2）浇注工艺
1）浇注温度浇注温度过高，铁液在铸型中收缩量增大，易产生缩孔、裂纹及粘砂等缺陷；温度过低则铁液流动性差，又容易出现浇不足、冷隔和气孔等缺陷。合适的浇注温度应根据合金种类、铸件的大小、形状及壁厚来确定。
2）浇注速度浇注速度太慢，金属液冷却快，易产生浇不足、冷隔以及夹渣等缺陷；浇注速度太快，则会使铸型中的气体来不及排出而产生气孔。
3）浇注的操作浇注前应估算好每个铸型需要的铁液量，安排好浇注路线，浇注时应注意挡渣，浇注过程中应保持外浇口始终充满。
4、落砂、清理、检验
浇注后经过一段时间的冷却，将铸件从砂箱中取出称为落砂。从铸件上清除表面粘砂和多余的金属（包括浇冒口、飞边、毛刺、氧化皮等）的过程称为清理。
1）浇冒口的去除，对于铸铁等脆性材料用敲击法；对于铝、铜铸件常采用锯割来切除浇冒口；对于铸钢件常采用氧气切割、电弧切割、等离子体切割切除浇冒口。
2）型芯的清除，可采用手工清除，用风铲、钢凿等工具进行铲削，也可采用气动落芯机、水力清砂等方法清除。铸件表面可采用风铲、滚筒、抛光机等进行清理。
5、检验及铸件缺陷分析
1）对清理好的铸件要进行检验
（1）表面质量检验
（2）化学成份
（3）力学性能
（4）内部质量，采用超声波、磁粉探场、打压检查
2）常见的铸件缺陷
铸造生产中，影响铸件质量的因素很多，常见的铸件缺陷如表二所示。
表二：常见的铸件缺陷
九）、特种铸造
压力铸造
压力铸造是在高压作用下，将金属液以较高的速度压入高精度的型腔内，力求在压力下快速凝固，以获得优质铸件的高效率铸造方法。它的基本特点是高压（5～15OMPa）和高速（5～1O0m／S）。
压力铸造的基本设备是压铸机。压铸机可分为热室压铸机和冷室压铸机两大类，冷室压铸机又可分为立式和卧式等类型，但它们的工作原理基本相似。图18为卧式冷室压铸机，用高压油驱动，合型力大，充型速度快，生产率高，应用广泛。
图18 卧式冷室压铸机
压铸型是压力铸造生产铸件的模具，主要由动型部分和定型部分两个大部分组成。定型固定在压铸机的定型座板上，由浇道将压铸机压室与型腔连通。动型随压铸机的动型座板移动，完成开合型动作。完整的压铸型组成中包括型体部分、导向装置、抽芯机构、顶出铸件机构、浇注系统、排气和冷却系统等部分。图19是压铸型总体结构示意图。
（l）型体部分型体部分包括定型和动型，在其闭合后构成型腔（有时还要和型芯共同构成型腔）。
（2）导向装置导向装置包括导柱和导套，其作用是使动型按一定方向移动，保证动型和定型在安装及合型时的正确位置。
（3）抽芯机构凡是阻碍铸件从压铸型内取出的成形部分，都必须做成活动的型芯或型块，在开型前或开型后自铸件中取出。抽出活动型芯的机构称为抽芯机构。
（4）顶出铸件机构顶出机构的作用是开型过程中将铸件顶出铸型，以便取出铸件。
图19 压铸型总体结构示意图
1-铸件；2-导柱；3-冷却水管；4-定型；5-动型；
6-顶杆板；7-顶杆；8-型腔；9-排气槽；10-浇注系统卧式冷室压铸机的压铸过程如图20所示。合型后，液态金属浇入压室2，压射冲头1向前推进，将液态金属经浇道7压入型腔6。开型时，借助
压射冲头前伸的动作（因此时尚未卸压）使余料8离开压室，然后连同铸
件一起取出，完成压铸循环。
图20 卧式冷室压铸机工作示意图
1–压射冲头；2-压室；3-液态金属；4-定型；
5-动型；6-型腔；7-浇道；8-余料
压铸是目前铸造生产中先进的加工工艺之一。它的主要特点是生产率高,平均每小时可压铸50～500次,可进行半自动化或自动化的连续生产；
产品质量好，尺寸精度高于金属型铸造，强度比砂型铸造高20％～40％。但压铸设备投资大，制造压铸模费用高、周期长，只宜于大批量生产。生
产中多用于压铸铝、镁及锌合金。
压力铸造发展的主要趋向是：压铸机的系列化与自动化，并向大型化
发展；提高模具寿命，降低成本；采用新工艺（如真空压铸、加氧压铸等）来提高铸件质量。
七、示范操作，造型操作的一般顺序
以轴瓦座的模样为例，说明造型操作的一般顺序：
1、造型准备
清理工作场地，备好型砂，备好模样、芯盒、所需工具及砂箱。
2、安放造型用底板、模样和砂箱
3、填砂和紧实
填砂时必须将型砂分次加入。先在模样表面撒上一层面砂，将模样盖住，然后加入一层背砂。
4、翻型
用刮板刮去多余型砂，使砂箱表面和砂箱边缘平齐。如果是上砂型，在
砂型上用通气孔针扎出通气孔。将已造好的下砂箱翻转180°后，用刮刀将模样四周砂型表面（分型面）压平，撒上一层分型砂。
5、放置上砂箱、浇冒口模样并填砂紧实
6、修整上砂型型面，开箱，修整分型面
用刮板刮去多余的型砂，用刮刀修光浇冒口处型砂。用通气孔针扎出通气孔，取出浇口棒并在直浇口上部挖一个漏斗型做为外浇口。没有定位销的砂箱要用泥打上泥号，以防合箱时偏箱，泥号应位于砂箱壁上两直角边最远处，以保证X，Y方向均能准确定位。将上型翻转180°放在底板上。扫除分型砂，用水笔沾些水，刷在模样周围的型砂上，以增加这部分型砂的强度，防止起模时损坏砂型。刷水时不要使水停留在某一处，以免浇注时因水多而产生大量水蒸汽，使铸件产生气孔。
7、起模
起模针位置尽量与模样的重心铅垂线重合。
8、修型
起模后，型腔如有损坏，可使用各种修型工具将型腔修好。
9、开设内浇道（口）
内浇道（口）是将浇注的金属液引入型腔的通道。内浇道（口）开得好坏，将影响铸件的质量。
10、合箱紧固
合箱时应注意使砂箱保持水平下降，并且应对准合箱线，防止错箱。浇注时如果金属液浮力将上箱顶起会造成跑火，因此要进行上下型箱紧固。
八、安全注意事项及要求
1、操作前必须穿戴好规定的劳保用品。
2、砂型排放整齐，并拧紧砂型的卡箱螺栓或用压铁压箱，以防浇注时跑火伤人。工具及剩余砂箱归放原处。
3、爱护模样，严禁踩、踏、乱放，工作完毕，统一保管。
4、未经许可不得动用车间一切水电及其它设备。
5、浇注前检查浇包是否完好，浇注系统是否畅通。浇注时通道不应有杂物挡道，更不能有积水。
6、停炉后不得立即关闭冷却水。
九、思考题、分析题
锻造教案
锻造教案 【教学内容】 1、了解锻造的特点、分类及应用 2、掌握锻造的基本工序及一般工艺方法 3、了解其他锻造方法 【教学课时】2课时 一、认识锻压 1、定义：是指对胚料施加外力，使其产生塑性变形，改变其 尺寸、形状及改善性能，用以制造机械零件、工件的成形 方法。 2、分类 锻造 锻压 冲压 二、锻造加工基础知识 锻造生产的工艺过程为：下料—加热—锻造—热处理—检验。 在锻造中、小型锻件时，常以经过轧制的圆钢或方钢为原材料，用锯床、剪床或其它切割方法将原材料切成一定长度，送至加热炉中加热到一定温度后，在锻锤或压力机进行锻造。塑性好、尺寸小的锻件，锻后可堆放在干燥的地面冷却；塑性差、尺寸大的锻件、应在灰砂或一定温度的炉子中缓慢冷却，以防变形或裂缝。多数锻件锻后要进行退火或正火热处理，以消除锻件中内的应力和改善金属组织。热处理后的锻件，有的要进行清理，去除表面油垢及氧化皮，以便检查表面缺陷。锻件毛坯经质量检查合格后要进行机械加工。 三、自由锻 1、定义：自由锻造是利用冲击力或压力使金属在上下砧面间各个方向
自由变形，不受任何限制而获得所需形状及尺寸和一定机械性能的锻件的一种加工方法，简称自由锻。 2、自由锻造分手工自由锻和机器自由锻两种。 3、自由锻的特点 ⑴应用设备和工具有很大的通用性，且工具简单，所以只能锻造形状简单的锻件，操作强度大，生产率低； ⑵自由锻可以锻出质量从不到1kg到200～３00t的锻件。对大型锻件，自由锻是唯一的加工方法，因此自由锻在重型机械制造中有特别重要的意义； ⑶自由锻依靠操作者控制其形状和尺寸，锻件精度低，表面质量差，金属消耗也较多。 所以，自由锻主要用于品种多，产量不大的单件小批量生产，也可用于模锻前的制坯工序。 4、自由锻的基本工序 1. 镦粗 镦粗是使坯料的截面增大，高度减小的锻造工序。镦粗有完全镦粗、局部镦粗和垫环镦粗等三种方式。局部镦粗按其镦粗的位置不同又可分为端部镦粗和中间镦粗两种。如图3-1所示。 镦粗主要用来锻造圆盘类（如齿轮坯）及法兰等锻件，在锻造空心锻件时，可作为冲孔前的预备工序，镦粗可作为提高锻造比的预备工序。 镦粗的一般规则、操作方法及注意事项如下： ⑴被镦粗坯料的高度与直径（或边长）之比应小于2.5～3，否则会镦弯（图3-2a）。工件镦弯后应将其放平，轻轻锤击矫正（图3-2b）。局部镦粗时，镦粗部分坯料的高度与直径之比也应小于2.5～3。 ⑵镦粗的始锻温度采用坯料允许的最高始锻温度，并应烧透。坯料的加热要均匀，否则镦粗时工件变形不均匀，对某些材料还可能锻裂。 5、 6、 7、 8、 9、 (a) (b) (a) (b) 图3-1 镦粗图3-2 镦弯的产生和矫正a)完全镦粗 b)局部镦粗 a)镦弯的产生 b)镦弯的矫正 ⑶镦粗的两端面要平整且与轴线垂直，否则可能会产生镦歪现象。矫正镦歪的方法是将坯料斜立，轻打镦歪的斜角，然后放正，继续锻打（图
SOP 铸造工艺作业指导书03
2.2.2下芯前要检查铸型是否射满，修补部位是否修补完好，否则要将射不满部位或射层松散部修补紧实。并把粘在铸型完好部位的树脂砂清干净，以防结块粘结在铸型上。 Check if the mould is shot full before the core loaded, check if it is mended well, if not, mend it. Clear out the resin sand adhered on the well parts of the mould lest any lumps adhering on the mould. 2.2.3修补时要小心，不允许有树脂砂掉在铸型内，如果有要及时吹干净。 Be careful while mending, resin sand is not allowed dropping in the mould, or it should be blow out completely. 2.2.4型芯的涂刷要刷够3层，等层之间进行干燥后逐一刷涂为好，涂料应该是一次的涂料层为0.3mm左右。 The core should be painted 3 layers, the latter layer should be painted after the previous one dried. The thickness of each layer is around 0.3mm. 3.下芯 Core loading 3.1准备工作及注意事项 Preparations and notices 3.1.1准备好修好检查合格的砂芯。 Get the good qualified core ready 3.1.2把砂芯上的定位凸台对准铸型中的定位凹坑，砂芯装下后要用手摇晃一下看能否晃动。 Put the retaining lugs into the dented parts, make some shakes to convince that it is no loosen. 3.1.3现场的芯子在没有完全硬化的情况下不能进行刷涂。 Painting should be done after the core completely hardened. 3.1.4现场固化剂的配比要使用量杯准确配比。 The proportion of the hardening agent should be measured precisely with measuring cup. 3.1.5现场的员工必须熟知粘砂部位，建议粘砂部位宝珠砂的厚度达到15mm以上；易粘砂部位建议刷涂进行3次。 The workers must well know the sand stuck parts, suggest the thickness of the pearl sand on the stuck parts be above 15mm and the sand easy stuck parts painted 3 times. 3.1.6装完砂芯要用风管把散砂吹出来。 Blow out the residue sands after the core loading. 4. 合箱 Mould assembling 4.1 操作要求 Operation requirements 4.1.1用风管将铸型的散砂吹干净，防止粘砂。 Blast all the residue sand from the casting mould with blast pipe to prevent sand sticking. 第2页 Page 2
铸造工艺学课程设计案例
前言 铸造工艺学课程就是培养学生熟悉对零件及产品工艺设计的基本内容、原则、方法与步骤以及掌握铸造工艺与工装设计的基本技能的一门主要专业课。课程设计则就是铸造工艺学课程的实践性教学环节,同时也就是我们铸造专业迎来的第一次全面的自主进行工艺与工装设计能力的训练。在这个为期两周的过程里,我们有过紧张,有过茫然,有过喜悦,从中感受到了学习的艰辛,也收获到了学有所获的喜悦,回顾一下,我觉得进行铸造工艺学课程设计的目的有如下几点: 通过课程设计实践,树立正确的设计思想,增强创新意识,培养综合运用铸造工艺学课程与其她先修课程的的理论与实际知识去分析与解决实际问题的能力。 通过制定与合理选择工艺方案,正确计算零件结构的工作能力,确定尺寸,掌握了浇冒口的作用及其原理,具有正确设计浇冒口系统的初步能力;掌握铸造工艺与工装设计的基本技能。 熟悉型砂必须具备的性能要求,原材料的基本规格及作用,并初步具备分析与解决型砂有关问题的能力。 熟悉涂料的作用、基本组成及质量的控制;了解提高铸件表面质量与尺寸精度的途径。 了解合金在铸造过程中容易产生的铸造缺陷以及采取相关的防止途径,并初步具备分析、解决这类缺陷的基本解决途径 学习进行设计基础技能的训练,例如:计算、绘图、查阅设计资料与手册等。 目录 第一章零件铸造工艺分析 (4) 1、1零件基本信息 (4) 1、2材料成分要求 (4) 1、3铸造工艺参数的确定 (4) 1、3、1铸造尺寸公差与重量公差 (5) 1、3、2机械加工余量 (5) 1、3、3铸造收缩率 (5) 1、3、4拔模斜度 (5) 1、4其她工艺参数的确定 (5) 1、4、1工艺补正量 (5) 1、4、2分型负数 (5) 1、4、3非加工壁厚的负余量 (5)
工程材料与材料成型技术教案
教案 （理论课） 2010～2011学年第2学期 课程名称工程材料与成形技术基础教学系机械工程系 授课班级焊接091 主讲教师晏丽琴 职称讲师
培黎工程技术学院二○一一年二月课程基本情况
系主任：年月日 目录 第一章绪论 第一节材料加工概述 一、材料加工概述 二、材料加工的基本要素和流程 第二节材料成形的一些基本问题和发展概况 一、凝固成形的基本问题和发展概况 二、塑性成形的基本问题和发展概况 三、焊接成形的基本问题和发展概况 四、表面成形的基本问题和发展概况 第三节本课程的性质和任务 绪论 学习思考问题 ·材料加工的基本要素和流程是什么？ ·材料成形存在的基本问题是什么? ·本课程的性质和基本任务是什么? 一、材料加工概述 任何机器或设备，都是由许许多多的零件装配而成的。这些零件所用材料有金属材料，也有非金属材料。零件或材料的加工方法多种多样，归纳起来有以下4类： (1)成形加工：用来改变材料的形状尺寸，或兼有改变材料的性能。主要有凝固成形、塑性成形、焊接成形、粉末压制和塑料成形等。 (2)切除加工：用于改变材料的形状尺寸，主要有车、铣、刨、钻、磨等传统的切削加工，以及直接利用电能、化学能、声能、光能进行的特殊加工，如电火花加：[、电解加工、超声加工和激光加工等。 (3)表面成形加工：用来改变零件的表面状态和(或)性能，如表面形变及淬火强化、化学热处理、表面涂(镀)层和气相沉积镀膜等。
(4)热处理加工：用来改变材料或零件的性能，如退火、正火、淬火和回火等。 根据零件的形状尺寸特征、工作条件及使用要求、生产批量和制造成本等多种因素，选择零件的加工方法，以达到技术上可行、质量可靠和经济上合理。零件制成后再经过检验、装配、调试，最终得到整机产品。 二、材料加工的基本要素和流程 材料加工方法的种类虽然繁多，但通过对每种材料加工方法的过程分析表明，它们都可以用建立在少数几个基本参数基础上的统一模式来描述。该模式便于对各种加工方法进行综合分析和横向比较。 任何一种材料的加工过程，都是为了达到材料的形状尺寸或性能的变化。而为了产生这种变化，必须具备三个基本要素：材料、能量和信息（图1.2）。因而材料的加工过程，可以用相关材料流程、能量流程和信息流程来描述。 三大流程： 1.材料流程 表征加工过程特点的类型； 要改变形状尺寸和性能的材料状态； 能够用来实现这种形状尺寸和性能变化的基本过程； 2.能量流程 包括机械过程的能量流程，热过程能量：电能、化学能、机械能 3.信息流程 形状信息、性能信息
砂型铸造作业指导书
砂型铸造作业指导书 xxx铸造车间作业指导书系列实施日期: 2009-10-04 1 编制: 审核: 批准: xxx铸造车间作业指导书系列实施日期: 1. 制模作业指导书 铸技—001 作业内容:模样选择、模样制作与存放。 1.1.模样类型:木模、金属模、塑料模等。 1.2.模样选用 1)木模:质轻、易加工、价廉，但强度低、易吸潮变形和损伤，尺寸精度低;用于单件、小批量或成批生产。 2)金属模:表面光滑、易加工，但成本高;用于成批和大最生产的中、小铸件。 3)塑料模:重量轻、制造工艺简单、表面光滑、强度及硬度较高、耐蚀、易复制、成本低，但较脆，不能加热且原材料有毒;用于批量生产的各种铸件，特别适用于形状复杂难于加二的模样。 1.3.模样制作与存放 熟悉铸造工艺图的前提下，按照技术要求制作，保证模样尺寸、表面光洁度、 强度、硬度等都符合要求;制好的模样存放于指定地点。 2 编制: 审核: 批准: xxx铸造车间作业指导书系列实施日期: 2.制型作业指导书 铸技—002 作业内容:制芯、制型、合型等内容。 2.1制芯
2.2.1材料及混砂工艺 1.水玻璃自硬砂 1)原料 原砂(福建水洗海砂，40/70筛号)100%; 水玻璃 2.8%; 有机酯 0.28%。 2)混砂工艺:原砂 + 有机酯，水玻璃，混砂速度快、混合均匀。 2.树脂砂1)原料 新砂(SC40-70目，含泥及微粉量<1.5%,含水量<0.2%)100%; 呋喃树脂 1-2%; 固化剂加入量为呋喃树脂的30%左右; 2)混制工艺: 原砂 + 固化剂(匀混60秒)? 树脂(匀混35-40秒)，随混随用。 3)将型芯清理时的残砂及时拉走。 2.2.2制芯 1.制芯方法:手工制芯:刮板造芯，机器造芯:震实式、挤压式、壳芯式、 自硬砂流水线。 2.型芯制作步骤 1)型砂与芯骨组装好放入芯盒内。 2)确定型芯气道:对型芯应设置排气道;型芯排气道应与铸型排气口相通。 3.要求:型芯含水量、强度、透气性符合工艺要求。 2.2 制型 1.3.1材料及混砂工艺 3 编制: 审核: 批准:
典型铸铁件铸造工艺设计与实例
典型铸铁件铸造工艺设计与实例叙述铸造生产中典型铸铁件——气缸类铸件、圆筒形铸件、环形铸件、球墨铸铁曲轴、盖类铸件、箱体及壳体类铸件、阀体及管件、轮形铸件、锅形铸件及平板类铸件的铸造实践。内容涉及材质选用、铸造工艺过程的主要设计、常见主要铸造缺陷及对策等。 第1章气缸类铸件 1.1 低速柴油机气缸体 1.1.1 一般结构及铸造工艺性分析1.1.2 主要技术要求 1.1.3 铸造工艺过程的主要设计1.1.4 常见主要铸造缺陷及对策1.1.5 铸造缺陷的修复 1.2 中速柴油机气缸体 1.2.1 一般结构及铸造工艺性分析1.2.2 主要技术要求 1.2.3 铸造工艺过程的主要设计1.3 空气压缩机气缸体 1.3.1 主要技术要求 1.3.2 铸造工艺过程的主要设计第2章圆筒形铸件 2.1 气缸套 2.1.1 一般结构及铸造工艺性分析2.1.2 工作条件 2.1.3 主要技术要求 2.1.4 铸造工艺过程的主要设计2.1.5 常见主要铸造缺陷及对策2.1.6 大型气缸套的低压铸造2.1.7 气缸套的离心铸造 2.2 冷却水套 2.2.1 一般结构及铸造工艺性分析2.2.2 主要技术要求 2.2.3 铸造工艺过程的主要设计2.2.4 常见主要铸造缺陷及对策2.3 烘缸 2.3.1 结构特点 2.3.2 主要技术要求 2.3.3 铸造工艺过程的主要设计2.4 活塞 2.4.1 结构特点 2.4.2 主要技术要求 2.4.3 铸造工艺过程的主要设计2.4.4 砂衬金属型铸造 第3章环形铸件 3.1 活塞环3.1.1 概述 3.1.2 材质 3.1.3 铸造工艺过程的主要设计 3.2 L形环 3.2.1 L形环的单体铸造 3.2.2 L形环的筒形铸造 第4章球墨铸铁曲轴 4.1 主要结构特点 4.1.1 曲臂与轴颈的连接结构 4.1.2 组合式曲轴 4.2 主要技术要求 4.2.1 材质 4.2.2 铸造缺陷 4.2.3 质量检验 4.2.4 热处理 4.3 铸造工艺过程的主要设计 4.3.1 浇注位置 4.3.2 模样 4.3.3 型砂及造型 4.3.4 浇冒口系统 4.3.5 冷却速度 4.3.6 熔炼、球化处理及浇注 4.4 热处理 4.4.1 退火处理 4.4.2 正火、回火处理 4.4.3 调质（淬火与回火）处理 4.4.4 等温淬火 4.5 常见主要铸造缺陷及对策 4.5.1 球化不良及球化衰退 4.5.2 缩孔及缩松 4.5.3 夹渣 4.5.4 石墨漂浮 4.5.5 皮下气孔 4.6 大型球墨铸铁曲轴的低压铸造 第5章盖类铸件 5.1 柴油机气缸盖 5.1.1 一般结构及铸造工艺性分析 5.1.2 主要技术要求 5.1.3 铸造工艺过程的主要设计 5.2 空气压缩机气缸盖 5.2.1 一般结构及铸造工艺性分析 5.2.2 主要技术要求 5.2.3 铸造工艺过程的主要设计 5.3 其他形式气缸盖 5.3.1 一般结构 5.3.2 主要技术要求 5.3.3 铸造工艺过程的主要设计 第6章箱体及壳体类铸件 6.1 大型链轮箱体 6.2 增压器进气涡壳体 6.3 排气阀壳体 6.4 球墨铸铁机端壳体 6.5 球墨铸铁水泵壳体 6.6 球墨铸铁分配器壳体 第7章阀体及管件 7.1 灰铸铁大型阀体 7.2 灰铸铁大型阀盖 7.3 球墨铸铁阀体 7.4 管件 7.5 球墨铸铁螺纹管件 7.6 球墨铸铁管卡箍 7.6.1 主要技术要求 7.6.2 铸造工艺过程的主要设计 7.6.3 常见主要铸造缺陷及对策 第8章轮形铸件 8.1 飞轮 8.2 调频轮 8.3 中小型轮形铸件 8.4 球墨铸铁轮盘 第9章锅形铸件 9.1 大型碱锅 9.2 中小型锅形铸件 第10章平板类铸件 10.1 大型龙门铣床落地工作台 10.2 大型立式车床工作台 10.3 大型床身中段 10.4 大型底座 中国机械工业出版社精装16开定价：299元
砂型铸造工艺流程
砂型铸造工艺流程 砂型铸造工艺流程图 制作木模-造型-熔化-浇注-落砂-冒口拆除-检验入库 熔模铸造工艺 失蜡铸造现在称为熔模铸造。这是一种很少切割或不切割的铸造工艺，是铸造行业的一项优秀技术。它被广泛使用。它不仅适用于各种类型和合金的铸造，而且可以生产出比其他铸造方法具有更高尺寸精度和表面质量的铸件，甚至复杂的、耐高温的、难以加工的、其他铸造方法难以铸造的铸件也可以通过熔模精密铸造来铸造。 熔模铸造是在古代蜡模铸造的基础上发展起来的。作为一个古老的文明，中国是最早使用这项技术的国家之一。早在公元前几百年，中国古代劳动人民就创造了这种失传的铸蜡技术，用来铸造钟鼎和具有各种精美图案和文字的器皿，如春秋时期曾侯乙墓的青铜板。曾侯乙墓雕像板的底座是多条龙缠绕在一起，首尾相连，上下交错，形成一个中间镂空的多层云纹图案。这些图案很难用普通的铸造工艺来制作，而失蜡法的铸造工艺可以利用石蜡无强度、易雕刻的特点，用普通的工具雕刻出与曾侯乙墓的雕像板相同的石蜡工艺品，然后加入浇注系统，经过上漆、脱蜡、浇注，得到精美的曾侯乙雕像板 现代熔模铸造法在20世纪40年代实际应用于工业生产当时，航空喷气发动机的发展要求制造具有复杂形状、精确尺寸和光滑表面的耐热合金部件，如叶片、叶轮和喷嘴。由于耐热合金材料难以加工，零件形状复杂，因此不可能或难以用其他方法制造。因此，需要找到一
种新的精确的成型工艺。因此，现代熔模铸造法借鉴了古代传下来的失蜡铸造法，通过对 材料和工艺的改进，在古代工艺的基础上取得了重要的发展。因此，航空工业的发展促进了熔模铸造的应用，熔模铸造的不断改进也为航空工业进一步提高性能创造了有利条件。 中国在20世纪50年代和60年代开始将熔模铸造应用于工业生产此后，这种先入为主的铸造技术得到了极大的发展，并已广泛应用于航空、汽车、机床、船舶、内燃机、燃气轮机、电信仪器、武器、医疗器械、切割工具等制造业，以及工艺品的制造。所谓的 熔模铸造工艺简单地指用易熔材料(如蜡或塑料)制作易熔模型(称为熔模或模型)，在其上涂覆几层特殊的耐火涂层，干燥并硬化形成整体外壳，然后用蒸汽或温水将外壳上的模型熔化，然后将外壳放入砂箱中，在其周围填充干砂，最后将模具放入穿透式烘烤器中进行高温烘烤(例如，当使用高强度外壳时，脱模后的外壳可以不造型直接烘烤)、模具或外壳 熔模铸件尺寸精度高，一般可达CT4-6(砂型铸造CT10~13，压铸CT5~7)。当然，由于熔模铸造工艺过程复杂，影响铸件尺寸精度的因素很多，如模具材料的收缩、熔模的变形、加热和冷却过程中模壳的线性变化、合金的收缩率以及铸件在凝固过程中的变形等。因此，普通熔模铸件的尺寸精度相对较高，但其一致性仍有待提高(使用中高温蜡材料的铸件的尺寸一致性有待提高)用 压制熔体模具时，采用型腔表面光洁度高的型材，因此熔体模具的
压铸工艺参数(速度)教案(精)
职业教育材料成型与控制技术专业 教学资源库 《铝合金铸件铸造技术》课程教案 压力铸造 —压铸工艺参数（速度） 制作人：刘洋 陕西工业职业技术学院
压力铸造—压铸工艺参数（速度） 一、压射速度 压射速度又称冲头速度，它是压室内的压射冲头推动金属液的移动速度，也就是压射冲头的速度。压射过程中压射速度是变化的，它可分成低速和高速两个阶段，通过压铸机的速度调节阀可进行无级调速。 压射第一、第二阶段是低速压射，可防止金属液从加料口溅出，同时使压室内的空气有较充分的时间逸出，并使金属液堆积在内浇口前沿。低速压射的速度根据浇到压室内金属液的多少而定，可按表1选择。压射第三阶段是高速压射，以便金属液通过内浇口后迅速充满型腔，并出现压力峰，将压铸件压实，消除或减小缩孔、缩松。 表1 低速压射速度的选择 计算高速压射速度时，先由表2确定充填时间然后按下式计算： u高=4V[l+(n-l)×0.1]/(πd2t) 式中u高—高速压射速度(m/s)； V—型腔容积，包括溢流槽部分及浇注系统部分(m3)； n—型腔数； d—压射冲头直径(m)； t—填充时间(s)。 按式计算的高速压射速度是最小速度，一般压铸件可按计算数值提高
1.2倍，有较大镶件的压铸件或大模具压小铸件时，可提高至1.5～2倍。 二、充型速度 金属液通过内浇口处的线速度称为充型速度，又称内浇口速度。它是压铸工艺的重要参数之一。选用内浇口速度时，请注意如下几点: （1）铸件形状复杂或薄壁时，内浇口速度应高些； （2）合金浇入温度低时，内浇口速度可高些； （3）合金和模具材料导热性能好时，内浇口速度应高些； （4）内浇口厚度较厚时，内浇口速度应高些。 计算高速压射速度时，按下式计算： υ/V=πD2/4F 式中V—压射速度(m/s)； υ—充型线速度(m/s)； D—压室或冲头截面直径(m)； F—内浇口直径(m)。 一般压铸件可按计算数值提高1.2倍，有较大镶件的压铸件或大模具压小铸件时，可提高至1.5～2倍。
实习指导书—铸造3.4
铸造成型技术实训指导书 机械工程训练中心2011年5月修订
一、目的 学生通过锻造实训达到以下目的： 1、了解砂型铸造生产过程、特点和应用；了解型（芯）砂的主要性能、组成； 2、了解模样、铸件和零件三者之间的关系； 3、了解铝合金的熔炼、浇注工艺；了解中频感应熔练炉的结构、工作原理； 4、了解冲天炉的构造、炉料的组成及其主要作用；了解常见特种铸造的特点和应用； 5、了解新材料、新工艺、新技术在铸造方面的应用。 6、熟悉造型、制芯的方法，能正确选择、使用造型工装、工具与辅具，掌握手工两箱造型 (如：整模造型、分模造型、挖砂造型等) 的特点及操作技能； 7、熟悉分型面的选择，浇注系统的组成、作用和开设原则，具备对结构简单的小型铸件进行简单经济分析、工艺分析和选择造型方法的能力； 8、独立完成结构简单的小型铸件(如飞机模型)的造型、浇注、清理等操作。 二、铸造成形的原理 铸造生产是把金属加热熔化浇注到铸型的型腔中，待熔融的金属液凝固冷却后获得一定形状、尺寸和性能金属件的成形生产工艺方法。 三、内容 1、砂型铸造生产过程、型（芯）砂的主要性能、组成； 2、模样、铸件和零件三者之间的关系； 3、铝合金的熔炼、浇注工艺，中频感应熔练炉的结构、工作原理； 4、造型、制芯的方法，手工两箱造型 (如：整模造型、分模造型、挖砂造型等) 的操作技能。 5、分型面的选择，浇注系统的组成、作用和开设原则，小型铸件简单经济分析、工艺分析和造型方法的选择。 6、飞机模型的造型、浇注、清理等操作 四、设备、造型工具及辅助工具 一）、设备 1、40KW中频感应熔练炉—台； 2、混砂设备（辗轮式混砂机）一台，筛沙机一台；
消失模铸造工艺规程
消失模铸造工艺规程（初稿） 1、消失模铸造工艺流程： 2、国产可发性EPS珠粒的技术指标： 2.1 发泡剂质量分数6.0~8%，使用时最低不低于5.5%。 2.2 剩余苯乙烯单体质量分数含量不大于0.1% 2.3 相对分子量在18万~27万。 2.4 含水量小于0.5%（体积分数）。 2.5 密度1.03g/cm3，表观密度0.6 g/cm3 2.6 根据铸铁件最小壁厚选取EPS粒度，具体铸铁件选取规格如下： 2.7 EPS珠粒粒度应均匀，每一粒径范围的过筛率不小于90%。
2.8 EPS珠粒应按使用量、质保期分批做好标识，低温铁桶密封储存，最 好冷藏（-12~-10℃），确保使用时发泡剂含量符合工艺要求。 3. 3、铸造用泡沫塑料的规格型号：8 Zkb-18，密度0.015~0.020g/cm3，EPS珠粒筛号10~16，板材， 物理性能符合标准要求。 4、预发泡 使用间隙式蒸汽预发机完成EPS珠粒预发。 4.1 按设备操作工艺规程点检设备，在设备逐项性能良好的前提下启动。 4.2 核对EPS珠粒的生产批号、存放时间、发泡剂含量、粒度等指标是否 符合工艺要求。EPS珠粒应于使用时开封，同时取样检验。检验项目 包括：表观密度、水分、粒度、发泡剂含量。对已经开封的要依据开 封时间核对是否超过规定的存放时间或检验其发泡剂含量。 4.3 严禁使用超过质保期或发泡剂含量小于 5.5%的EPS珠粒。 4.4 控制温度95~105℃，压力0.01~0.04MPa, 时间60~120S。 4.5 预发泡后的珠粒，装入熟化框，转入熟化工序。在熟化框标识卡上做 好预发完成时间、数量等记录。 5、预发珠粒的熟化 5.1 对预发后的珠粒，应测量其堆积密度及水分，一般堆积密度 0.016~0.022g/cm3，水分2%以下。 5.2 参照下表确定预发珠粒的熟化时间：
砂型铸造的基本过程 Jun-2014
?砂型铸造的基本过程https://www.wendangku.net/doc/661049955.html,/20111213/62031.html ?砂型铸造有六个基本步骤: 1) 把模样放入砂中制成一个模具。 2) 在浇注系统中把原型和砂子接合起来。 3) 把模样去掉。 4) 把模具的空隙用熔化了的金属填充起来。 5) 让金属冷却。 6) 把砂型模具敲掉取出铸件。 砂型铸造案例 项目导入：轴承座铸件的造型工艺方案。 铸件简图：轴承座如图2-1所示。 铸件材料：HT150。 体积参数：轮廓尺寸240mm′65mm′75mm，铸件重量约5kg。 生产性质：单件生产。 项目要求：确定铸件的造型工艺方案并完成造型操作。
图2-1 轴承座 将液体金属浇入用型砂捣实成的铸型中，待凝固冷却后，将铸型破坏，取出铸件的铸造方法称为砂型铸造。砂型铸造是传统的铸造方法，它适用于各种形状、大小及各种常用合金铸件的生产。套筒的砂型铸造过程如图2-2所示，主要工序包括制造模样型芯盒、制备造型材料、造型、制芯、合型、熔炼、浇注、落砂、清理与检验等。 图2-2 套筒的砂型铸造过程 铸件生产前需根据零件图绘制出铸造工艺图，铸造工艺图是在零件图上用各种工艺符号及参数表示出铸造工艺方案的图形。其中包括：浇注位置，铸型分型面，型芯的数量、形状、尺寸及其固定方法，加工余量，收缩率，浇注系统，起模斜度，冒口和冷铁的尺寸和布置等。铸造工艺图是指导模样(型芯盒)设计、生产准备、铸型制造和铸件检验的基本工艺文件。砂型铸造主要工序包括： (1) 根据零件图制造模样和型芯盒； (2) 配制性能符合要求的型(芯)砂； (3) 用模样和型芯盒进行造型和造芯； (4) 烘干型芯(或砂型)并合型； (5) 熔炼金属并进行浇注； (6) 落砂、清理和检验。 2.1.1 常用造型工模具 1. 砂箱
铸造教案(一)
铸造教案（一） 【教学组织】 1．提问10分钟 2．讲解70分钟 3．小结5分钟 4．布置作业5分钟 5．两课时 【教学内容】 第四章金属热加工基础 ●热加工是在较高温度（高于再结晶温度）下对金属材料进行加工的方法。 热加工通常包括热处理、铸造、热轧、锻造、焊接、热切割、热喷涂等工艺。 第一节铸造成形 ●铸造是指熔炼金属，制造铸型，并将熔融金属浇入与零件形状相适应的铸型中，待液态金属凝固后获得一定形状、尺寸和性能的金属零件或毛坯的成形方法。 ●用铸造成形方法得到的毛坯称为铸件。 一、铸造基础知识 1．铸造方法分类 铸造方法主要分为砂型铸造和特种铸造两类。 ●砂型铸造是指在砂型中生产铸件的铸造方法。 ●特种铸造是指与砂型铸造不同的其他铸造方法。特种铸造包括金属型铸造、压力铸造、离心铸造、熔模铸造、低压铸造、陶瓷型铸造、连续铸造和挤压铸造等。 2．铸造特点 （1）铸造适应性广。 （2）铸造具有较好的经济性。 （3）铸件力学性能较低。 二、砂型铸造 1．造型材料、造型工具及砂型组成 （1）造型材料。
●制造铸型用的材料称为造型材料。 造型材料主要包括型砂和芯砂。 型砂和芯砂主要由原砂（SiO2）、粘结剂（如粘土、膨润土、水玻璃、植物油、树脂等）、附加物（如煤粉或木屑等）、旧砂和水组成。 造型材料应具备一定的强度、可塑性、耐火性、透气性、退让性和溃散性等性能。 （2）造型工具。 ●制造铸型用的工具称为造型工具。 造型工具有：砂箱、底板、舂砂锤、通气针、起模针、皮老虎、镘刀、秋叶、提钩、半圆等。 （3）砂型组成。 ●从砂型中取出模样后形成的空腔称为型腔。 ●上砂型与下砂型的分界面称为分型面。 ●型芯上的延伸部分称为芯头，用于安放和固定型芯。 图4-5 砂型组成示意图 2．造型方法 ●用型砂及模样等工艺装备制造砂型的方法和过程，称为造型。 造型方法通常分为手工造型和机器造型两大类。 （1）手工造型。 ●全部用手或手动工具完成的造型工序称为手工造型。 ①整体模造型。 ●整体模造型是将模样做成与零件形状相应的整体结构进行造型的方法。 整体模造型操作简便，不会产生错箱，适用于形状简单、横截面依次减小、最大截面在端部的铸件。 a）填砂、紧砂、造下砂型b）刮砂c）翻转下型，撒分型砂，造上砂型，扎通气
(完整版)造型材料与工艺实验指导书17版
造型材料与工艺 实验指导书 主撰人：刘宝顺 审核人：刘恒丽 天津商业大学艺术学院 二〇一八年三月
前言 1.实验总体目标 本实验课程旨在配合《造型材料与工艺》课程理论知识学习，使学生深入理解、掌握现代工业产品涉及的典型常用材料的性质、特点和加工制造工艺方法，在设计中合理有效地选择、使用材料。通过实验加工制作，切身接触、使用材料，深入了解、体会材料及其加工工艺；通过自主设计、规划实验，提高动手能力，培养创新能力。 ⒉适用专业、年级、课程及课程编号： 工业设计，三年级，造型材料与工艺，1742213017 ⒊先修课程 工程图学，工程力学，金工实习，机械设计基础 ⒋实验课时分配 ⒌实验环境 本实验课程需要为每组学生分配不少于1.2平方米的工作台面，且配置公共使用的钳工工作台、砂轮机、台转、小型机床、电锯、电焊机等。 ⒍实验总体要求 本实验课程在进行有人身安全危险的作业项目时，要求学生佩戴防护镜、手套、口罩等防护用具、装备。实验前，指导教师应对学生进行安全须知教育、指导；在操作设备前，应认真学习操作流程和相关安全保护要求。 ⒎本实验的重点、难点及教学方法建议 本实验的重点是让学生了解、掌握常用材料的性质及加工制造工艺，难点在于合理、有效地使用相关加工手段和工具，并理解批量工业化生产的工艺要求。教学方法上建议指导教师结合实验项目进行相关示范操作及成品展示与评价，指导工艺要点，启发学生灵活地使用工艺方法，掌握操作技巧。
目录 实验一金属的成型工艺 (3) 实验二金属的加工工艺 (6) 实验三塑料特性与成型工艺 (9) 实验四木制品制作 (12)
实验一金属的成型工艺 一、实验目的 通过实验使学生了解、掌握铸造工艺的一般流程、特点和要求，体会金属特有的质感和铸造成型的特点，了解模具的基本特征、要求与作用，建立工艺与精度的概念，进而理解金属零件生产制造的一般规律和特点。通过学生自主设计、制作蜡模和铸造成型，培养学生的实践动手能力，训练学生的想象力、综合分析、解决问题能力。鼓励学生改进工艺方法，训练学生的创新意识和能力。 二、实验内容 采用失蜡法铸造金属锡（合金）零件。需要学生使用石蜡制作原模，然后翻制成石膏模或树脂砂模，并按照工艺要求铸造零件，经过后续修整、加工，最后完成设计的成品。其中，涉及石蜡、石膏、树脂砂及金属锡的性质、使用等，需要讲解说明，提示学生预习有关知识。 三、实验要求 本实验采用学生自主训练为主开放模式的教学组织形式进行。实验前，指导教师应根据实验内容和工作条件集中进行实验内容、方法、流程的讲解和示范，并在学生操作过程中，针对具体问题进行答疑和指导。 四、实验准备 实验前，学生需结合课堂理论讲授的相关金属铸造及机械加工知识进行预习准备，了解、预习所涉及的石蜡、石膏、树脂砂的性质和使用方法，了解锡（包括锡合金）的基本性质，并准备好待制作的产品零件图纸。实验室准备蜡模、成品样件等供教师讲解、学生参考。 五、实验原理、方法和手段 失蜡法金属铸造工艺采用石蜡等易熔化材料制作零件原模，原模表面用石膏或树脂砂等包裹形成铸造模，通过熔去石蜡形成铸造型腔，然后向型腔内浇注熔化的金属，冷却后去除石膏或树脂砂即得到铸件，经修整、后加工，完成零件成品的制作。 本实验的铸造工艺原理属于重力铸造，对于一些具有自由端面特殊类型零件，可采用半敞开式铸模进行铸造。
铸造作业指导书
文件名称定位座作业指导书文件编号JGYZ01-04A-011Z 页数 4 编制部门技术中心编制日期2013-03-25 版本 A 序号工序特 性等级 作业 名称 作业要求图示检验要求 安全防 控要求 备注 1 蜡 型 1、压蜡温度48-53℃，压蜡压力0.25-0.4MPa， 保压时间10S，起模时间5min。 2、合模前必须将上下模清理干净后合模。 3、蜡模表面不得有缺陷。 1、非加工面必须光滑、平 整、无缺陷。 2、蜡模完全冷却后按左图 示意摆放。 3、模样修整后，不得有飞 边、缺角、气孔、皱纹。 4、蜡屑清理干净。 填写记录 表（蜡模 制造，编 号 JZQ/ZZ-Q R-02-01） 2 浇 口 道 蜡 模 1、使用05号浇口棒。 2、清理模具，涂分型剂，合模后注入蜡液。 3、将木棒插入半凝固蜡液中，插入深度距 离底部5-20mm。 4、冷却取出，轻擦和模。 5、修刮飞边毛刺，修补少量缺陷的蜡模。 1、浇棒使用是否正确。 2、检查木棒是否放正。 3、检查木棒插入深度是否 符合要求。 3 蜡 模 组 焊 1、焊接蜡件必须放正，焊接牢固。 2、焊接后必须清理蜡屑。 3、模组焊接摆放整齐。 4、蜡型与浇口间距应大于80mm。 1、焊接前检查模样是否合 格、浇口棒是否合格。 2、焊接后检查是否有缝隙 和流蜡。 3、浇口冒口是否焊正。 4、焊接后是否将蜡屑吹干 净。 填写记录 表（蜡模 组焊，编 号： JZQ/ZZ-Q R-02-02）
文件名称定位座作业指导书文件编号JGYZ01-04A-011Z 页数 4 编制部门技术中心编制日期2013-03-25 版本 A 序号工序特 性等级 作业 名称 作业要求图示检验要求 安全防 控要求 备注 4 ▲ 关键 工序 制壳 1、表面层砂粒40-70目，涂料粘度24-35S （夏季走下限、冬季走上限）,用氯化铵硬化 液比重1.05-1.12，硬化时间10-15min，空干 15-20 min。 2、过渡层砂粒7-10目，涂料粘度45-65s（夏 季走下限、冬季走上限），用氯化铵硬化液 比重1.05-1.12，硬化时间20-30min，空干时 间空干15-20 min。加固层用氯化铝硬化液 比重1.20-1.25，硬化时间30-40mim。 3、面层撒砂硬化干燥2层，过渡层撒砂硬 化干燥1层，加固层撒砂硬化干燥3层半。 4、面层涂料配置合理，清理涂料表面蜡屑。 5、注意槽孔内的涂料和砂粒到位，每层干 透后才能制备后一层。 1、注意面层和过渡层涂料 粘度，每天至少用粘度计检 测一次，粘度计规格： 100ml,￠6mm。 2、注意氯化铵、氯化铝硬 化液比重，每天至少用比重 计检查一次，比重计规格： 1.0-1.1、1.1-1.2、1.2-1.3。 / 填写记录 表（涂料 制备，编 号： JZQ/ZZ-Q R-02-03） 5 脱蜡 及蜡 回收 1、加水调节脱蜡槽水位到适当高度。 2、铲除浇口杯上杂物，并用空压气吹净， 浇口杯上不能重叠模壳，水温大于90℃后， 放入吊篮脱蜡。 3、当浇口棒松动时及时拿出，接着少量放 热水，催赶蜡液溢出回收，回收蜡送至蜡处 理缸。 4、蜡脱净后，立即将吊篮调离脱蜡槽。 5、接着适量放水保持水位。 6、脱蜡后及时将型腔内水倒干净，倒水时 要左右摇晃将内浇口沙粒倒干净，每串模壳 重新用热水清洗1-2次。 1、水温大于90℃，热水脱 蜡时间40-50分钟。 2、制好的型壳自然干燥6 小时以上后方能脱蜡。 3、脱蜡后模壳摆放时将浇 口朝下，堆放整齐。 4、蜡处理时：将回收蜡送 至处理缸内加入3-5%的盐 酸反应1-2小时，使蜡还原 后，沉淀2-3小时后放蜡。 / 填写记录 表（脱蜡、 蜡回收处 理，编号： JZQ/ZZ-Q R-02-04， JZQ/ZZ-Q R-02-05）
铸造工艺学课程设计案例
前言 铸造工艺学课程是培养学生熟悉对零件及产品工艺设计的基本内容、原则、方法和步骤以及掌握铸造工艺和工装设计的基本技能的一门主要专业课。课程设计则是铸造工艺学课程的实践性教学环节，同时也是我们铸造专业迎来的第一次全面的自主进行工艺和工装设计能力的训练。在这个为期两周的过程里，我们有过紧张，有过茫然，有过喜悦，从中感受到了学习的艰辛，也收获到了学有所获的喜悦，回顾一下，我觉得进行铸造工艺学课程设计的目的有如下几点：通过课程设计实践，树立正确的设计思想，增强创新意识，培养综合运用铸造工艺学课程和其他先修课程的的理论与实际知识去分析和解决实际问题的能力。 通过制定和合理选择工艺方案，正确计算零件结构的工作能力，确定尺寸，掌握了浇冒口的作用及其原理，具有正确设计浇冒口系统的初步能力；掌握铸造工艺和工装设计的基本技能。 熟悉型砂必须具备的性能要求，原材料的基本规格及作用，并初步具备分析和解决型砂有关问题的能力。 熟悉涂料的作用、基本组成及质量的控制；了解提高铸件表面质量和尺寸精度的途径。 了解合金在铸造过程中容易产生的铸造缺陷以及采取相关的防止途径，并初步具备分析、解决这类缺陷的基本解决途径 学习进行设计基础技能的训练，例如：计算、绘图、查阅设计资料和手册等。
目录 零件铸造工艺分析 (4) 零件基本信息 (4) 材料成分要求 (4) 铸造工艺参数的确定 (4) 铸造尺寸公差和重量公差 (5) 机械加工余量 (5) 铸造收缩率 (5) 拔模斜度 (5) 其他工艺参数的确定 (5) 工艺补正量 (5) 分型负数 (5) 非加工壁厚的负余量 (5) 反变形量 (5) 分芯负数 (6) 铸造三维实体造型 (6) 上冠件图纸技术要求 (6) 上冠件结构工艺分析 (6) 基于UG零件的三维造型 (6) 软件简介 (6) 零件的三维造型图 (6) 第三章铸造工艺方案设计 (7) 工艺方案的确定 (7) 铸造方法 (7) 型（芯）砂配比 (8) 混砂工艺 (8) 铸造用涂料、分型剂及修补材料 (8) 铸造熔炼 (8) 熔炼设备 (9) 熔炼工艺 (9) 分型面的选择 (9) 砂箱大小及砂箱中铸件数目的确定 (10) 砂芯设计及排气 (11) 芯头的基本尺寸 (11) 芯撑、芯骨的设计 (12) 砂芯的排气 (12) 第四章浇冒系统的设计及计算 (12) 浇注系统的类型及选择 (12) 浇注位置的选择 (12)
(完整word版)金属材料教案.
机械工程学院课程教案 课程名称金属材料与热处理课程编码教材《工程材料与热加工》大连理工大学出版社 第7 章低合金钢与合金钢学时 2 教学目的： 1 掌握钢的分类与牌号、性能特点及应用 2掌握常用非合金钢的种类、牌号、性能特点及应用； 3 能够识别我非国合金工具钢及常用特殊性能钢的牌号 教学重点： 1. 钢的分类及钢铁合金的分类与牌号、性能特点及应用； 2.非合金钢的种类、牌号、性能特点及应用； 3. 掌握铸造碳钢种类、牌号、性能特点及应用； 教学难点： 1. 钢的分类及钢铁合金的分类与牌号、性能特点及应用； 2.非合金钢的种类、牌号、性能特点及应用； 3. 掌握铸造碳钢种类、牌号、性能特点及应用； 授课形式：讲练结合，传授法
教学内容 第五章钢铁材料 5.1.1 钢的分类及合金牌号统一数字代号体系 5.1.2 钢铁及合金牌号统一数字代号体系 5.2 非合金钢 5.2.1 常存杂质元素的影响及非合金钢的分类 1.常存杂质元素的影响 2.非合金钢的分类 提问或作业
机械工程学院课程教案 课程名称金属材料与热处理课程编码教材《工程材料与热加工》大连理工大学出版社 第 5 章第3、4 节学时 2 教学目的： 1.掌握低合金钢的化学成分、性能与热处理牌号及用途 2.掌握合金钢化学成分、性能与热处理牌号及用途 3.掌握合金工具钢和高速工具钢的化学成分、性能与热处理牌号及用途 教学重点： 1.低合金钢、合金钢、工具钢和高速工具钢的化学成分 2.低合金钢、合金钢、工具钢和高速工具钢性能与热处理牌号及用途 教学难点： 低合金钢、合金钢、工具钢和高速工具钢的牌号及工艺曲线图 授课形式： 讲练结合，传授法
机械设计实验指导书(1)
机械设计实验指导书 贺俊林冯晚平编著 机械设计制造及其自动化 农业机械化及其自动化专业用 3 山西农业大学工程技术学院 机械原理与零件实验室 2008年
目录 实验一、减速器拆装实验 (2) 实验二、轴系结构设计实验 (6) 实验三、齿轮结构设计实验 (9) 实验四、带传动实验 (12) 实验五、齿轮传动效率实验 (17)
实验一减速器拆装 一、实验目的 1.了解减速器各部分的结构，并分析其结构工艺性。 2.了解减速箱各部分的装配关系和比例关系。 3.熟悉减速器的拆装和调整过程 二、实验所用的工具、设备、仪器（每试验小组） 1.二级减速器一台 2.游标卡尺一把 3、活搬手二把 4、套筒扳手一套 5、钢板尺一把 三、实验内容 1.了解铸造箱体的结构。 2.观察、了解减速器附属零件的用途，结构安装位置的要求。 3.测量减速器的中心距，中心高、箱座下凸缘及箱盖上凸缘的厚度、筋板厚度、齿轮端面与箱体内壁的距离、大齿轮顶圆与箱体底壁之间的距离等。 4.了解轴承的润滑方式和密封装置，包括外密封的型式，轴承内侧的挡油环、封油环的作用原理及其结构和安装位置。
四、实验步骤 1.拆卸。 （1）仔细观察减速器外部各部分的结构，从各部分结构中观察分析回答后面思考题内容。 （2）用板手拆下观察孔盖板，考虑观察孔位置是否恰当，大小是否合适。 （3）拆卸箱盖 a、用扳手拆卸上，下箱体之间的连接螺栓、拆下定位销。将螺栓，螺钉、垫片、螺母和销钉放在盘中，以免丢失，然后拧动启盖螺钉使上下箱体分离，卸下箱盖。 b、仔细观察箱体内各零部件的结构和位置，并分析回答后面思考题内容。 c、测量实验内容所要求的尺寸。 d、卸下轴承盖，将轴和轴上零件一起从箱内取出，按合理顺序拆卸轴上零件。 2.装配 按原样将减速器装配好，装配时按先内部后外部的合理顺序进行，装配轴套和滚动轴承时，应注意方向，注意滚动轴承的合理装拆方法，经指导教师检查合格后才能合上箱盖，注意退回启盖螺钉，并在装配上、下箱盖之间螺栓前应先安装好定位销，最后拧紧各个螺栓。 五、注意事项 1.切勿盲目拆装，拆卸前要仔细观察零、部件的结构及位置，考虑好拆装顺序，拆下的零、部件要统一放在盘中，以免丢失和损坏。 2.爱护工具、仪器及设备，小心仔细拆装避免损坏