鑄造工藝---教學(xué)大綱

1、鑄造工藝課程教學(xué)大綱課程代碼：050141001課程英文名稱：Foundry Technique課程總學(xué)時：56 講課： 50 實驗： 6 上機： 0適用專業(yè)：材料成型及控制工程專業(yè)大綱編寫（修訂）時間：2017.10一、大綱使用說明:（一）課程地位及教學(xué)目標(biāo)（ 1）課程地位本課程是材料成型及控制工程專業(yè)鑄造方向的專業(yè)課，必修。（ 2）教學(xué)目標(biāo)掌握鑄造工藝的基本理論；能夠制定常規(guī)鑄造工藝；具備初步分析和解決鑄造工藝問題的能力。 培養(yǎng)德、智、 體全面發(fā)展并且具有較強工程實踐能力的具有卓越工程師潛質(zhì)的高級應(yīng)用型人才。（二）知識、能力及技能方面的基本要求（ 1 ）知識方面的基本要求掌握原砂的性能，粘

2、土砂的粘結(jié)原理，粘土砂的性能；了解影響粘土砂性能的因素，鑄鐵件用濕型砂的制備。掌握水玻璃砂的硬化機理，水玻璃CO硬化砂的性能。了解水玻璃的基本性能，水玻璃 CO硬化砂的硬化工藝及影響因素。掌握油砂、合脂砂的硬化機理；了解殼芯樹脂砂，熱芯合樹脂砂的工藝特征。掌握夾砂，化學(xué)粘砂的基本原理；了解型壁移動，脹砂，氣體和侵入性氣孔，機械粘砂。掌握鑄造工藝設(shè)計的概念、設(shè)計依據(jù)、內(nèi)容及程序；了解鑄造工藝設(shè)計與經(jīng)濟指標(biāo)和環(huán)境保護的關(guān)系。掌握澆注位置的確定原則，分型面的選擇方法；了解零件結(jié)構(gòu)的鑄造工藝性，造型、制芯方法的選擇。掌握芯頭設(shè)計及各種鑄造工藝設(shè)計參數(shù)；了解確定砂芯形狀及分盒面選擇的基本原則。掌握確定內(nèi)

3、澆道位置及數(shù)量的基本原則、運用水利學(xué)公式計算澆注系統(tǒng)最小斷面尺寸的方法、 鑄鐵件澆注系統(tǒng)的設(shè)計與計算。了解液態(tài)金屬在澆注系統(tǒng)基本組元中的流動，橫澆道發(fā)揮組渣作用的基本原理和澆注系統(tǒng)基本類型的選擇原則。掌握鑄鋼件與鑄鐵件冒口的設(shè)計。了解冷鐵、冒口的種類及補縮原理。（ 2）能力方面的基本要求具備制定簡單零件鑄造工藝的能力；初步具備分析和解決普通砂型鑄造中出現(xiàn)的工藝、型砂問題的能力；具有分析因造型材料所產(chǎn)生的缺陷問題的能力并提出相應(yīng)的改進措施；具有利用本課程基本理論知識進行科學(xué)研究的初步能力。（ 3）技能方面的基本要求熟悉澆注系統(tǒng)水模擬原理，常用原砂、型砂的實驗及檢測方法；能夠獨立進行常規(guī)性能測試、

4、鑄件缺陷分析。（三）實施說明本教學(xué)大綱依據(jù)專業(yè)教學(xué)性指導(dǎo)性計劃制定，指導(dǎo)教學(xué)環(huán)節(jié)。(1)理論教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)以課堂講授為主，課堂討論和課后習(xí)題為輔的教學(xué)方法。以基本理論一一影響因素一鑄造工藝制定與實施一一鑄件性能及缺陷分析一一工藝改進、完好鑄件生產(chǎn)為主線進行教學(xué)。對課程中的重點、難點問題著重講解。由于本課程既具有理論性又具有實踐性，因此在教 學(xué)過程中要注意理論聯(lián)系實際，通過實例鍛煉學(xué)生分析解決問題的能力。采用啟發(fā)式教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生思考問題、分析問題和解決問題的能力；通過作業(yè)調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí) 的主觀能動性，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。(2)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)根據(jù)知識、能力、技能方面的要求，安排實驗項目，適當(dāng)設(shè)置綜合性實

5、驗提高學(xué)生分析解決 實際問題的能力。后續(xù)砂型鑄造工藝課程設(shè)計，進一步鍛煉學(xué)生解決實際問題的能力。(四)對先修課的要求在講授本課前，學(xué)生應(yīng)修完有機化學(xué)、金屬學(xué)與熱處理、流體力學(xué)與傳熱學(xué)、材料成型原理等課程。(五)對習(xí)題、實踐環(huán)節(jié)要的求(1)習(xí)題要求每部分教學(xué)內(nèi)容結(jié)束后， 結(jié)合重點和難點內(nèi)容， 安排適當(dāng)、適量習(xí)題；習(xí)題類型有名詞解釋、 論述題、簡答題等。(2)實踐環(huán)節(jié)要求每項實驗要求學(xué)生依據(jù)實驗指導(dǎo)書預(yù)習(xí)、寫出合格實驗報告。(六)、考核方式及成績評定方式(1)考核方式：考試。(2)考試目標(biāo)：在考核學(xué)生對鑄造工藝技術(shù)、基本知識、基本原理的理解、掌握與應(yīng)用能力。(3)成績構(gòu)成：實驗成績占 10%平時成

6、績、中期考試和作業(yè)占 20%期末考試占70% (七)鑄造手冊5:鑄造工藝，李魁盛編，機械工業(yè)出版社，2011鑄件成型技術(shù)，李魁盛編，機械工業(yè)出版社，2012造型材料，孟爽芬編，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1996二、中文摘要鑄造工藝學(xué)為材料成型及控制工程專業(yè) -鑄造方向?qū)I(yè)課之一。 共分兩大篇：第一篇: 講述了型(芯)砂的原材料基本規(guī)格，粘土砂和化學(xué)粘結(jié)劑砂的性能要求，粘結(jié)或硬化機理，涂 料的作用、組成等。第二篇：鑄造工藝及工裝設(shè)計，主要論述了鑄造工藝設(shè)計的基本概念、鑄造 工藝方案的確定、工藝參數(shù)的選擇和砂芯的設(shè)計，澆注系統(tǒng)設(shè)計、鑄件凝固與補縮的基本原則。本門課程重視理論基礎(chǔ)， 并密切聯(lián)系實際。 通

7、過學(xué)習(xí)本課程，使學(xué)生了解鑄造技術(shù)在國際學(xué)術(shù)領(lǐng) 域中的發(fā)展動態(tài)，并成功應(yīng)用于生產(chǎn)實踐中。三、課程學(xué)時分配表序號教學(xué)內(nèi)容學(xué)時講課實驗上機1第1章粘土砂及涂料181442第2章 無機化學(xué)粘結(jié)劑型(芯)砂663第3章有機化學(xué)粘結(jié)劑砂444第4章鑄造工藝及工裝設(shè)計概念225第5章鑄造工藝方案的確定666第6章鑄造工藝參數(shù)及砂芯設(shè)計447第7章澆注系統(tǒng)設(shè)計10828第8章冒口及冷鐵設(shè)計66合計565060四、教學(xué)內(nèi)容及基本要求第1章粘土砂及涂料總學(xué)時(單位：學(xué)時):18 講課：14 實驗:4上機:0具體內(nèi)容：(1)鑄造用原砂、鑄造用粘土及其特性。(2)常用粘土型砂特點及其應(yīng)用。(3)金屬液與鑄型的界面作用

8、。(4)粘土砂鑄型常見缺陷分析(5)鑄造涂料重點：石英砂的特點，粘土砂原材料性能及要求，掌握檢測方法，粘結(jié)機理，涂料的性能 難點：掌握濕砂型種類和性能，濕型砂用原材料及其質(zhì)量要求、粘結(jié)機理習(xí)題：有關(guān)濕型砂、原砂方面的習(xí)題實驗：(1)原砂性能綜合性實驗：原砂粒形、粒度、粒貌、含泥量、含水量實驗。(2)型砂性能綜合性實驗：型砂透氣性、抗壓強度實驗。第2章 無機化學(xué)粘結(jié)劑型(芯)砂總學(xué)時(單位：學(xué)時):6 講課:6 實驗:0上機:0具體內(nèi)容：(1)鈉水玻璃及鈉水玻璃砂的硬化機理。(2) CO鈉水玻璃砂及砂型(芯)的制造工藝。(3)鈉水玻璃自硬砂。(4)石灰石砂(5)水玻璃舊砂再生重點：鈉水玻璃的基本

9、性能及硬化機理，工藝方法分析，鈉水玻璃砂的潰散性難點：鈉水玻璃砂的硬化機理，存在問題的原因及解決的途徑習(xí)題：有關(guān)水玻璃硬化機理，工藝，潰散性方面的習(xí)題第3章有機化學(xué)粘結(jié)劑砂總學(xué)時(單位：學(xué)時):4 講課:4 實驗:0上機:0具體內(nèi)容：(1)油砂。(2)樹脂自硬砂。(3)殼型(芯)砂。(4)(熱)芯盒法砂芯，溫芯盒砂，氣硬冷芯盒法樹脂砂。重點：硬化原理，制備工藝。難點：硬化原理習(xí)題：有關(guān)油砂和合脂砂硬化機理，(熱)芯盒法砂芯制備工藝方面的習(xí)題。第4章鑄造工藝及工裝設(shè)計概念總學(xué)時(單位：學(xué)時):2 講課:2 實驗:0上機:0具體內(nèi)容：（1）鑄造工藝及工裝設(shè)計的基礎(chǔ)。（2）鑄造工藝設(shè)計與經(jīng)濟指標(biāo)和環(huán)

10、境保護的關(guān)系重點:鑄造工藝設(shè)計的概念，設(shè)計依據(jù)及內(nèi)容程序難點:鑄造工藝設(shè)計的概念習(xí)題:有關(guān)鑄造工藝設(shè)計的概念，設(shè)計依據(jù)及內(nèi)容程序方面的習(xí)題。第5 章鑄造工藝方案的確定總學(xué)時 （ 單位：學(xué)時）:6 講課 :6 實驗 :0 上機 :0具體內(nèi)容:（ 1）零件結(jié)構(gòu)分析。（2）造型（芯）方法及鑄型種類的選擇。（3）澆注位置的確定。（ 4）分型面的選擇。（5）砂箱中鑄件數(shù)量及排列的確定重點:澆注位置和分型面的選擇。難點:澆注位置和分型面的選擇。習(xí)題:有關(guān)造型、制芯方法，澆注位置的確定，分型面的選擇方面的習(xí)題第6 章鑄造工藝參數(shù)及砂芯設(shè)計總學(xué)時 （ 單位：學(xué)時）:4 講課 :4 實驗 :0 上機 :0具體內(nèi)

11、容:（ 1）鑄造工藝參數(shù)。（2）砂芯設(shè)計重點:公差選擇，機械加工余量、收縮率和起模斜度等的設(shè)計，砂芯設(shè)計難點:綜合分析考慮鑄造工藝，砂芯設(shè)計，習(xí)題:有關(guān)鑄造工藝設(shè)計參數(shù)方面的習(xí)題第 7 章 澆注系統(tǒng)設(shè)計總學(xué)時 （單位：學(xué)時）:10 講課 :8 實驗 :2 上機 :0具體內(nèi)容:（ 1）液態(tài)金屬在澆注系統(tǒng)中的流動。（2）澆注系統(tǒng)的基本理論。（3）計算阻流截面的確定。（ 4）鑄鐵件澆注系統(tǒng)。（5）其他合金鑄件澆注系統(tǒng)。重點 : 掌握金屬液在澆口杯、直澆道、橫澆道和內(nèi)澆道中的流動。封閉、開放式澆注系統(tǒng)，澆注時間和金屬液上升速度，設(shè)計步驟，不同合金澆注系統(tǒng)的特點。難點:直澆道的設(shè)計，橫澆道擋渣的作用，內(nèi)澆道的選擇，求解鑄件的澆注時間，澆注系統(tǒng)的計算，根據(jù)合金確定澆注系統(tǒng)習(xí)題:有關(guān)澆注系統(tǒng)方面的習(xí)題實驗:澆注系統(tǒng)水模擬實驗第8 章