机械制造教案

广东省技工学校文化理论课教案共3页第1页科目机械制造工艺一章一节课题铸造概述授课日期2．24课时2班级10机电一班授课方式讲授法为主作业题数2拟用时间10分钟教学目的1、理解铸造的的含义？2、掌握铸造和铸件的概念3、了解铸造方法的优缺点及铸造的分类4、熟悉砂型铸造的一般工艺过程选用教具挂图挂图重点理解铸造的一般工艺过程难点铸造的特点教学回顾1、机械制造工艺过程一般是怎样的一个过程？2、生产过程是什么？3、什么是工艺过程？审阅签名：年月日教学过程共3页第2页新课：铸造：将熔融金属浇注、压射或吸入铸型型腔中，待其凝固后得到一定形状和性能铸件的方法称为铸造。用水结成冰这一形象的比喻来加深同学们对铸造方法的认识。铸件：铸造所获得的金属工件或毛坯，称为铸件。一、铸造的特点铸造具有的优点：1、采用铸造方法，可获得外形及内腔复杂的铸件，如各种箱体、床身、机架、汽缸体等。减速箱或齿轮箱、钻床的床身、车床的刀架，男装摩托车的发动机是内燃机，其位置在什么地方？油箱下面，其外壳是什么颜色？银色，其外形是不是很复杂？因为其内部产生的热量较多，必须要有良好的散热效果，外形有一些散热片结构，结构也颇复杂，这个外壳是铸造出来的，材料是铸造铝合金。2、铸件的尺寸与质量几乎不受限制。3、铸件的形状及尺寸与零件较接近，减少了切削加工量，节省了材料。4、铸件的原材料来源广，成本低。还可回收利用报废的机件或废旧金属。铸造的缺点：（1）生产工序多，工艺过程较难控制，铸件易产生缺陷。（2）铸件的尺寸均一性差，尺寸精度低。（3）铸件的质量比不上锻件。教学过程共3页第3页（4）工作环境差，温度高，粉尘多，而且劳动强度大。二、铸造的分类铸造可分为砂型铸造和特种铸造，1、砂型铸造又可分为湿型铸造和干型铸造。湿型铸造（砂型未经烘干处理）干型铸造（砂型经烘干处理）。砂型铸造一般的工艺过程是：制造砂型、制造芯砂、烘干、（用于干型）、合箱、浇注、落砂及清理、铸件检验等工艺过程组成。如挂图1-1，以齿轮毛坯的砂型铸造工艺过程，详细讲解各个工艺步骤。2、特种铸造除了砂型铸造以外的其他铸造方法都称为特种铸造。金属型铸造压力铸造离心铸造熔模铸造等。课堂小结：略写布置作业：P15，1，2广东省技工学校文化理论课教案共4页第1页科目机械制造工艺一章二节课题砂型的制作授课日期3．1-3．3课时4班级10机电一班授课方式讲授法作业题数1拟用时间10分钟教学目的1、理解造型材料的必备性能及模样和芯盒的制造注意事项。2、掌握常用的造型方法及应用特点3、了解常用造芯方法及注意事项选用教具挂图挂图重点砂型的造型方法难点制造注意事项。教学回顾复习铸造的含义、特点与类型。审阅签名：年月日教学过程共4页第2页一、砂型铸型——用型砂、金属或其他耐火材料制成，包括形成铸件形状的空腔、型芯和浇冒口系统的组合整体称为铸型。砂型——用型砂制成的铸型称为砂型。二、造型材料造型材料包括砂、黏土、有机或无机粘结剂和其他附加物。型砂——按一定比例配合的造型材料，经过混制，符合造型要求的混合料。芯砂——按一定比例配合的造型材料，经过混制，符合造芯要求的混合料。型（芯）砂的性能要求：（1）可塑性——型砂在外力作用下，可以成形，外力消除后你能保持其形状的性能。（2）强度——型砂、芯砂抵抗外力破坏的能力。（3）耐火性——型砂在高温下熔融金属的作用下不软化、不熔融烧结及不粘附在铸件表面上的性能。（4）透气性（5）退让性三、模样和芯盒1、模样模样——由木材、金属或其他材料制成，用来形成铸型型腔的工艺装备。模样是按照根据零件图样要求绘制的铸造工艺图样制造的。制造模样要注意：（1）加工余量一般小铸件的加工余量是2-6毫米。（2）收缩余量不同的铸造金属（或合金）其线收缩率不同。（3）起模斜度一般为α=0.5°-3°。（4）铸造成圆角作用：造型方便，防止粘砂及应力集中而产生裂纹。教学过程共4页第3页（5）芯头用以定位的支承型芯。（6）分型面铸型组元间的接合面。（7）芯盒制造型芯或其他耐火材料芯所用的装备。1、生产过程与工艺过程（1）生产过程——将原材料转变为成品的全过程称为生产过程。包括产品设计、生产组织准备和技术准备、原材料购置、运输和保存，以及毛坯制造、零件加工、产品装配和试验、销售和服务等一系列工作。生产的过程包括了方方面面，既有产前的准备工作，又有生产制造的各个工序，更有产后的销售及售后服务等。（2）工艺过程——改变生产对象的形状、尺寸及相对位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程称为工艺过程。工艺过程包括毛坯制造、零件加工热处，以及产品的装配和试验等。是生产过程一个很重要的环节。产品的质量的好坏主要在于这一个环节。特点：方法简便，工艺装备简单，适应性强，在单件或小批量生产，特别是大型铸件和复杂铸件生产中应用广泛，但生产率低，劳动强度大，铸件质量不稳定。方法：有箱造型、脱箱造型、地坑造型和刮板造型等。有箱造型：分整体模造型和分开模造型整体模：没有分模面的模样。分开模：有分模面的模样。整体模造型：造型方法简单，适用于形状简单的铸件。分开模造型：分两箱造型和三箱造型，其中两箱造型是应用最广的一种。2、机器造型和自动化造型特点：可提高生产率，改善劳动条件，提高铸件精度和表面质量，但设备、工艺装备等投资较大，适用于大批量生产和流水线生产。教学过程共4页第4页五、造芯（一）造芯——制造型芯的过程。可分手工造芯和机器造芯。1、手工造芯：主要应用于单件、小批量生产中。2、机器造芯：是利用造芯机来完成填砂、紧砂和取芯的，生产效率高，型芯质量好，适用于大批量生产。（二）烘芯：目的是提高型芯的强度和透气性，减少型芯的发气量。放入芯骨可增强型芯强度，扎通气孔或埋通气蜡线可提高透气性。（三）表面涂料：目的是提高型芯表层的耐火度、保温性、化学稳定性、使型芯表面光滑，并提高其抵抗高温熔融金属的侵蚀能力。六、浇注系统及冒口1、浇注系统浇注系统：是为填充型腔和冒口而开设于铸型中的一系列通道。通常由浇口杯、直浇道、横浇道和内浇道组成。作用：保证熔融金属平稳、均匀、连续地充满型腔；阻止熔渣、气体和砂料随熔融金属进入型腔；控制铸件的凝固顺序；供给铸件冷凝收缩时所需补充的金属熔液。2、冒口冒口——是在铸型内储存供补缩铸件用熔融金属的空腔。冒口一般设置在铸件的最高处和最厚处。作用：除补缩处，冒口有时还起排气和集渣的作用。七、合型合型（合箱）——将铸型的各个组元如上型、下型、型芯、浇口盆等组合成一个完整铸型的操作过程。合型前及合型时要注意的事项：课堂小结：略写布置作业：P154广东省技工学校文化理论课教案共3页第1页科目机械制造工艺一章三节课题浇注、落砂和清理授课日期3．8课时2班级10机电一班授课方式讲授法、演示法作业题数2拟用时间20分钟教学目的1、了解浇注过程、应注意的问题及落砂及清理的操作2、掌握铸件的外观检查及缺陷选用教具挂图挂图重点铸件常见的缺陷及原因分析难点浇注过程、应注意的问题教学回顾1、造型材料的必备性能及模样和芯盒的制造注意事项。2、常用的造型方法及应用特点3、常用造芯方法及注意事项审阅签名：年月日教学过程共3页第2页一、浇注浇注——将熔融金属从浇包注入铸型的操作称为浇注。浇注过程影响铸件质量的因素有：浇注温度的高低及浇注速度的快慢。浇注前，应把熔融金属表面的熔渣除尽，以免浇入铸型而影响质量，浇注时，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、落砂用手工或机械使铸件和型砂、砂箱分开的操作称为落花流水砂。从铸件中去除芯砂和芯骨的操作称为除芯。方法：手工和机械落砂。铸型浇注后，铸件在砂型内应有足够的冷却时间。过早落砂，会因铸件冷却太快而使其内应力增加，甚至变形开裂。2、清理清理是落砂后从铸件上清除表面粘砂、型砂、多余金属（包括浇、冒口、飞翅和氧化皮）等过程的总称。铸件上浇口、浇道和冒口的清除：铸件：用铁锤敲去。（铸铁硬，脆性大，受冲击易断）铸钢件：用气割切除（强度、硬度高及塑性好）有色金属铸件：用锯削除去。（强度、硬度低，塑性好）教学过程共3页第3页铸件上的粘砂、细小飞翅、氧化皮等可用喷砂或抛丸清砂，水力清砂、化学清砂等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的质量包括外观质量、内在质量和使用质量。铸件均须进行外观质量检查。其项目包括铸件的表面粗糙度、表面缺陷、尺寸公差、形状偏差、质量偏差等。一般通过直接观察或使用有关量具、仪器等进行。铸件常见的缺陷及原因分析：（1）气孔（2）缩孔（3）砂眼（4）粘砂（5）裂纹（在讲授的过程中多演示给学生看）课堂小结：略写布置作业：P156，7广东省技工学校文化理论课教案共3页第1页科目机械制造工艺一章四节课题特种铸造的简介授课日期3．10-3．17课时5班级10机电一班授课方式讲授法作业题数5拟用时间40分钟教学目的1、了解各种特种铸造方法及其所用的设备及工作原理2、熟悉各种特种铸造的应用特点选用教具挂图挂图重点特种铸造的方法简介难点各种特种铸造方法教学回顾1、浇注过程、应注意的问题2、落砂及清理的操作3、掌握铸件的外观检查及缺陷审阅签名：年月日教学过程共3页第2页一、金属型铸造金属型铸造——通过重力作用进行浇注，将熔融金属浇入金属铸型获得铸件的方法。金属型——用金属材料制成的铸型。常用灰铸铁或铸钢制成。型芯——常用砂芯或金属芯。砂芯常用于高熔点合金铸件，金属芯常用于有色金属铸件。特点：与砂型铸造比较1、多次使用，节省造型工时及材料。2、铸件形状准确，尺寸精度高，表面质量高。3、铸件晶粒细，力学性能好。4、生产率高，无粉尘，劳动条件得到改善。5、金属型的设计、制造、使用及维护要求高，成本高，生产准备时间较长。应用：非铁合金铸件的大批量生产，其铸件不宜过大，形状不能太复杂，壁不能太薄。二、压力铸造压铸：使熔融金属在高压下高速充型，并在压力下凝固的铸造方法。压力铸造在压铸机上进行。特点：1、可以铸造形状复杂的薄壁铸件。2、铸件质量高，3、生产率高，成本低，易实现自动化生产。4、压铸机投资大，压铸型制造复杂，生产周期长，费用高。压力铸造是实现少切削或无切削途径之一。教学过程共3页第3页三、离心铸造离心铸造：使熔融金属浇入水平轴、倾斜轴或立轴旋转的铸型，在惯性力作用下，凝固成形的铸件，轴线与旋转铸型轴线重合，这种铸造方法。离心铸造在离心铸造机上进行。立轴离心铸型，适合于高度较小的环类、盘套类铸件水平轴离心铸型，适于制造管、筒、套（包括双金属衬套）及辊轴等铸件。特点：铸件力学性能好，不需浇注系统，无浇冒口等处熔融金属的消耗，省去型芯，设备投资少，效率高。主要适用于铸造空心回转体，如各种管子，缸套、圆筒形铸件，还可以进行双层金属衬套、轴瓦的铸造。四、熔模铸造定义：用易熔如蜡料制成模样，在模样上包覆若干层耐火涂料，制成型壳，熔出模样后经高温焙烧，然后进行浇注的铸造方法称为熔模铸造，又称失蜡铸造。特点：（1）可以制造形状很复杂的铸件，（2）铸件的尺寸精度高，表面粗糙度小，而且不必设置起模斜度和分型面。（3）适应性广，因为型壳的耐火性好，所以既可以浇注熔点低的有色合金铸件，也可以生产高熔点的金属铸件，如耐热合金钢铸件。（4）生产工艺复杂，生产周期长，成本较高，铸件质量不能太大。应用：主要用于铸各种形状复杂的精密小型零件的毛坯，如刀具、汽车、拖拉机、机床上的小型零件等。课堂小结：略写布置作业：P1510，11，12，13，14习题册的评讲：1课时。单元测验；1课时看录相：1课时