93《机械制造工艺基础》教案

《机械制造工艺基础》教案储开生2008-2009第二学期1课题序号2授课班级授课课时2课时授课形式讲解法授课章节名称§1—1概述使用教具投影仪、胶片教学目标1、了解铸造的特点；2、理解铸造的定义以及一般工艺过程；3、知晓铸造的种类。教学重点1、铸造的种类；2、一般工艺过程；教学难点1、铸造的种类；2、一般工艺过程；更新、补充、删节内容课外作业见课堂教学安排中的作业布置教学后记《机械制造工艺基础》教案储开生2008-2009第二学期2授课主要内容或板书设计§1—1概述一、铸造的特点铸造所得到的金属工件或毛坯称为铸件。1、铸造具有以下优点：2、铸造存在如下缺点二、铸造的分类根据生产方法的不同，铸造可分为砂型铸造和特种铸造两大类。1．砂型铸造砂型铸造是用型砂紧实成形的铸造方法。砂型铸造可分为湿砂型铸造两种。砂型铸造的工艺过程一般由造型(制造砂型)、造芯(制造砂芯)、烘干(用于干砂型铸造)、合型(合箱)、浇注、落砂、清理及铸件检验等组成。2．特种铸造一般称砂型铸造以外的其他铸造方法为特种铸造。常用的特种铸造有：金属型铸造、压力铸造、离心铸造、熔模铸造等。《机械制造工艺基础》教案储开生2008-2009第二学期3课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤复习提问1、什么是工艺过程？2、什么是生产过程？导入新课1、热加工包括哪些加工工艺？讲授新课§1—1概述一、铸造的特点将熔融金属浇注、压射或吸人铸型型腔中，待其凝固后而得到一定形状和性能铸件的方法称为铸造。铸造所得到的金属工件或毛坯称为铸件。铸造具有以下优点：(1)可获得复杂外形及内腔的铸件。(2)铸件尺寸与质量几乎不受限制。(3)可铸造任何金属和合金铸件。(4)铸件成本低廉。(5)铸件的形状、尺寸与零件很接近，因而减小了切削加工的工作量，可节省大量金属材料。由于铸造具有上述优点，因此广泛应用于机械零件的毛坯制造，在各种机械和设备中，铸件在质量上占有很大的比例。如拖拉机及其他农业机械，铸件的质量比达40％一70％，金属切削机床、内燃机达70％一80％，重型机械设备则可高达90％。《机械制造工艺基础》教案储开生2008-2009第二学期4课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤讲授新课（续）铸造存在如下缺点：(1)铸造生产工序繁多，工艺过程较难控制。(2)铸件的尺寸均一性差，尺寸精度低。(3)和相同形状、尺寸的锻件相比，铸件的内在质量差，承载能力不及锻件。(4)工作环境差，温度高，粉尘多，而且劳动强度大。二、铸造的分类根据生产方法的不同，铸造可分为砂型铸造和特种铸造两大类。1，砂型铸造砂型铸造是用型砂紧实成形的铸造方法。砂型铸造可分为湿砂型(不经烘干可直接进行浇注的砂型)铸造和干砂型(经烘干的高黏上砂型)铸造两种。砂型铸造的工艺过程一般由造型(制造砂型)、造芯(制造砂芯)、烘干(用于干砂型铸造)、合型(合箱)、浇注、落砂、清理及铸件检验等组成。2．特种铸造一般称砂型铸造以外的其他铸造方法为特种铸造。常用的特种铸造有：金属型铸造、压力铸造、离心铸造、熔模铸造等。《机械制造工艺基础》教案储开生2008-2009第二学期5课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤巩固练习1、什么是铸造？2、铸造的种类。3、砂型铸造的工艺过程一般由造型(制造砂型)、造芯(制造砂芯)、烘干(用于干砂型铸造)、合型(合箱)、浇注、落砂、清理及铸件检验等组成。课堂小结本节课我们主要讲解了铸造的特点，铸造的分类。作业布置一、课堂作业1、铸造的优点有哪些？2、铸造的缺点有哪些？3、什么是砂型铸造？二、家庭作业1、书P151、2、书P152、《机械制造工艺基础》教案储开生2008-2009第二学期6课题序号4授课班级授课课时2课时授课形式讲解法授课章节名称§1—2砂型的制作（一）使用教具投影仪、胶片教学目标1、理解砂型和砂芯的概念；2、掌握造型材料的性能；3、知晓造型材料的性能对铸造有什么影响；4、分析制造模样的注意事项。教学重点1、砂型和砂芯的概念2、造型材料的性能；教学难点1、造型材料的性能对铸造有什么影响；2、分析制造模样的注意事项。更新、补充、删节内容课外作业见课堂教学安排中的作业布置教学后记《机械制造工艺基础》教案储开生2008-2009第二学期7授课主要内容或板书设计§1—2砂型的制作（一）一、砂型1、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。2、用型砂制成的铸型称为砂型。砂型用砂箱支撑时，砂箱也是铸型的组成部分。3、砂型的制作是砂型铸造工艺过程中的主要工序。二、造型材料1、造型材料包括砂、黏土、有机或无机粘结剂和其他附加物。2型(芯)砂应有几方面的性能要求三、模样和芯盒1、模样制造模样时要注意几点2．芯盒制造型芯或其他种类耐火材料芯所用的装备称为芯盒。芯盒的内腔与型芯的形状和尺寸相同。《机械制造工艺基础》教案储开生2008-2009第二学期8课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤复习提问1、什么是铸造？2、特种铸造有哪些？导入新课1、砂型铸造过程是怎样的？讲授新课§1—2砂型的制作（一）一、砂型1、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。2、用型砂制成的铸型称为砂型。砂型用砂箱支撑时，砂箱也是铸型的组成部分。3、砂型的制作是砂型铸造工艺过程中的主要工序。制造砂型即使用造型材料，借助模样和芯盒造型造芯，以实现铸件的外形和内形的要求。二、造型材料1、造型材料是制造砂型和砂芯的材料，包括砂、黏土、有机或无机粘结剂和其他附加物。2、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称为型砂。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称为芯砂。3、砂型在浇注和凝固过程中要承受熔融金属的冲刷、静压《机械制造工艺基础》教案储开生2008-2009第二学期9课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤讲授新课（续）力和高温的作用，并要排出大量气体，型芯则要承受凝固时的收缩压力，因此型(芯)砂应有以下几方面的性能要求：(1)可塑性型(芯)砂在外力作用下可以成形，外力消除后仍能保持其形状的性能称为可塑性。(2)强度型砂、芯砂抵抗外力破坏的能力称为型砂强度。砂型应具有足够的强度，在浇注时能承受熔融金属的冲击和压力而不致发生变形和毁坏(如冲砂、塌箱等)，从而避免铸件产生夹砂、结疤、砂眼等缺陷。(3)耐火性型砂在高温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称为耐火性。耐火性差会造成铸件表面粘砂，使清理和切削困难，严重时铸件报废。(4)透气性型砂透气性用紧实砂样的孔隙度表示。孔隙度越大，则透气性越好。熔融金属浇入砂型后，在高温的作用下，砂型中会产生大量气体，熔融金属内部也会分离出气体。如果透气性差，部分气体就会留在熔融金属内不能排出，导致铸件产生气孔等缺陷。(5)退让性铸件冷却收缩时，砂型与型芯的体积可以被压缩的性能称为退让性。退让性差时，铸件收缩时受到较大阻碍，会使铸件产生较大内应力，甚至产生变形或裂纹等缺陷。《机械制造工艺基础》教案储开生2008-2009第二学期10课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤讲授新课（续）芯砂比型砂应具有更高的强度、耐火性、透气性和退让性。三、模样和芯盒1．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称为模样。制造砂型时，使用模样可以获得与零件外部轮廓相似的型腔。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。制造模样时要注意以下几点：(1)加工余量加工余量是指为保证铸件加工面尺寸和零件精度，在铸件工艺设计时预先增加而在机械加工时切去的金属层厚度。加工余量的大小根据铸件尺寸公差等级和加工余量等级来确定。一般小型铸件的加工余量为2~6mm。(2)收缩余量收缩余量是指为了补偿铸件收缩，模样比铸件图样尺寸增大的数值。(3)起模斜度起模斜度是指为使模样容易从铸型中取出或型芯自芯盒中脱出，平行于起模方向在模样或芯盒壁上的斜度。起模斜度可用倾斜角。(4)铸造圆角制造模样时，凡相邻两表面的交角，都应做成圆角。铸造圆角的作用是；造型方便；浇注时防止铸型夹角被冲坏而引起铸件粘砂；防止铸件因夹角处应力集中而产生裂纹。《机械制造工艺基础》教案储开生2008-2009第二学期11课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤讲授新课（续）(5)芯头芯头是指模样上的突出部分，它在型内形成芯座(铸型中专为放置型芯芯头的空腔)，以放置芯头。对于型芯来说芯头是型芯的外伸部分，不形成铸件轮廓，只是落人芯座内，用以定位和支承型芯。(6)分型面分型面是指铸型组元间的接合面。选择分型面时应考虑以下几个方面：使分型面具有最大水平投影尺寸；尽量满足浇注位置的要求；造型方便；起模容易。2．芯盒制造型芯或其他种类耐火材料芯所用的装备称为芯盒。芯盒的内腔与型芯的形状和尺寸相同。巩固练习1、什么是分型面？2、什么是起模斜度？课堂小结本课主要讲解了砂型、造型材料、模样和芯盒和制造模样时注意事项。作业布置一、课堂作业1、什么是芯盒？2、什么是收缩余量？3、型(芯)砂应有以下几方面的性能要求？4、什么是模样？二、家庭作业1、什么是加工余量？2、什么是模样？《机械制造工艺基础》教案储开生2008-2009第二学期12课题序号6授课班级授课课时2课时授课形式讲解法授课章节名称§1—2砂型的制作（二）使用教具投影仪、胶片教学目标1、了解造型、造芯的过程；2、掌握造型、造芯各自的种类及其应用场合；3、掌握浇注系统、冒口、合型的作用。教学重点1、造型、造芯各自的种类及其应用场合2、浇注系统、冒口、合型的作用教学难点1、造型、造芯各自的种类及其应用场合2、浇注系统、冒口、合型的作用更新、补充、删节内容课外作业教学后记见课堂教学安排中的作业布置《机械制造工艺基础》教案储开生2008-2009第二学期13授课主要内容或板书设计§1—2砂型的制作（二）四、造型用造型混合料及模样等工艺装备制造铸型的过程称为造型。造型可分为手工造型、机器造型和自动化造型。五、造芯制造型芯的过程称造芯。造芯可分手工造芯和机器造芯。常用手工造芯的方法为芯盒造芯。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。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。七、合型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称为合型(又称合箱)。《机械制造工艺基础》教案储开生2008-2009第二学期14课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤复习提问1、起模斜度、铸造圆角的作用？2、型(芯)砂应有什么方面的性能要求导入新课1、一般的制造过程是什么？讲授新课§1—2砂型的制作（二）四、造型用造型混合料及模样等工艺装备制造铸型的过程称为造型。造型可分为手工造型、机器造型和自动化造型。1．手工造型全部用手工或手动工具完成的造型工序称为手工造型。手工造型方法简便，工艺装备简单，适应性强，因此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。手工造型的方法很多，常见的有：有箱造型、脱箱造型、地坑造型和刮板造型等。有箱造型是用砂箱作为铸型组成部分制造铸型的过程。砂箱是容纳和支承砂型的刚性框。有箱造型分整体模造型和分开模造型。没有分模面的模样称为整体模。造型时，型腔全部在半个铸型(通常为下型)内，另外半个铸型(上型)为平箱，分型面为一平面。《机械制造工艺基础》教案储开生2008-2009第二学期15课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤讲授新课（续）有分模面的模样称为分开模。通常为一个分模面，模样被分成两部分，分别制造上型和下型。型腔位于上型和下型之中。分开模造型有两箱造型和三箱造型，其中两箱分开摸造型是应用最广泛的一种有箱造型方法。2．机器造型和自动化造型用机器全部地完成或至少完成紧砂操作的造型工序称为机器造型。紧砂是使砂箱(芯盒)内型(芯)砂提高紧实度的操作。所有造型工序基本不需人力完成的造型过程称为自动化造型。机器造型和自动化造型可提高生产率改善劳动条件