2.1铸造（教案）-《机械基础》同步教学（东南大学出版社）

第2章：金属的热加工 课次2-1 课序：05 课 题：铸造 教学目标： 本讲的教学目标是使学生明确铸造成型理论基础、铸造件的缺点及防止措施、砂型铸造的生产过程、特种铸造及常用合金铸件生产特点。 重点与难点 本节的重、难点是铸件常见的缺陷及其形成原因、铸件的缺点及防止措施。 教学设计： 1. 铸造成型理论基础：首先解释铸造的含义，再进一步解释铸造的两大基本过程。 2. 铸造内应力及铸件的变形、裂纹：介绍铸件存在的缺点及防止措施。 3. 砂型铸造的生产过程：主要介绍砂型铸造过程中三个主要步骤。 4. 特种铸造：利用图片的形式，介绍四种特种铸造方式。 5. 常用合金铸件生产特点：主要介绍铸铁和球墨铸铁的铸造的生产特点。 教学方法和教学手段： 采用启发式教学、案例教学等教学方法。教学手段采用多媒体课件、虚拟现实、视频等媒体技术。教学组织采用课堂整体讲授和分组演示。 多媒体教学资源： 教学内容 教学资料 企业案例 教学多媒体 1.了解铸造的含义和基本过程 2.分析铸件常见缺陷及防止措施 3.介绍砂型铸造的生产过程 4.介绍特种铸造 5.分析常用合金铸件的生产特点 1.《机械基础》课程教材（word文档） 2.《机械基础》教学课件（.ppt文件） 1.案例分析.wrl 1.铸造过程.swf 2.常见铸件缺陷.swf 3.砂型铸造过程.swf 4.特种铸造.swf 课前准备： 收集铸造生产过程的视频，以及特种铸造的动画和视频。将课程教材和收集的资料用PowerPoint制作成演示文档。 教学过程和组织： · 1. 铸造成形理论基础 （1）定义： 铸造是将熔融金属浇注（压射、吸入）到铸型（砂型和金属型）型腔中，冷却凝固后获得一定形状和性能的毛坯或零件的金属成形工艺。 （2） 液态合金充型能力 充型能力不足时，会产生浇不足、冷隔等缺陷。 （3） 影响合金流动性的因素 影响合金流动性的因素有合金的成分、温度、物理性质、不溶杂质和气体等。 · 2. 铸造内应力及铸件的变形、裂纹【重、难点】 （1）热应力 热应力 各部分收缩不一致匀 铸件壁厚不均匀 （2）铸件的变形与防止 防止变形的方法：①使铸件壁厚尽可能均匀或形状对称； ②采用同时凝固的原则； ③采用反变形法。 （3） 铸件的裂纹与防止 特征：裂纹短、缝隙宽、形状曲折、断面有严重氧化、无金属光泽、裂纹沿晶 界产生和发展等。 热裂 防止：尽量选择凝固温度范围小、热裂倾向小的合金；应提高铸型和型芯的退 让性，以减小机械应力；对于铸钢件和铸铁件，严格控制硫的含量，防 止热脆性。 特征：裂纹细小，呈连续直线状，缝内有金属光泽或轻微氧化色。 冷裂 防止：使铸件壁厚尽可能均匀；采用同时凝固的原则；对于铸钢件和铸铁件， 必须严格控制磷的含量，防止冷脆性。 · 3. 砂型铸造的生产过程 （1）造型 图2- 1砂型铸造流程图 （2）熔炼与浇铸 注入铸型 金属熔化 （3）落砂、清理 将铸件从砂箱中取出 铸件上砂子和氧化皮及浇冒系统 · 4. 特种铸造 （1）熔模铸造 适合25kg以下的高熔点、难以切削加工合金铸件的成批大量生产。 图2- 2熔模铸造工艺流程图 （2）金属型铸造应用于铜、铝、镁等有色合金铸件的大批量生产。 图2- 3金属型铸造 （3）压力铸造应用于中小型的、低熔点的锌、铝、镁及铜等有色合金铸件的大批量生产。 图2- 4压力铸造示意图 （4）离心铸造 主要应用于大批量中空件的生产。 图2- 5 离心铸造示意图 · 5. 常用合金铸件生产特点 （1） 灰铸铁件：一般在冲天炉中熔炼，成本低廉；具有良好的铸造性能，一般不需设置冒口和冷铁。 （2） 球墨铸铁：需增设冒口和冷铁，采用顺序凝固并增大铸型刚度，防止产生缩孔和缩松等缺陷。 布置作业：思考与练习二：1 教学总结 项 目 教学中的问题 学生 对与铸造的生产过程了解不透彻，铸造件常见缺陷的防止措施区分不清楚。对本讲的重点内容的掌握不够深入。 教师 对于比较抽象的铸造生产过程，须用各种媒体（图片、视频、动画）使学生便于理解，教学方法有讲解、展示范例。 学科网（北京）股份有限公司 $$