《铸造工艺与装备》标准

《铸造工艺及设备》课程标准

030703

一、课程描述

《铸造工艺及设备》是材料成型及控制专业的专业核心课程.

课程内容包括铸造工艺方案设计、砂芯设计、浇注系统设计、冒口设计、铸造工艺装备设计等内容.其任务是使学生掌握铸造工艺方案的确定，学会选择工艺参数、浇冒口设计方法及工艺装备设计的基础知识；各种不同的铸造方法的特点及应用范围，使学生具备工艺理论和基础知识.并结合课程设计使学生掌握现代铸造工艺设计的基本方法.通过学习学生可以掌握铸造生产过程中铸造工艺理论和基本操作技能，促进知识向技能转化，对铸造生产的铸件进行具体设计.

该课所涉及的领域较多，在先修完《机械制图》、《工程材料》、《公差配合及技术测量》、《材料成型原理》、《材料力学》、《pro/E应用》等课程基础上，才能很好的理解和学习.

通过学习能够了解铸造工艺基本流程；能够知道砂型铸造的基本工艺流程，造型材料的技术要求和制备过程，铸型和型芯制造、型芯烘干、合型、紧固、浇注、清理技术；能够初步了解铸铁熔炼过程及冲天炉和感应炉的操作技术；能够知道铸件常见缺陷的形成原因和常规性防止措施方面的知识.通过学习具备从事铸造工型砂制备、造型、熔炼等岗位的基本操作能力；具备从事中等复杂零件铸造工艺及工装设计的能力.

开课时间：第五学期；共计学时90学时；课堂教学60学时（理论学时52学时，实验学时8学时）；学分：6学分.铸造工艺课程设计1周30学时.

二、课程目标

1、素质目标：

1）具有良好的职业道德、爱岗敬业、团队协作能力与实训创新能力；

2）有一定的自我学习能力和吸收新技术、新知识的意识；

3）具有较强的安全和环保意识.

2、知识目标：

1）学会铸造成型技术过程特征及理论基础知识，了解液态金属的充形能力概念、铸件收缩、铸造应力、金属的吸气性、成分偏析、金属与铸型相互作用的结果及其对铸件质量影响等方面的基础知识；

2）学会铸件的结构设计及几何形状特征要求等理论基础知识，掌握铸件结构设计的一般原则、铸件的结构要素设计方法，了解适宜铸造技术的铸件结构设计及几何形状特征和适宜铸造合金性能的铸件结构设计及几何形状特征.

3）学会铸造成；技术过程理论基础，熟悉砂形铸造及特种铸造技术方法，掌握砂型铸造工艺过程及拟定工艺规程，正确选择或配制铸型材料和其他辅助材料能合理；

4）掌握液态金属充填砂型铸型的特点和冒口的作用原理，能够合理拟定有关工艺参数；了解金属浇注系统设计原理；了解金属冷凝过程的结晶及得到的组织与性能，理解铸件成形的影响因素；

5）了解铸铁熔炼过程及冲天炉和感应炉的操作技术；

6）掌握有关试验技术和测试技术；

7）具备资料收集与整理能力，制定、实施工作计划的能力；

8）检查、判断能力；

9）理论知识运用能力.

3、能力目标：

1）能够设计中等复杂铸型工艺及有关工装，能正确选择或配制铸型材料和其他辅助材料，能合理掌握铸造工艺特点、应用、铸件图设计、铸造工艺图设计、铸件质量检验等方法技能；

2）根据所学知识，对金属的流动性、产品质量、产量和产品形状和尺寸等有关因素进行相应分析，能基本制定或选择出优质、高产、低消耗的生产工艺；

3）能设计中等复杂零件的铸件图、铸造工艺图，和检验要求；

4）能使用pro/E及一种以上软件进行模具建模，分析逐渐的冷却凝固过程，合理的设计浇口、冒口、冷铁、砂芯等；

5)了解特种铸造的相关知识和工艺要求；

6）了解铸造行业和CAD/CAE/CAM的现状、发展趋势和常用软件；

7）具备成形工艺分析和绘制设计图纸的能力；

8）具备正确进行设备选型的能力；

9）具备铸造工装模具的安装、调试能力，操作和调试成型设备的能力.

三、课程内容标准

本课程的学习以“工学结合、教学做合一”的思路设计；以项目知识完成为基点，综合理论知识、操作技能和职业素养为一体.通过完成教学模块中的项目学习，学生不但能够掌握铸造工艺及设备的理论和实际操作的专业知识和专业技能，还能够全面培养其团队协作、沟通表达、工作责任心、职业规范和职业道德等综合素质，使学生通过学习过程掌握工作岗位所需的各项技能和相关专业知识.教学内容及学时分配如表1；模块及项目实施目标如表2所示.

表1教学内容及学时分配

四、实施建议

1、教学内容

课程按照从铸件工艺性分析到材料对工艺性影响因素的分析、从工艺方案选择到浇注系统设计、从现代铸件设计方法到铸造工艺设计的顺序循序渐进安排教学内容，由浅入深，由简单到复杂，符合学生的认知规律.同时，以工程实践中应用的有代表性铸件为背景对相关内容进行介绍，使得学生容易掌握相关内容，同时也掌握工程应用中的一些非常重要的概念和结论.

本课程在教学方法上以课堂和实践相结合的教学方法进行授课.学习方式是在铸造生产认识实习基础上，进行理论学习，通过多媒体了解大量的先进的铸造理论知识，实践操作知识；然后针对某一方面结合实际零件图的作工艺设计分析，并进行实验学习；最后做总的工艺设计训练，并进行铸造实际操作的训练.为了加强学生对内容的理解，除了开设部分课堂实训课程外，还建立了教学实物展台，并有意识的加强了与企业联合，进行有针对性的实际铸件工艺性分析，分组进行实战性训练，把工艺课程设计与工厂实际生产挂钩，挑选一些有代表性的实用零件进行分析和设计，同时，改变了以往的全部课程授完之后再进行工艺设计训练的方法，把授课内容分成块，进行块的实践性训练，然后将块整合.通过这些训练加深了学生对现象的认识和对知识的掌握.

3、教材选取原则

以培养实践能力、创新能力和创业能力为指导思想，贯彻高职高专培养目标，强调理论与实践的结合、教材与实际的结合、操作与管理的结合，理论实践一体化教材.

4、推荐教材：

使用教材：瑜强等《铸造工艺与装备》北京：北京北工业大学出版社，2010.

5、推荐参考书：

[1] 曲卫涛主编，《铸造工艺学》西安，西安工业大学出版社，1994

[2] 曹文龙主编，《铸造工艺学》北京，机械工业出版社，1989

[3] 李庆春主编，《铸件成形理论基础》北京，机械工业出版社，1982.9

[4] 林再学，樊铁船主编，《现在铸造方法》北京，航空工业出版社，1991

[5]《铸造手册》（第4卷、第5卷）中国机械工程学会铸造专业学会机械工业出版社1992

6、实训车间及硬件建设：

1）上课区配备理实一体化教室，保证上课的正常进行；

2）具有足够的教学模型、挂图，保证直观性教学的正常进行，提高教学质量；

3）配备足够的设计室、绘图工具，确保每个学生能够在设计室进行手工绘图；

4）配备足够的机房、绘图软件，确保每个学生有一个机位进行绘图；

5）学校材料成型实训室进行教学实训；

注重学生的平时学习过程和作业质量的要求；鼓励学生积极参与教学过程，主持讨论、积极参与讨论、积极提出问题等情况分别予以加分，教师将各种情况及时记录在平时成绩册中.作业有两种形式，一种是课内作业，用作业本完成，批改率超过一半，作业成绩分为优、良、及格、不及格四个等级.

表3 教学具体内容评价过程