砂型铸造原理实验指导书与报告

《工程材料及热加工》实验指导书

陈红梅编写

适用专业：机械制造与自动化

材料成型及控制工程

湖南涉外经济学院

2012年11 月

前言

“工程材料及热加工”是机械类，材料类专业学生的一门专业基础必修课，主要介绍金属学原理及主要热加工成型过程中的基本理论和成型方法的原理和特点，使学生了解与金属学、材料成型相关的理论和工艺方法，并为后续的专业课程打下基础。通过学习使学生对金属学原理热加工成型技术的基本概念和技术有一定的了解，并能结合材料设计、研究及工程应用进行合理选材和设计工艺路线。

课程安排“砂型铸造工艺实验”，共4学时。通过实验，使学生对铸造工艺的概念和要求有较深入的了解，并理解凝固过程的原理、工艺特点和应用。

实验铸造工艺实验

实验学时：4

实验类型：（验证、综合、设计）

实验要求：（必修、选修）

一、实验目的

通过对铸件的工艺设计、造型和采用ZL102进行浇注实验，使学生对了解铸造工对铸件的流动性、成型性和铸件质量的影响，加深对铸造工艺对铸件质量有重要影响的认识。通过动手参与实验，能对铸造工艺进行简单的分析，为今后从事金属凝固或铸造工作，进行铸造工艺设计和分析等工程实践奠定坚实的实践基础。

二、实验内容

1．分析的零件图；

2．对零件进行多种铸造工艺方案进行分析和比较；

3．按其中一种铸造工艺方案分别进行造型和浇注，获得铸件；

4．观察并分析铸件质量，从而总结铸造工艺对铸件凝固和最终产品质量的影响。

三、实验原理、方法和手段

零件要求铸件内部无缩松、缩孔和砂眼，外表面应无气孔、夹渣等缺陷。

根据铸件结构壁较厚大、材质收缩大的特点，一般都确定按顺序凝固原则进行浇注，即设置冒口补缩，以减少缩松和缩孔缺陷。但浇注位置和分型面可有多种设计方案。

根据多年的生产该铸件有多种工艺方案可供选择，并分别具有特定的浇注系统和分型面。通过对多种铸造工艺方案进行分析，并结合实验结果，使学生对铸造工艺的重要性有具体的认识。

可事先给学生复习和讲解有关铸造工艺方面的知识，并提出问题让学生独立思考，并在现场对实验现象和结果进行分析和讨论。要求学生独立完成实验内容和实验报告，通过实验教学培养学生认真的实验态度和科学严谨的科学方法。

四、实验组织运行要求

分组集中进行，每组10人左右，分小组由指导教师和实验教学的师傅带领，分三个工艺方案造型、浇注，最后进行集中分析和讨论。要求学生做课前预习和记录记录，实验结束后由学生写出相应的实验报告，完成实验大纲要求的内容。

五、实验条件

100kg感应熔炼炉一台；

黏土砂、砂箱、造型工具。

六、实验步骤

参见实验内容。

七、思考题

1．铸造工艺各有什么特点？

2．如何避免厚壁件产生缩孔、缩松等缺陷？

3．哪种铸造工艺的成型性最好，铸件质量最优？原因何在？

八、实验报告

整理实验结果，结合理论知识对铸件不同的砂型铸造生产工艺进行分析、讨论，并回答思考题。

九、其它说明

在铸造现场要注意安全，服从安排，确保人身和设备安全。

实验1：铸造工艺实验

一、实验目的

通过对铸件的工艺设计、造型和浇注实验，了解铸造工艺对铸件的流动性、成型性和铸件质量的影响，加深对铸造工艺对控制铸件质量具有重要影响的认识。

二、实验要求

1．预习有关砂型铸造工艺、浇注位置、分型面选择等方面的知识；

2．遵守纪律和安全制度，服从指导教师和工人师傅的安排；

3．认真听讲，不懂就问；

4．严格按照操作规范进行实验；

5．做好实验记录；

6．完成实验报告

三、实验步骤

1、绘制、分析铸件的零件图；

2、绘制零件的铸造工艺流程图

3、分三组，每组10人左右，按设计铸造工艺方案分别进行造型和浇注；

4、观察并分析铸件质量，总结铸造工艺对铸件凝固和最终产品质量的影响。

四、实验报告

1．的零件特点和要求（例如：实验用铸件的零件图，其最小壁厚为要求。零件要求铸件内部无缩松、缩孔和砂眼，外表面应无气孔、夹渣等缺陷。）

2．工艺方案的设计

根据铸件结构壁较厚大、材质收缩大的特点，一般都确定按顺序凝固原则进行浇注，即设置冒口补缩，以减少缩松和缩孔缺陷。但浇注位置和分型面可有多种设计方案。请绘制零件的铸造工艺流程图

3．实验结果及分析讨论