机械制造工程基础教案-车辆-1

第1篇热加工成型

第1章铸造成形

1.授课时数：4学时

2.教学内容：

本章介绍铸造成形的工艺基础、基本概念、特点，铸件的结构工艺性和铸造工艺设计。

3.教学重点与难点：

金属液态成形的工艺基础，砂型铸造及特种铸造方法，铸件的结构设计方法。

4.教学方法：

多媒体课件课堂教学

5.教学目的与要求：

（1）掌握金属液态成形的工艺基础；

（2）掌握砂型铸造方法；

（3）掌握铸件的结构设计方法；

（4）学会绘制铸造工艺图。

§1.1金属液态成形工艺基础

1.教学内容：

本节主要讨论合金的流动性和充型能力，铸件的凝固与收缩，铸件的内应力、变形和裂纹，铸件的常见缺陷及分析。

2.教学重点和难点：

流动性、充型能力、凝固与收缩、缩孔与缩松、铸件的内应力、变形和裂纹等基本概念，以及影响流动性和充型能力的因素以及减小内应力，变形和裂纹的措施。

3.教学要求：

了解影响液态成形工艺的因素，提高合金流动性及充型能力。正确选择凝固方式，减小应力，变形和防止裂纹，提高铸件质量。

4.基本知识点：

（1）合金的流动性和充型能力

①流动性和影响流动性的因素

②充型能力及影响充型能力的因素

a.浇注条件

b.铸型

（2）铸件的凝固与收缩

①铸件的凝固方式

a.逐层凝固

b.糊状凝固

c.中间凝固

②铸件合金的收缩

a.液态收缩

b.凝固收缩

c.固态收缩

③缩孔与缩松

a.缩孔与缩松的形成

b.缩孔与缩松的防止

（3）铸件内应力、变形与裂纹

①铸件内应力

a.热应力的形成

b.机械应力的形成

c.减小应力的措施

②铸件的变形

③铸件的裂纹

④合金的吸气性和氧化性

⑤铸件的常见缺陷分析

a.孔眼

b.表面缺陷

c.形状尺寸不合格

d.裂纹

e.其他

§1.2 砂型铸造

1.教学内容：

讨论砂型铸造方法和砂型铸造工艺设计方法。

2.教学重点和难点：

手工造型方法的特点及应用范围，合理进行铸造工艺设计。

3.教学要求：

了解造型与造芯方法，熟悉手工造芯的基本方法。

4.基本知识点：

（1）砂型铸造工艺过程

（2）造型与造芯方法

常用手工造型方法的特点及应用范围

（3）铸造工艺设计

①浇注位置的选择；

a.铸件的重要加工面应朝下或位于侧面

b.铸件的大平面应朝下

c.面积较大的薄壁部分置于铸型下部或使其处于垂直或倾斜位置

d.对于容易产生缩孔的铸件，应将厚大部分放在分型面附近上部或侧面

②铸件分型面的选择原则：

a.应尽可能使铸件的全部或大部分置于同一砂箱中

b.应使铸件的加工面和加工基准面处于同一砂箱中

c.应尽量减少分型面的数量，尽可能选平直面的分型面

d.应尽量减少型芯和活块的数量，以简化制模、造型和合型等工序

e.应尽量使型腔及主要型芯位于下型

③工艺参数的确定

a.机械加工余量

b.收缩余量

c.起模斜度

d.型芯头

e.最小铸出孔和槽

§1.3 特种铸造

1.教学内容：

介绍砂型铸造以外的其他几种特种铸造方法。

2.教学难点与重点：

了解常用特种铸造方法的工艺过程、结构工艺性、特点及应用。

3.教学要求：

介绍熔模铸造、金属型铸造、压力铸造和离心铸造等几种铸造的方法。

4.基本知识点：

(1) 熔模铸造

①熔模铸造的工艺过程；

②熔模铸造的结构工艺性；

③熔模铸造的特点及应用。

(2) 金属型铸造

①金属型铸造的结构及其制造工艺；

②金属型铸造铸件的结构工艺性；

③金属型铸造的特点及应用。

(3) 压力铸造

①压铸机和压铸工艺过程；

②压铸件的结构工艺性；

③压力铸造的特点及应用。

(4) 离心铸造

①离心铸造的类型及工艺；

②铸型转速的测定；

③离心铸造的特点及应用。

(5)低压铸造

§1.4 铸件结构设计

1.教学内容：

本节从便于造型、合箱、清理及减少铸造缺陷和金属或合金的铸造性能对铸件的内在质量影响出发，讨论铸件的结构设计。

2.教学重点与难点：

根据铸造工艺对铸造结构的要求进行结构设计和根据铸造性能对铸造结构设计的要求进行结构设计。

3.教学要求：

根据铸造工艺对铸件的要求，合理设计铸件外形、内腔和结构斜度，根据铸造性能的要求合理设计铸件壁厚、壁的联结方式等。

4.基本知识点：

(1)铸件工艺对铸件结构的要求

①尽量使分型面为平面

②应具有最少的分型面

③尽量避免起模方向存在外部侧凹，以便于起模

④凸台和筋条结构应便于起模

⑤垂直分型面上的不加工表面最好有结构斜度

⑥尽量少用或不用型芯

⑦型芯在铸型中应支撑牢固

⑧可增加芯头或工艺孔，用以固定型芯

（2）铸造性能对铸件结构设计的要求

①合理设计壁厚

②铸件壁厚应尽量均匀

③铸件壁的连接

a.铸件的圆角结构

b.避免锐角连接

c.避免大的水平面

第2章锻压成形

1.授课时数：4学时

2.教学内容：

本章主要讨论金属塑性变形基础、自由锻、模锻工艺方法和冲压方法。

3.教学重点与难点：

金属塑性变形后组织与性能的变化、纤维组织的形成与合理应用。自由锻基本工序与自由锻工艺规程的制订，自由锻件结构工艺性。模锻的特点，锤上模锻。、

4.教学方法：

多媒体课件课堂教学

5.教学目的与要求：

（1）掌握金属塑性变形后组织与性能的变化

（2）掌握自由锻基本工序及自由锻工艺规程的制订。

（3）掌握模锻的特点与锻模结构