机械制造工艺基础教案

厦门技师学院教案纸课程名称机械制造工艺基础教师叶剑辉章节内容绪论第一章铸造§1.1概述§1.2砂型的制作（1）审批意见授课班级14中机修授课日期2015-03-16授课时数2授课方法讲授法仪器教具挂图实物、课件教学目的要求通过学习让学生:1、了解机械制造工艺概述；2、了解课程的性质和任务；3、了解生产过程概述；4、了解铸造的特点；5、了解铸造的分类；6、了解造型材料。教学重点和难点重点：制造模样的要求和浇注系统难点：冒口的设置课堂练习题P6问答题第1题作业布置P6问答题第2-3题第1页厦门技师学院教案纸教学内容、方法和过程附记绪论第一章概述§1.1概述§1.2砂型的制作（1）（一）、组织教学（１）检查学生出勤情况，做好安全教育及缺勤学生的登记。（２）对学生上课前情况作简要评价，使学生尽快进入听课角色。（二）、引入新课机械制造工艺是各种机械的制造方法和过程的总称是一门研究机械制造的工艺方法和工艺过程的学科。（三）、讲授新课：一、机械制造工艺向高质量、高生产率和低成本方向发展；如各种少切削、无切削工艺的问世，已使愈来愈多的零件改变了传统的制造工艺，从而节省了大量金属，并大幅度地提高另外生产率。再如，高硬度刀具材料的出现，实现了对工件淬硬表面的切削，其加工精度和加工表面质量可与磨削蓖美；采用硬滚（刮）工艺的硬齿面齿轮，使用寿命显著提高；已实现加工尺寸误差和形状误差在0.1um以下、表面粗糙度值不大于0.05um。导入新课第2页厦门技师学院教案纸教学内容、方法和过程附记二、课程的性质和任务1、课程性质和内容：机械制造工艺基础是中等职业技术学校机械类专业的一门专业基础课程。课程涉及机械制造工艺的基础知识，主要内容包括：毛坯制造工艺（俗称热加工工艺）、零件切削加工工艺（俗称冷加工工艺）和机械加工工艺规程制定等三部分。2、课程的任务和基本要求：通过本课程的学习，可以获得机械制造的常用工艺方法和零件加工工艺过程及装配的基本知识，对机械制造工艺过程形成一个完整的认识，从而增强工作的适应性，有助于在一专的基础上发展多能。三、生产过程概述1、机械制造工艺过程一般是：金属材料铸造、锻造或焊接毛坯切削加工和热处理零件装配和试机械2、生产过程与工艺过程⑴生产过程：将原材料转变为产品的全过程包括产品设计、生产组织准备和技术准备、原材料购置、运输和保存，以及毛坯制造、零件加工、产品装配和试验、销售和服务等一系列工作⑵工艺过程：改变生产对象的形状、尺寸及相对位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程包括毛坯制造、零件加工、热处理，以及产品的装配和试验等（指直接作用于生产对象的那部分劳动过程）第3页厦门技师学院教案纸教学内容、方法和过程附记四、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％。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。第4页厦门技师学院教案纸教学内容、方法和过程附记五、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。六、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。第5页厦门技师学院教案纸教学内容、方法和过程附记七、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。第6页厦门技师学院教案纸教学内容、方法和过程附记『课堂小结』1、本次课程主要是对机械制造工艺的发展情况以及机械制造工艺基础这门课程的性质和任务、学习本门课程的基本要求做了介绍，并概述了生产过程等相关知识。目的是让学生对本门课程和机械制造工艺在工作实践中的应用有初步了解；2、主要讲解了铸造的特点和分类，以及砂型铸造的砂型制作的过程。『布置作业』P6一、1-2第7页厦门技师学院教案纸课程名称机械制造工艺基础教师叶剑辉章节内容第一章铸造§1.2砂型制造（2）审批意见授课班级14中机修授课日期2015-03-18授课时数2授课方法讲授法仪器教具挂图实物、课件教学目的要求通过学习让学生:1.了解模样和芯盒；2.了解造型、造芯的过程；；3.掌握造型、造芯各自的种类及其应用场合；；4.掌握浇注系统、冒口、合型的作用。教学重点和难点重点：造型、造芯各自的种类及其应用场合难点：浇注系统、冒口、合型的作用课堂练习题P111判断题1-5；选择题1-5。作业布置P112简答题1-2题第8页厦门技师学院教案纸教学内容、方法和过程附记第一章铸造§1.2砂型制造（2）（一）、组织教学（１）检查学生出勤情况，做好安全教育及缺勤学生的登记。（２）对学生上课前情况作简要评价，使学生尽快进入听课角色。（二）、引入新课铸造：将液态金属浇注到具有与零件形状、尺寸相适应的铸型型腔中，待其冷却凝固，以获得毛坯或零件的生产方法，称为铸造。（三）、讲授新课：一、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。第9页厦门技师学院教案纸教学内容、方法和过程附记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。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，适用于大批量生产和流水线生产。二、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。芯盒通常由两半组成，手工造芯主要应用于单件、小批量生产中。机器造芯是利用造芯机来完成填砂、紧砂和取芯的，生产效率高，型芯质量好，适用于大批量生产。第10页厦门技师学院教案纸教学内容、方法和过程附记成形后的型芯一般都需要烘干，烘芯的目的是提高型芯的强度和透气性，减少型芯的发气量。若需要增加型芯的强度，则可在造芯肘在型芯内放置芯骨。芯骨是一种放人型芯中用以加强或支持型芯并有一定形状的金属构架。若需要增加芯子的透气性，除对芯子扎通气孔外，还可在型芯中埋放通气蜡线(蜡质线绳)，型芯烘干时焚化，成为排气通道。型芯表面一般都要刷上涂料，用以提高型芯表层的耐火度；保温性、化学稳定性，使型芯表面光滑，并提高其抵抗高温熔融金属的侵蚀能力。三、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)。合型前应对砂型和型芯的质量进行检查。『课堂小结』1、主要讲解了造型、造芯、浇注系统及冒口以及合型。『布置作业』P112三、1-2第11页厦门技师学院教案纸课程名称机械制造工艺基础教师叶剑辉章节内容第一章铸造§1.3浇注、落砂和清理§1.4特种铸造简介审批意见授课班级14中机修授课日期2015-03-19授课时数2授课方法讲授法仪器教具挂图实物、课件教学目的要求通过学习让学生:1.了解如何浇注、落砂和清理；2.掌握铸件的缺陷及其产生原因；3.了解特种铸造的种类及其特点；4.掌握各种特种铸造的应用场合。教学重点和难点重点：铸件的缺陷及其产生原因难点：各种特种铸造的应用场合课堂练习题P143判断题1-2选择题1-2作业布置P144问答题1第12页厦门技师学院教案纸教学内容、方法和过程附记第一章铸造§1.3浇注、落砂和清理§1.4特种铸造简介（一）、组织教学（１）检查学生出勤情况，做好安全教育及缺勤学生的登记。（２）对学生上课前情况作简要评价，使学生尽快进入听课角色。（二）、引入新课金属液浇入铸型时所测量到的温度称为浇注温度，是铸造过程必须控制的质量指标之一。温度↑→充型能力↑，温度不足，易产生浇不族和冷隔的缺陷，温度过高，易产生缩松、缩孔、粗晶、气孔等缺陷。灰铸铁（指具有片状石墨的铸铁）的浇注温度一般在1340°。（三）、讲授新课：一、浇注将熔融金属从浇包注入铸型的操作称为浇注。浇包是容纳、输送和浇注熔融金属用的容器，用钢板制成外壳，内衬耐火材料。金属液浇入铸型时所测量到的温度称为浇注温度。浇注温度是铸造过程须控制的质量指标之一。灰铸铁的浇注温度一般在1340℃左右；黄铜的浇注温度在1060C左右；青铜的浇注温度在120012左右。单位时间内浇入铸型中的金属液质量称浇注速度。第13页厦门技师学院教案纸教学内容、方法和过程附记二、落砂和清理1．落砂用手工或机械使铸件和型砂、砂箱分开的操作称为落砂。从铸件中去除芯砂和芯骨的操作称为除芯。落砂方法分为手工落砂和机械落砂。手工落砂用于单件、小批量生产，机械落砂一般由落砂机进行，用于大批量生产。铸型浇注后，铸件在砂型内应有足够的冷却时间。冷却时间可根据铸件的形状、大小和壁厚确定。过早进行落砂，会因铸件冷却太快而使其内应力增加，甚至变形开裂。2．清理清理是落砂后从铸件上清除表面粘砂、型砂、多余金属(包括浇、冒口、飞翅和氧化皮)等过程的总称。铸件上的浇口、浇道和冒口的清除：对于铸铁件可用铁锤敲去；铸钢件可用气割切除；有色金属铸件则可用锯削除去。铸件上的粘砂、细小飞翅。氧化皮等可用喷砂或抛丸清砂、水力清砂