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：

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：

Ø 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。

Ø 2. 铸造内应力及铸件的变形、裂纹【重、难点】

（1）热应力

（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。

Ø 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

（3）落砂、清理

Ø 4. 特种铸造

（1）熔模铸造

图2- 2熔模铸造工艺流程图

             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。

（2）金属型铸造

图2- 3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- 4压力铸造示意图

              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。

（4）离心铸造

图2- 5 离心铸造示意图

               主要应用于大批量中空件的生产。 

Ø 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