1、第 周 第 個(gè)教案簽批日期：第 周星期 組長(zhǎng)簽名： 三水區(qū)工業(yè)中專學(xué)校教案課程名稱 機(jī)械制造工藝基礎(chǔ) 授課班級(jí)12機(jī)械授課日期 年 2月 12日第 2周星期1 第3、4節(jié) 年 月 日第 周星期 第 節(jié) 年 月 日第 周星期 第 節(jié)授課章節(jié)名 稱1-3、特種鑄造 教 學(xué)目 的掌握特種鑄造的種類及其特點(diǎn)、應(yīng)用范圍教 學(xué)重 點(diǎn)特種鑄造的種類及其特點(diǎn)、應(yīng)用范圍教 學(xué)難 點(diǎn)特種鑄造的應(yīng)用授課方式自主學(xué)習(xí)、講練結(jié)合教具、掛圖PPT課件、視頻課外作業(yè)課后分析或體會(huì)教學(xué)過(guò)程、板書(shū)設(shè)計(jì)一、組織教學(xué)督促學(xué)生進(jìn)教室和準(zhǔn)備課本，穩(wěn)定學(xué)生情緒；檢查人數(shù)，督促查擦黑板。二、復(fù)習(xí)特征鑄造有哪些優(yōu)點(diǎn)？二、引入新課復(fù)習(xí)、創(chuàng)設(shè)問(wèn)

2、題情境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣 1、師：砂型鑄造具有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？ 2、生回答3、 師：砂型鑄造，工藝裝備簡(jiǎn)單、生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間短、成本低，原材料來(lái)源廣，但一個(gè)砂型只能使用一次，工藝復(fù)雜、生產(chǎn)率低、鑄造缺陷多、尺寸精度低、切削量大、勞動(dòng)強(qiáng)度大。但隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)鑄造提出了更高的要求，要求生產(chǎn)出更加精確、性能更好、成本更低的鑄件。為適應(yīng)這些要求，鑄造工作者發(fā)明了許多新的鑄造方法，這些方法統(tǒng)稱為特種鑄造，這次課主要學(xué)習(xí)內(nèi)容。三、講授新課 多媒體教學(xué)彌補(bǔ)設(shè)備沒(méi)有的缺陷，幫助學(xué)生獲得各種特征鑄造知識(shí)，理解新工藝檢驗(yàn)學(xué)生看錄像的效果加深印象檢驗(yàn)看錄像的效果，師糾正、補(bǔ)充學(xué)習(xí)方法同上1-3、特種鑄造 學(xué)習(xí)內(nèi)容:

3、 金屬型鑄造壓、壓力鑄造、離心鑄造、熔模鑄造提問(wèn)：什么是特種鑄造？ 特種鑄造特點(diǎn)？特種鑄造主要有：熔模鑄造、金屬型鑄造、壓力鑄、離心鑄造。特種鑄造具有鑄件精度和表面質(zhì)量高、鑄件內(nèi)在性能好、原材料消耗低、工作環(huán)境好等優(yōu)點(diǎn)。但鑄件的結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸、重量、材料種類往往受到一定限制。一、金屬型鑄造1、 生看錄像“金屬型鑄造”，了解鑄造原理、金屬鑄型、工藝過(guò)程、應(yīng)用2. 師設(shè)問(wèn)式啟發(fā)學(xué)生歸納金屬型鑄造概念、構(gòu)造、工藝過(guò)程、應(yīng)用1）、金屬型鑄造原理在（重力）作用下將金屬液體澆入金屬（鑄型），冷卻凝固后獲得（鑄件）的方法。鑄型用金屬制成，可（反復(fù)）使用，故又稱永久型鑄造2）、金屬鑄型金屬鑄型的材料一般采用

4、（鑄鐵），鑄件內(nèi)腔可用（金屬）型芯或（砂）芯得到。結(jié)構(gòu)有整體式、水平分型式、垂直分型式、組合型分型式。  3.啟發(fā)設(shè)問(wèn)式地講解金屬型鑄造的特點(diǎn)和應(yīng)用   金屬型鑄造的特點(diǎn)是：（1）尺寸精度高（IT12IT16）、表面粗糙度?。≧a12.56.3m），機(jī)械加工余量小。（2）鑄件的晶粒較細(xì)，力學(xué)性能好。（3）可實(shí)現(xiàn)一型多鑄，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，且節(jié)約造型材料。    但金屬型的制造成本高，不宜生產(chǎn)大型、形狀復(fù)雜和薄壁鑄件；由于冷卻速度快，鑄鐵件表面易產(chǎn)生白口，切削加工困難；受金屬型材料熔點(diǎn)的限制，熔點(diǎn)高的合金不適宜用金屬型鑄造。 

5、   用途：銅合金、鋁合金等鑄件的大批量生產(chǎn)，如活塞、連桿、汽缸蓋等；鑄鐵件的金屬型鑄造目前也有所發(fā)展，但其尺寸限制在300mm以內(nèi)，質(zhì)量不超過(guò)8kg，如電熨斗底板等二、壓力鑄造（一）、 看錄像“壓力鑄造”，了解以下問(wèn)題：1、壓力鑄造原理？2、壓鑄設(shè)備有哪幾類？3、壓力鑄造幾個(gè)主要工藝步驟？4、應(yīng)用在什么場(chǎng)合？（二）、師設(shè)問(wèn)式啟發(fā)學(xué)生歸納1、壓力鑄造原理就是將熔融金屬在（壓鑄機(jī)）中以高速、高壓將熔融的金屬液壓入（金屬鑄型），使它在（壓力）下凝固獲得鑄件的方法。2、壓力鑄造機(jī)根據(jù)壓室工作條件不同，分為（冷壓）室壓鑄機(jī)和（熱壓）室壓鑄機(jī)兩類。熱壓室壓鑄機(jī)的壓室與坩堝連成一體，而

6、冷壓室壓鑄機(jī)的壓室是與坩堝分開(kāi)的。根據(jù)壓射沖頭位置不同，冷壓室壓鑄機(jī)又可分為（立式）和（臥式）兩種，目前以臥式冷壓室壓鑄機(jī)應(yīng)用較多。（見(jiàn)圖片）3、工藝步驟：澆注，壓射、開(kāi)型、頂出 臥式冷壓室壓鑄機(jī)工作原理立式冷壓室壓鑄機(jī)工作原理3、師設(shè)問(wèn)式地與學(xué)生一起歸納金屬型鑄造的特點(diǎn)和應(yīng)用   壓鑄有如下特點(diǎn)：（1）壓鑄件尺寸精度高，表面質(zhì)量好，尺寸公差等級(jí)為IT11IT13，表面粗糙度Ra值為6.31.6m，可不經(jīng)機(jī)械加工直接使用，而且互換性好。（2）可以壓鑄壁薄、形狀復(fù)雜以及具有很小孔和螺紋的鑄件，如鋅合金的壓鑄件最小壁厚可達(dá)0.8mm，最小鑄出孔徑可達(dá)0.8mm、最小可鑄螺距達(dá)0

7、.75mm。還能壓鑄鑲嵌件。（3）壓鑄件的強(qiáng)度和表面硬度較高。壓力下結(jié)晶，加上冷卻速度快，鑄件表層晶粒細(xì)密，其抗拉強(qiáng)度比砂型鑄件高25%40%。（4）生產(chǎn)率高，可實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)化及自動(dòng)化生產(chǎn)。    不足：氣體難以排出，壓鑄件易產(chǎn)生皮下氣孔，壓鑄件不能進(jìn)行熱處理，也不宜在高溫下工作；金屬液凝固快，厚壁處來(lái)不及補(bǔ)縮，易產(chǎn)生縮孔和縮松；設(shè)備投資大，鑄型制造周期長(zhǎng)、造價(jià)高，不宜小批量生產(chǎn)。    應(yīng)用：生產(chǎn)鋅合金、鋁合金、鎂合金和銅合金等鑄件；汽車、拖拉機(jī)制造業(yè)、儀表和電子儀器工業(yè)、在農(nóng)業(yè)機(jī)械、國(guó)防工業(yè)、計(jì)算機(jī)、醫(yī)療器械等制造業(yè)等。三、離心鑄造

8、1、看錄像“離心鑄造”，思考：離心鑄造原理、離心鑄造分為幾種？特點(diǎn)2、師設(shè)問(wèn)式與學(xué)生一起歸納1）、離心鑄造原理將金屬液澆入高速（旋轉(zhuǎn)）的鑄型中，使其在（離心力）作用下成形并凝固的鑄造方法。2）、其鑄型可以是（金屬）型，也可以是（砂型）3）、離心鑄造的種類及其應(yīng)用場(chǎng)合根據(jù)鑄型旋轉(zhuǎn)軸的空間位置，離心鑄造可分為立式和臥式兩大類。 -a)立式離心鑄造原理圖   b)臥式離心鑄造原理圖1）立式離心鑄造：鑄型繞垂直軸旋轉(zhuǎn)。在離心力和重力的共同作用下，內(nèi)表面為回轉(zhuǎn)拋物面，因此用于高度小于直徑的圓環(huán)類或成形鑄件。圖1-12）臥式離心鑄造：鑄型繞水平軸旋轉(zhuǎn)，鑄件壁厚均勻，適于長(zhǎng)度較大的管、套

9、類零件、可雙金屬澆注。圖1-2 圖1-1 圖1-23、離心鑄造特點(diǎn)（1）液體金屬能在鑄型中形成中空的自由表面，不用型芯即可鑄出中空鑄件，簡(jiǎn)化了套筒、管類鑄件的生產(chǎn)過(guò)程。（2）離心力作用下，金屬液的充型能力得到提高，可澆注流動(dòng)性較差的合金鑄件和薄壁鑄件，如渦輪、葉輪等。（3）由于離心力的作用，改善了補(bǔ)縮條件，氣體和非金屬夾雜物也易于自金屬液中排出，產(chǎn)生（縮孔）、縮松、（氣孔）和（夾雜）等缺陷的幾率較小。（4）無(wú)（澆注）系統(tǒng)和（冒口），節(jié)約金屬。（5）、鑄件的內(nèi)孔尺寸誤差（大）、表面（粗糙）；鑄件的比重偏析大，金屬中的（熔渣）等密度小的夾雜物易集中在內(nèi)表面 。 應(yīng)用：鑄鐵管、汽缸套、銅套、雙金屬軸

10、承、特殊鋼的無(wú)縫管坯、造紙機(jī)滾筒等鑄件的生產(chǎn)。 在生產(chǎn)鑄件的各種方法中離心鑄造方法將僅次于砂型的鑄造方法，具有舉足輕重的地位。 四、熔模鑄造（失蠟鑄造）1、看錄像“熔模鑄造”，了解熔模鑄造原理、工藝過(guò)程2、師設(shè)問(wèn)式與學(xué)生一起歸納工藝過(guò)程、熔模鑄造特點(diǎn)1）工藝過(guò)程1制造蠟?zāi)?#160; 蠟?zāi)２牧铣Ｓ?0%石蠟和50%硬脂酸配制而成。如圖所示。為提高生產(chǎn)率，常把數(shù)個(gè)蠟?zāi)Ｈ酆冈谙灠羯希蔀橄災(zāi)＝M，如圖所示。 2制造型殼  在蠟?zāi)＝M表面浸掛一層以水玻璃和石英粉配制的涂料，然后在上面撒一層較細(xì)的硅砂，并放入固化劑（如氯化銨水溶液等）中硬化。使蠟?zāi)＝M外面形成由多層耐火材料組成的堅(jiān)硬型殼（一般為4

11、10層），型殼的總厚度為57mm，如圖所示。3熔化蠟?zāi)＃撓灒?#160; 通常將帶有蠟?zāi)＝M的型殼放在8090的熱水中，使蠟料熔化后從澆注系統(tǒng)中流出。4型殼的焙燒  把脫蠟后的型殼放入加熱爐中，加熱到800950，保溫0.52h，燒去型殼內(nèi)的殘蠟和水分，并使型殼強(qiáng)度進(jìn)一步提高。5澆注  將型殼從焙燒爐中取出后，周圍堆放干砂，加固型殼，然后趁熱（600700）澆入合金液，并凝固冷卻。6脫殼和清理  用人工或機(jī)械方法去掉型殼、切除澆冒口，清理后即得鑄件。 2）熔模鑄造的特點(diǎn)和應(yīng)用（1）沒(méi)有分型面，鑄件精度高、表面質(zhì)量好，是少、無(wú)切削加工工藝的重要方法之一，其尺寸精度可

12、達(dá)IT11IT14，表面粗糙度為Ra12.51.6m。如熔模鑄造的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)葉片，鑄件精度已達(dá)到無(wú)加工余量的要求。（2）可制造形狀復(fù)雜鑄件，其最小壁厚可達(dá)0.3mm，最小鑄出孔徑為0.5mm。對(duì)由幾個(gè)零件組合成的復(fù)雜部件，可用熔模鑄造一次鑄出。（3）鑄造合金種類不受限制，用于高熔點(diǎn)和難切削合金，更具顯著的優(yōu)越性。（4）生產(chǎn)批量基本不受限制，既可成批、大批量生產(chǎn)，又可單件、小批量生產(chǎn)。    缺點(diǎn)：工序繁雜，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，原輔材料費(fèi)用比砂型鑄造高，生產(chǎn)成本較高，鑄件不宜太大、太長(zhǎng)，一般限于25kg以下。    產(chǎn)品：生產(chǎn)汽輪機(jī)及燃?xì)廨啓C(jī)的

13、葉片，泵的葉輪，切削刀具，以及飛機(jī)、汽車、拖拉機(jī)、風(fēng)動(dòng)工具和機(jī)床上的小型零件圖 熔模鑄造的工藝過(guò)程課堂練習(xí)1-4、   常用鑄造方法的選擇    各種鑄造方法都有其優(yōu)缺點(diǎn)，分別適用于一定范圍。選擇鑄造方法時(shí)，應(yīng)從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)條件以及環(huán)境保護(hù)等方面綜合分析比較，以確定哪種成形方法較為合理，即選用較低成本，在現(xiàn)有或可能的生產(chǎn)條件下制造出合乎質(zhì)量要求的鑄 件。幾種常用鑄造方法基本特點(diǎn)的比較見(jiàn)表表幾種鑄造方法的比較鑄造方法比較項(xiàng)目砂型鑄造熔模鑄造金屬型鑄造壓力鑄造低壓鑄造離心鑄造適用合金各種合金  不限，以鑄鋼為主  不限，以非

14、鐵合金為主非鐵合金  以非鐵合金為主鑄鋼、鑄鐵、銅合金適用鑄件大小不受限制  幾十克至幾十公斤中、小鑄件中、小件，幾克至幾十公斤中、小件，有時(shí)達(dá)數(shù)百公斤零點(diǎn)幾公斤至十多噸鑄件最小壁厚/mm鑄鐵>340.50.7孔0.52.0鑄鋁>3鑄鐵>5鋁合金0.5銅合金22優(yōu)于同類鑄型的常壓鑄造鑄件加工余量大小或不加工小小或不加工較小外表面小，內(nèi)表面較大表面粗糙度Ra/m5012.512.51.612.56.36.31.612.53.2決定于鑄型材料鑄件尺寸公差/mm100±1.0100±0.3100±0.4100±0.3100

15、±0.4決定于鑄型材料工藝出品率*（%）30506040506050608595毛坯利用率*（%）70907095807090投產(chǎn)的最小批量（件）單件10007001000100010001001000生產(chǎn)率（一般機(jī)械化程度）低中低中中高最高中中高應(yīng)用舉例床身、箱體、支座、軸承蓋、曲軸、缸體、缸蓋、等刀具、葉片、自行車零件、刀桿、風(fēng)動(dòng)工具等鋁活塞、水暖器材、水輪機(jī)葉片、一般非鐵合金鑄件等汽車化油器、缸體、儀表和照相機(jī)的殼體和支架等發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、缸蓋、殼體、箱體、船用螺旋槳、紡織機(jī)零件等 各種鑄鐵管、套筒、環(huán)葉輪、滑動(dòng)軸承等注：*；*。    合金

16、種類：取決于鑄型的耐熱狀況。砂型鑄造所用硅砂耐火度達(dá)1700，比碳鋼的澆注溫度還高100200，因此砂型鑄造可用于鑄鋼、鑄鐵、非鐵合金等各種材料。熔模鑄造的型殼是由耐火度更高的純石英粉和石英砂制成，因此它還可用于生產(chǎn)熔點(diǎn)更高的合金鋼鑄件。金屬型鑄造、壓力鑄造和低壓鑄造一般都是使用金屬鑄型和金屬型芯，即使表面刷上耐火涂料，鑄型壽命也不高，因此一般只用于非鐵合金鑄件。    鑄件大?。褐饕c鑄型尺寸、金屬熔爐、起重設(shè)備的能力等條件有關(guān)。砂型鑄造限制較小，可鑄造小、中、大件。熔模鑄造由于難以用蠟料做出較大模樣以及型殼強(qiáng)度和剛度所限，一般只宜于生產(chǎn)小件。對(duì)于金屬型鑄造、壓

17、力鑄造和低壓鑄造，由于制造大型金屬鑄型和金屬型芯較困難及設(shè)備噸位的限制，一般用來(lái)生產(chǎn)中、小型鑄件。    尺寸精度和表面粗糙度：鑄型的精度與表面粗糙度有關(guān)。砂型鑄件的尺寸精度最差，表面粗糙度Ra值最大。熔模鑄造因壓型加工的很精確、光潔，故蠟?zāi)Ｒ埠芫_，而且型殼是個(gè)無(wú)分型面的鑄型，所以熔模鑄件的尺寸精度很高，表面粗糙度Ra值很小。壓力鑄造由于壓鑄型加工的較準(zhǔn)確，且在高壓、高速下成形，故壓鑄件的尺寸精度也很高，表面粗糙度Ra值很小。金屬型鑄造和低壓鑄造的金屬鑄型（型芯）不如壓鑄型精確、光潔，且是重力或低壓下成形，鑄件的尺寸精度和表面粗糙度都不如壓鑄件，但優(yōu)于砂型鑄件。    凡是采用砂型和砂芯生產(chǎn)鑄件，可以做出形狀很復(fù)雜的鑄件。但是壓力鑄造采用結(jié)構(gòu)復(fù)雜的壓鑄型也能生產(chǎn)出復(fù)雜形狀的鑄件，這只有在大量生產(chǎn)時(shí)才是經(jīng)濟(jì)的。因?yàn)閴鸿T件節(jié)省大量切削加工工時(shí)，綜合計(jì)算零件成本還是經(jīng)濟(jì)的。離心鑄造較適用于管、套等這一類特定形狀的鑄件。四、課堂小結(jié)讓學(xué)生總結(jié) 本次課重點(diǎn)講解了以下內(nèi)容：各種特征鑄造的特點(diǎn)、分類及其特點(diǎn)、應(yīng)用場(chǎng)合五、布置作業(yè)練習(xí)冊(cè) 六、板書(shū)設(shè)計(jì)一、特種