1 金属压铸工艺与模具设计课程设计
一、课程简介
本课程主要介绍金属压铸的工艺流程及模具设计的技术要点，旨在培养学生具备运用金属压铸工艺及模具设计开展工程实践的能力。
二、课程内容
1.金属压铸工艺
（1）金属材料的性能及选择
（2）铸造合金的化学成分及特性
（3）金属压铸工艺流程
（4）金属压铸模具的材料和制作方法
（5）金属铸件质量控制
2.模具设计
（1）金属压铸模具的类型及选择
（2）模具结构设计
（3）模具材料的选择及热处理工艺
（4）模具表面处理技术
三、课程目标
通过本课程的学习，学生应能够：
（1）掌握金属材料的性能及选择方法，了解铸造合金的化学成分及特性。 2 （2）能够熟练掌握金属压铸工艺流程及金属压铸模具的制作方法。
（3）具备金属铸件质量控制的能力。
（4）理解金属压铸模具的类型及选择方法，学会模具结构设计和表面处理技术。
四、授课方式
本课程主要采用课堂讲授、案例分析、实践操作等多种授课方式。通过结合实例，让学生理解并掌握金属压铸工艺和模具设计的基本知识。
五、考核方式
本课程采用考勤、平时成绩、实验成绩和期末考试的方式进行综合评价。其中，实验成绩占总评成绩的50%。
六、参考教材
（1）陈传辉. 金属压铸[M]. 机械工业出版社, 2017.
（2）王俊杰. 模具设计实用教程[M]. 科学出版社, 2018.
七、实验内容
1.金属压铸实验
选定一种金属材料进行金属压铸实验，实验要求包括从材料的性能到铸件的加工制作等全过程。实验过程中需要注意铸件质量控制。
2.模具制作实验
通过对金属压铸模具材料、结构设计等方面的学习，设计并制作一款金属压铸模具。实验过程中需要注意热处理和表面处理技术。 3 八、课程总结
本课程主要介绍了金属压铸工艺及模具设计的相关知识，通过掌握与实践，学生可以开展相关工程实践，提高自己的知识素养和技能水平。在不断实践中，精益求精，为我们创造更多的科学技术和经济效益。
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前 言
铸造工艺学课程是培养学生熟悉对零件及产品工艺设计的基本内容、原则、方法和步骤以及掌握铸造工艺和工装设计的基本技能的一门主要专业课。课程设计则是铸造工艺学课程的实践性教学环节，同时也是我们铸造专业迎来的第一次全面的自主进行工艺和工装设计能力的训练。在这个为期两周的过程里，我们有过紧张，有过茫然，有过喜悦，从中感受到了学习的艰辛，也收获到了学有所获的喜悦，回顾一下，我觉得进行铸造工艺学课程设计的目的有如下几点：
通过课程设计实践，树立正确的设计思想，增强创新意识，培养综合运用铸造工艺学课程和其他先修课程的的理论与实际知识去分析和解决实际问题的能力。
通过制定和合理选择工艺方案，正确计算零件结构的工作能力，确定尺寸，掌握了浇冒口的作用及其原理，具有正确设计浇冒口系统的初步能力；掌握铸造工艺和工装设计的基本技能。
熟悉型砂必须具备的性能要求，原材料的基本规格及作用，并初步具备分析和解决型砂有关问题的能力。
熟悉涂料的作用、基本组成及质量的控制；了解提高铸件表面质量和尺寸精度的途径。
了解合金在铸造过程中容易产生的铸造缺陷以及采取相关的防止途径，并初步具备分析、解决这类缺陷的基本解决途径
学习进行设计基础技能的训练，例如：计算、绘图、查阅设计资料和手册等。
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目录
第一章 零件铸造工艺分析………………………………………………4
1.1零件基本信息………………………………………………………………………4
1.2材料成分要求………………………………………………………………………4
1.3铸造工艺参数的确定………………………………………………………………4
1.3.1铸造尺寸公差和重量公差…………………………………………………5
1.3.2机械加工余量………………………………………………………………5
填空
1、防止机械粘砂的措施：减少微孔尺寸、提高背压、用非硅砂
2、防止侵入气孔的措施：减少型的发气量、易于排气、提高气体进入金属的阻力
3、铸件质量三要素：交货期、价格、质量
4、植物油按干燥程度分为：干性、半干性、不干性
5、铸件按达到的质量指标分为：合格、一等、优等
6、底柱浇注系统的种类：基本、牛角、底雨淋
7、湿型砂按造型时的情况分为：面砂、背砂、单一砂
8、铸件中气孔的种类：反应型、析出型、侵入型
9、常用非石英砂的原砂有：铬铁、镁砂、锆砂
名词解释
1、铸造：铸造生产是用液态合金形成产品的方法，将液态合金注入铸型中使之冷却、凝固，这种制造金属制品的过程称为铸造生产，简称铸造。
2、机械粘砂：机械粘砂是指铸件的部分或整个表面上粘附着一层砂粒和金属的机械混合物，它是由金属渗入铸型表面的微孔中形成的。
3、起模斜度：为了方便起模，在模样、芯盒的出模方向留有一定斜度，以免损坏砂型或砂芯。这个斜度，称为起模斜度。
4、冒口：冒口是铸型内用以储存金属液的空腔，在铸件形成时补给金属，有防止缩孔、缩松、排气和集渣的作用。习惯上把冒口所铸成的金属实体也称为冒口。
5、砂眼：砂眼是在铸件内部或表面充塞有型砂的孔眼，它是一种较常见的铸造缺陷。
6、分型面：是指两半铸型相互接触的表面。
7、化学粘砂：化学粘砂是铸件的部分或整个表面上粘附一层由金属氧化物和造型材料相互作用而生成的低熔点化合物。
8、机械加工余量：在铸件工艺设计时预先增加的，而后在机械加工时又被切去的金属层厚度，称为机械加工余量，简称加工余量。
9、浇注系统：是铸型中液态金属流入型腔的通道之总称。
10、冷铁：为增加铸件局部的冷却速度，在型腔内部及工作表面安放的金属块称为冷铁。
11、透气性：紧实的型砂能让气体通过而逸出的能力称为透气性。
简答
1、影响铸渗效果的主要因素
含合金元素的涂料（或膏剂）的组成及配制、浇注温度、浇注系统及涂料层在铸型中的位置、铸型及涂料层或膏块的预热、母材合金的种类等。
铸造工艺学
1湿型浇注十分迁移时，传热传质特征：通过温度梯度导热，未被吸收的热通过干砂区传导至蒸发界面汽化；靠蒸汽相传递热，蒸汽的迁移依赖于蒸汽的压力梯度。干砂区外侧为蒸发界面及水分凝聚区无温度梯度。铸件表面温度与干砂区厚度及其蓄热系数有关。
2湿型铸造时夹砂结疤鼠尾：铸型表面砂层受热膨胀产生压应力，若不能吸收该应力砂粒不重新排列表面就收到破坏而产生缺陷；铸型浇注金属后表面产生很薄干燥层紧接产生高水层其强度远低于湿型本体，表面受热膨胀，强度低的高水层产生应力集中而裂痕，由鼠尾发展为夹砂；夹砂结疤与裂纹发生时间有关；最易产生条件是浇注时间长铸件壁厚和外形平坦处。措施：减少膨胀应力提高砂型强度；缩短浇注时间；设计浇注系统使铁液进入砂型型腔时平稳冲力不大，内交口适当分散避免局部过热；平板铸件采用倾斜浇注；铸型上扎气眼利于水蒸气等气体排出减少气体压力对表面层的影响；修型时避免用压力来回压平面防止分层；
3型壁移动：金属浇入铸型后砂型避发生位移的现象。
4侵入性气孔：界面上局部气体压力大于金属液表面包括表面张力的反压力时，气体在铸件凝固初期侵入金属液成为气泡；若此时金属液温度粘度等有利于气泡上浮逸出则不会出现气泡，否则形成气泡。形成条件（P气》P反》P静+P阻+P腔）
5铸钢件皮下气孔-气核CO：钢液表层反应使钢液二次氧化，生成FE0凝固速度快扩散不充分，提高其浓度时与C产生CO，不溶于钢液容易沿凝固金属晶体或夹杂界面析出形成气核
6铸钢件-反应性气孔：成因无统一说法，目前有氢气，氮和CO引起针孔的说法。防止：选用炉衬孕育剂含铝低干净，减少铁液和气相接触时间和量，浇注时型内有较强还原气氛以降低氢氮分压；注意排气以减少树脂分解的气氛与金属界面接触时间；采用低氮无氮呋喃树脂防止或减少该皮下气孔产生；采用透气性符合要求的型砂减少界面压力溶解铝抵消多余FEO
7芳基磺酸作催化：热分解产生含硫气体在界面附近先反应产生MgS,MnS使石墨球化作用的镁减少，MgS密度小在金属液上浮集于表面，使其与中心组织不同，球化不良；措施：增球化剂；呋喃树脂产球铁件时用特殊涂料防止铸件表层异常组织；用碳酸等不含硫催化剂能防止铸件表层球化不良；适当降低浇注温度防球化不良；用不含硫树脂粘结剂产球磨铸件
