河南工學(xué)院材料成型與控制技術(shù)專業(yè)《鑄造工藝學(xué)》課程標(biāo)準(zhǔn) 2

1、河南工學(xué)院材料成型與控制技術(shù)專業(yè) 鑄造工藝學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)國家職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫建設(shè)項目組 鑄造工藝學(xué) 課程標(biāo)準(zhǔn)一、課程基本情況課程代碼580102承擔(dān)教研室材料成型及控制技術(shù)課程類別職業(yè)技術(shù)課程設(shè)計代碼課程性質(zhì)考試周數(shù)2計劃學(xué)時56理論學(xué)時48實驗（實訓(xùn)）學(xué)時8適用專業(yè)材料成型及控制技術(shù)二、課程的定位鑄造工藝學(xué)課程是材料成型與控制技術(shù)專業(yè)必修的主干職業(yè)技術(shù)課程之一，也是一門綜合性、實踐性很強的專業(yè)課程。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解鑄造生產(chǎn)過程，熟悉鑄件凝固成形及質(zhì)量控制的工藝措施；熟練掌握分析和擬訂鑄造工藝的基本方法，初步具備砂型鑄造工藝設(shè)計和工裝選用的能力，為后續(xù)專業(yè)課的學(xué)

2、習(xí)和今后從事鑄造生產(chǎn)及工藝設(shè)計方面的相關(guān)工作打下堅實專業(yè)基礎(chǔ)。該課程的先修課程有金屬學(xué)及熱處理、金屬工藝學(xué)等。該課程的后續(xù)課程有特種鑄造、鑄造生產(chǎn)及質(zhì)量管理、材料成型檢測技術(shù)等。三、課程的設(shè)計思路本課程以應(yīng)用最廣泛的砂型鑄造生產(chǎn)為對象，以砂型鑄造生產(chǎn)工藝流程為主線，精心安排課程內(nèi)容，使學(xué)生能夠較系統(tǒng)地、完整地學(xué)習(xí)到鑄造生產(chǎn)及其工藝設(shè)計方面的專業(yè)知識。該課程內(nèi)容主要包括：砂型鑄造生產(chǎn)的基本知識；鑄件成形的基本工藝原理；鑄造工藝分析和鑄造工藝設(shè)計；鑄造工藝裝備的選用。根據(jù)課程綜合性、實踐性很強的特點，該課程還設(shè)置了實驗和課程設(shè)計環(huán)節(jié)，進一步強化培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能和實踐動手能力，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分

3、析問題、解決問題以及科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、團隊協(xié)作等方面的的綜合素質(zhì)，為從事鑄造及其相關(guān)工作奠定堅實基礎(chǔ)。四、課程目標(biāo)（一）知識目標(biāo)1）了解鑄造生產(chǎn)過程，熟悉砂型鑄造工藝流程和基本要求。2）理解鑄件成形的基本工藝原理，熟悉鑄件凝固過程及其質(zhì)量控制措施。3）了解鑄造工藝設(shè)計概念、熟練掌握鑄造工藝方案制定、參數(shù)選擇、工藝措施。4）了解鑄造工藝裝備概念，熟悉常用工藝裝備的選用方法。（二）能力目標(biāo)1）具備一定的砂型鑄造工藝流程編制和生產(chǎn)組織管理能力。2）具備合理分析鑄件凝固過程，正確制定凝固質(zhì)量控制措施的基本技能。3）具備鑄件工藝分析、工藝方案制定、工藝參數(shù)選擇的專業(yè)技能。4）具備鑄造工藝裝備的選用和初步設(shè)計能力

4、。（三）素質(zhì)目標(biāo)1）培養(yǎng)良好的職業(yè)道德。使學(xué)生具有愛崗敬業(yè)，樂奉獻；實事求是，講誠信；遵章守紀(jì)，保機密；大公無私，講團隊等綜合素質(zhì)。2）培養(yǎng)科學(xué)的思維方式。使學(xué)生具有善于總結(jié)、勤于歸納；創(chuàng)新思維、逆向思維；敏銳的洞察、透徹的分析、有效的措施等綜合素質(zhì)。3）培養(yǎng)全面的工程意識。使學(xué)生具有提高質(zhì)量，控制成本；技術(shù)創(chuàng)新、持續(xù)發(fā)展、低碳環(huán)保等綜合素質(zhì)。五、課程內(nèi)容與課時安排（一）理論教學(xué)內(nèi)容與課時安排教學(xué)項目一：鑄造生產(chǎn)概述教學(xué)目標(biāo)1、了解鑄造生產(chǎn)及其在社會工業(yè)發(fā)展中的重要地位和作用。2、熟悉砂型鑄造生產(chǎn)工藝過程及各工序間關(guān)系。3、了解鑄造工藝設(shè)計的基本內(nèi)容和步驟。4、熟悉本課程的性質(zhì)、內(nèi)容、目的及要

5、求。教學(xué)內(nèi)容任務(wù)一：鑄造生產(chǎn)過程概況任務(wù)二：鑄造工藝設(shè)計概況任務(wù)三：課程簡介教學(xué)重點鑄造生產(chǎn)過程；鑄造工藝設(shè)計內(nèi)容及步驟；課程要求教學(xué)難點鑄造生產(chǎn)過程；課程要求課時安排2教學(xué)項目二：鑄件成形的基本原理教學(xué)目標(biāo)1、了解鑄件成形過程，掌握金屬液的流動性、充型能力及其測量方法。2、了解鑄件凝固過程，熟悉鑄件的凝固方式、凝固原則及凝固特性。3、 熟悉鑄件的縮孔和縮松產(chǎn)生的原因及控制措施。4、了解冒口的種類及補縮原理。5、熟悉鑄鋼件、鑄鐵件的冒口設(shè)計與計算，掌握提高冒口補縮效率的方法。6、了解冷鐵的種類和作用，掌握冷鐵的選用原則。教學(xué)內(nèi)容任務(wù)一：液態(tài)金屬的充型任務(wù)二：鑄件的凝固基礎(chǔ)任務(wù)三：鑄件的縮孔和縮

6、松任務(wù)四：冒口的種類及補縮原理任務(wù)五：鑄鋼件冒口設(shè)計任務(wù)六：鑄鐵件冒口設(shè)計任務(wù)七：提高冒口補縮效率的方法任務(wù)八：冷鐵的種類及應(yīng)用教學(xué)重點流動性和充型能力；凝固方式和凝固原則；縮孔、縮松的成因及控制；鑄鋼件冒口設(shè)計；冷鐵的選用教學(xué)難點縮孔、縮松的成因及控制；鑄鋼件冒口設(shè)計；冷鐵的選用課時安排12教學(xué)項目三：鑄造工藝設(shè)計教學(xué)目標(biāo)1、了解鑄造工藝設(shè)計概念，熟悉鑄造工藝的設(shè)計依據(jù)、內(nèi)容、步驟及工藝符號等。2、熟悉鑄件的結(jié)構(gòu)工藝性分析方法，熟練掌握砂型鑄造工藝方案的制定方法。3、了解鑄造工藝參數(shù)對鑄件質(zhì)量的影響，熟悉掌握鑄造工藝參數(shù)的選擇方法。教學(xué)內(nèi)容任務(wù)一：鑄造工藝設(shè)計的概念任務(wù)二：鑄造工藝方案的確定

7、任務(wù)三：鑄造工藝參數(shù)的選擇任務(wù)四：澆注系統(tǒng)的設(shè)計任務(wù)五：冒口的設(shè)計任務(wù)六：冷鐵的設(shè)計教學(xué)重點工藝方案確定；工藝參數(shù)選擇；澆注系統(tǒng)設(shè)計；冒口設(shè)計；冷鐵設(shè)計。教學(xué)難點工藝參數(shù)選擇；澆注系統(tǒng)設(shè)計；冒口設(shè)計。課時安排24教學(xué)項目四：鑄造工藝裝備的設(shè)計與選用教學(xué)目標(biāo)1、了解鑄造工藝裝備的內(nèi)容及其設(shè)計步驟。2、了解模樣和模板的概念，熟悉模樣和模板的應(yīng)用特點。3、了解砂箱的種類及特點，熟悉砂型的選用原則和設(shè)計方法。4、了解砂芯盒的種類及特點，熟悉芯盒的選用方法。教學(xué)內(nèi)容任務(wù)一：鑄造工藝裝備概述任務(wù)二：模樣和模板任務(wù)三：砂箱任務(wù)四：芯盒任務(wù)五：其他工藝裝備教學(xué)重點模樣和模板的應(yīng)用特點；砂箱的選用原則和設(shè)計方法

8、；芯盒的作用和選用教學(xué)難點砂箱的設(shè)計；芯盒的選用課時安排10（二）實驗（實訓(xùn)）內(nèi)容與課時安排實驗（實訓(xùn)）項目一：鑄造合金充型能力及流動性的測定實驗（實訓(xùn)）目標(biāo)1、深入理解鑄造合金充型能力和流動性的概念。2、熟悉鑄造合金充型能力和流動性的影響因素。3、掌握螺旋形試樣測定合金流動性的實驗方法。實驗（實訓(xùn)）內(nèi)容1、用螺旋形試樣模板造型，合箱。2、鋁合金配料及熔化，達到預(yù)定溫度，去氣待澆。3、用溫度儀表測定合金的澆注溫度。4、把具有相同過熱度不同成分的液態(tài)合金分別澆入螺旋形試樣型腔中。5、把具有不同過熱度、同一成分的Al-Cu合金液分別澆入螺旋形試樣型腔中。6、把具有同一過熱度，同一成份的Al-Cu合

9、金液分別澆入具有不同壓頭高度的螺旋形試樣型腔中。7、冷卻后，打箱。測定螺旋形試樣長度，并記錄數(shù)據(jù)。8、分析討論實驗結(jié)果，整理實驗報告。實驗（實訓(xùn)）場地鑄造合金熔煉實驗室實驗（實訓(xùn)）設(shè)備設(shè)施坩堝電阻爐、石墨坩堝、鎳鉻一鎳硅熱電偶、測溫毫伏表、螺旋形試樣模板一套、定量澆口模具一套、砂箱、造型工具等?？己艘c造型操作、爐料計算、熔鑄操作、方案設(shè)計、數(shù)據(jù)處理、紀(jì)律考勤考核方式紀(jì)律考勤20%+規(guī)范操作30%+實驗報告50%課時安排2實驗（實訓(xùn)）項目二：鑄件溫度場和鑄件凝固動態(tài)曲線的測定實驗（實訓(xùn)）目標(biāo)1、了解鑄型性質(zhì)對鑄件溫度場的影響。2、掌握鑄件溫度場的測定方法，3、掌握鑄件凝固動態(tài)曲線的繪制方法。4

10、、熟悉合金的結(jié)晶溫度范圍和溫度梯度對鑄件斷面凝固方式的影響。實驗（實訓(xùn)）內(nèi)容用熱電偶和多點自動臺式平衡記錄儀測量鑄件某斷面上任意時刻的溫度與時間數(shù)據(jù)，并繪制鑄件凝固動態(tài)曲線，分析合金的結(jié)晶溫度范圍和溫度梯度對鑄件斷面凝固方式的影響。實驗（實訓(xùn)）場地鑄造合金熔煉實驗室實驗（實訓(xùn)）設(shè)備設(shè)施KP-100千瓦中頻感應(yīng)爐，XWT-664型臺式自動平衡記錄儀，鎳鉻-鎳硅熱電偶6根，測溫毫伏表，金屬型，澆包、造型工具?？己艘c造型操作、熔鑄操作、測量準(zhǔn)備、測量操作、數(shù)據(jù)處理、紀(jì)律考勤考核方式紀(jì)律考勤20%+規(guī)范操作30%+實驗報告50%課時安排2實驗（實訓(xùn)）項目三：鑄造合金線收縮的測定實驗（實訓(xùn)）目標(biāo)1、熟

11、悉鑄造合金線收縮的基本概念。2、掌握鑄造合金線收縮的測定方法。3、學(xué)會測定棒形試樣凝固冷卻過程中自由線收縮率與溫度的動態(tài)曲線。實驗（實訓(xùn)）內(nèi)容用線收縮儀測定灰鐵或鋁合金的線收縮過程，繪制自由線收縮溫度曲線。實驗（實訓(xùn)）場地鑄造合金熔煉實驗室實驗（實訓(xùn)）設(shè)備設(shè)施ZSX鑄造合金線收縮儀，電感位移計，XWC電子電位差計，KP-1000千瓦中頻感應(yīng)加熱爐（或坩堝電阻爐），砂箱、造型工具等?？己艘c造型操作、熔鑄操作、測量準(zhǔn)備、測量操作、數(shù)據(jù)處理、紀(jì)律考勤考核方式紀(jì)律考勤20%+規(guī)范操作30%+實驗報告50%課時安排2（三）課程設(shè)計內(nèi)容與課時安排1、課程設(shè)計的目的（1）通過課程設(shè)計鞏固和加深鑄造工藝課及

12、其它有關(guān)基礎(chǔ)課和技術(shù)基礎(chǔ)課的知識；（2）通過課程設(shè)計能較系統(tǒng)的掌握鑄造工藝設(shè)計方法及工裝的選擇應(yīng)用等專業(yè)技能。（3）鍛煉運用鑄造工藝手冊及其它技術(shù)資料的基本技能，以達到培養(yǎng)學(xué)生分析和解決鑄造生產(chǎn)實際問題的能力；（4）通過課程設(shè)計使學(xué)生進一步提高繪制工程圖紙、編寫技術(shù)文件的工程實踐能力；（5）為今后從事鑄造生產(chǎn)方面的相關(guān)工作打下專業(yè)基礎(chǔ)。2、課程設(shè)計的內(nèi)容及要求以中等復(fù)雜鑄造件（1或2個砂芯）為研究對象，分成若干個課題組，同組內(nèi)原始資料相似。要求學(xué)生在2周時間內(nèi)，結(jié)合本專業(yè)理論知識，并查閱鑄造手冊及相關(guān)技術(shù)文件資料，完成鑄件的砂型鑄造工藝設(shè)計、工藝參數(shù)的確定及主要工裝的選用任務(wù)。其具體要求如下：

13、（1）查閱文獻資料，綜述砂型鑄造特點及應(yīng)用。（2）結(jié)合鑄件的結(jié)構(gòu)特征、材料類型、生產(chǎn)類型等原始條件，進行鑄造工藝分析、確定出合理的鑄造工藝方案。（3）結(jié)合專業(yè)知識并查閱鑄造手冊，進行鑄造工藝設(shè)計、工藝參數(shù)的選擇和鑄造工藝裝備的選用。（4）完整的鑄造工藝圖一張。要求主要工藝參數(shù)明確，澆注系統(tǒng)清晰，繪圖規(guī)范，至少用A3圖紙。（5）編寫鑄造工藝設(shè)計說明書一份。要求設(shè)計內(nèi)容完整、設(shè)計步驟清晰、工藝參數(shù)合理，說明書格式統(tǒng)一規(guī)范。3、課程設(shè)計的時間進度（1）下達設(shè)計任務(wù)，學(xué)生準(zhǔn)備設(shè)計工具，借閱與設(shè)計相關(guān)的專業(yè)書籍和資料。（1天）（2）查閱文獻，簡述砂型鑄造的特點及應(yīng)用情況。（1天）（3）分析鑄件結(jié)構(gòu)工藝性

14、，確定鑄造工藝方案。（1天）（4）制訂鑄造工藝、選擇工藝參數(shù)、選擇工藝裝備。（2天）（5）繪制鑄造工藝圖。（1.5天）（6）結(jié)合設(shè)計過程和工藝參數(shù)選擇和計算，編寫鑄造工藝設(shè)計說明書。（1.5天）（7）最后檢查、修改，進行打印、封裝。（1天）（8）設(shè)計總結(jié)和答辯。（1天） 4、課程設(shè)計的答辯形式與時間安排課程設(shè)計完成后，由指導(dǎo)教師組織學(xué)生分組進行答辯，時間安排在最后1天內(nèi)進行。5、課程設(shè)計的成績評定與評分標(biāo)準(zhǔn)鑄造工藝課程設(shè)計的成績根據(jù)學(xué)生設(shè)計（說明書、工藝圖）質(zhì)量、設(shè)計中分析與解決問題的能力及設(shè)計態(tài)度和答辯情況綜合評定。設(shè)計成績按優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格五級記分。（1）優(yōu)秀設(shè)計過程中，工作

15、認(rèn)真，能獨立在規(guī)定時間內(nèi)完成設(shè)計任務(wù)。思路清晰，工藝方法和設(shè)備選擇合理，工藝參數(shù)制定準(zhǔn)確。說明書論點鮮明，具有獨立分析問題、解決問題的能力。答辯中能全面、準(zhǔn)確地回答問題。（2）良好設(shè)計過程中，工作認(rèn)真，在規(guī)定時間內(nèi)完成設(shè)計任務(wù)。工藝方法和設(shè)備選擇合理，工藝參數(shù)制定準(zhǔn)確。說明書論點正確，具有一定的分析問題、解決問題的能力。答辯中能正確地回答問題。（3）中等設(shè)計過程中，工作比較認(rèn)真，能在規(guī)定時間內(nèi)完成設(shè)計任務(wù)。工藝方法和設(shè)備選擇基本合理，工藝參數(shù)制定基本正確。說明書論點一般，能夠掌握基本概念，答辯中能回答基本問題。（4）及格設(shè)計過程中，工作比較認(rèn)真，經(jīng)指導(dǎo)能在規(guī)定時間內(nèi)完成設(shè)計任務(wù)。工藝方法和設(shè)備

16、選擇基本合理，工藝參數(shù)制定基本正確，說明書論點一般，沒有嚴(yán)重錯誤，答辯中能回答一些基本問題。（5）不及格設(shè)計過程中，工作不認(rèn)真，經(jīng)指導(dǎo)后仍不能在規(guī)定時間內(nèi)完成設(shè)計任務(wù)。工藝方法和設(shè)備選擇不合理，工藝參數(shù)制定存在嚴(yán)重錯誤，答辯中很少或不能回答問題。6、課程設(shè)計使用的主要參考書及手冊（1）中國機械工程學(xué)會鑄造專業(yè)學(xué)會編。鑄造手冊，北京：機械工業(yè)出版社，1994。（2）劉喜俊。鑄造工藝學(xué)，北京：機械工業(yè)出版社，1999。（3）曹瑜強。鑄造工藝及設(shè)備，北京：機械工業(yè)出版社，機械工業(yè)出版社，2008。（4）鑄造工藝及工裝設(shè)計手冊編寫組。鑄造工藝及工裝設(shè)計手冊，北京：機械工業(yè)出版社，1989。（5）葉榮茂

17、、吳維岡、高景艷。鑄造工藝課程設(shè)計手冊，哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1993。（6）高文清、李魁盛。鑄造工藝學(xué)北京：機械工業(yè)出版社，2010。（7）國家標(biāo)準(zhǔn)GB-T 11350-89鑄件機械加工余量。（8）機械部標(biāo)準(zhǔn)JB2435-1978鑄造工藝符號及表示方法。（9）機械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB-T_5106-1991鑄件模樣型芯頭基本尺寸。六、課程實施的建議（一）教學(xué)方法與手段1、教學(xué)方法教學(xué)過程中，大量應(yīng)用案例教學(xué)法、實驗現(xiàn)場教學(xué)法和討論教學(xué)法等，力求理論聯(lián)系實際，使學(xué)生切實感受到理論知識對實踐應(yīng)用的指導(dǎo)作用，使學(xué)生深刻體會到學(xué)以致用的重要性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高課堂教學(xué)效果。2、教學(xué)手段（1）采用多媒體教學(xué)手段，提高教學(xué)效率，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。（2）采用教具或?qū)嵨锝虒W(xué)手段，拉近理論與現(xiàn)實的距離，提高教學(xué)質(zhì)量。（3）采用網(wǎng)絡(luò)媒體教學(xué)手段，縮短教師與學(xué)生的距離，增進師生感情，提高教學(xué)效果。（二）考核與評價1