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　　《鑄造工藝/“工學(xué)結(jié)合、校企合作”高等職業(yè)教育改革創(chuàng)新教材》共分為五部分，包括十五個(gè)單元。第一部分為造型材料，包括六個(gè)單元，主要介紹造型材料基礎(chǔ)知識，粘土砂、水玻璃砂、樹脂砂、油砂、鑄型涂料的特點(diǎn)、組成及制備，并對先進(jìn)的造型材料進(jìn)行簡單介紹。第二部分為鑄型制備，包括三個(gè)單元，以掌握造型、造芯操作及裝配為目標(biāo)，介紹造型、造芯及鑄型裝配的方法。第三部分為澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，包括兩個(gè)單元，通過對澆注系統(tǒng)的分析，掌握鑄造合金澆注系統(tǒng)的特點(diǎn)及設(shè)計(jì)與計(jì)算方法。第四部分為冒口及冷鐵，包括兩個(gè)單元，通過對金屬凝固與補(bǔ)縮原理的學(xué)習(xí)，掌握鑄造合金冒口設(shè)計(jì)與計(jì)算的方法。第五部分為鑄造工藝設(shè)計(jì)，包括兩個(gè)單元，學(xué)習(xí)鑄造工藝設(shè)計(jì)的內(nèi)容，掌握典型鑄件的鑄造工藝設(shè)計(jì)方法。

　　為了更好地滿足企業(yè)對鑄造專業(yè)高職層次的高端技能型人才的需求，便于實(shí)施“教、學(xué)、做”一體化教學(xué)，全面提升教學(xué)質(zhì)量，《鑄造工藝》教材編寫組成員在充分調(diào)研企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際和學(xué)校教學(xué)實(shí)際的基礎(chǔ)上，精心編寫了本教材。

　　本書為材料成形及控制專業(yè)鑄造專業(yè)方向教材之一。為適應(yīng)材料成形及控制專業(yè)鑄造專業(yè)生產(chǎn)的需要，本書以最基本的手工砂型鑄造為主線，力求體現(xiàn)職業(yè)教育特色，本著“實(shí)用、適用”的原則，且注意吸取國內(nèi)外有關(guān)的技術(shù)成果和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。在編寫中，采用圖文對照和列表說明，并注重理論聯(lián)系實(shí)際，內(nèi)容充實(shí)，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，實(shí)用性強(qiáng)。

　　教學(xué)基本目的包括：熟悉鑄造生產(chǎn)的基本過程；熟悉砂型鑄造的制備技術(shù)；熟悉鑄造工藝設(shè)計(jì)的內(nèi)容、方法、步驟及常見鑄件的鑄造工藝特點(diǎn)；會使用相關(guān)的資料和手冊；具有在鑄造生產(chǎn)一線操作的基本知識和能力；具有從生產(chǎn)實(shí)際出發(fā)，采用新工藝、新材料、新技術(shù)的初步能力。

　　本書在內(nèi)容組織上采用任務(wù)驅(qū)動的方式。學(xué)生在學(xué)習(xí)相關(guān)的專業(yè)知識和進(jìn)行任務(wù)實(shí)施的同時(shí)，掌握相應(yīng)的操作技能，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的目的性，提高學(xué)習(xí)積極性。對于基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)，總體思路是：提出任務(wù)一對任務(wù)進(jìn)行分析一知識點(diǎn)學(xué)習(xí)。對于造型材料的學(xué)習(xí)，總體思路是：提出任務(wù)一進(jìn)行材料特點(diǎn)分析一介紹常用材料的制備方案一提出工藝改進(jìn)措施。對于鑄型制備的學(xué)習(xí)，總體思路是：提出任務(wù)一對任務(wù)進(jìn)行分析一型、芯及裝配操作過程。對于澆注系統(tǒng)、冒口及鑄造工藝設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)，總的思路是：提出任務(wù)一對任務(wù)進(jìn)行分析一設(shè)計(jì)與計(jì)算的方法一進(jìn)行典型結(jié)構(gòu)或材料的工藝制訂。

　　本書由渤海船舶職業(yè)學(xué)院張笑寧主編，并編寫緒論、第二部分單元七、第三部分單元十及單元十一、第四部分單元十二及單元十三、第五部分單元十四及單元十五，第一部分單元一至單元六由吳曉峰編寫，第二部分單元八由趙艷艷編寫，第二部分單元九由萬榮春編寫。全書由張笑寧統(tǒng)稿，王貴斗教授任主審。

　　在本書的編寫過程中，教材編審人員做了大量的工作，并且得到了相關(guān)企業(yè)的大力支持和熱情幫助，特別是得到了渤海船舶機(jī)械有限公司研究員級高級工程師、遼寧省鑄造協(xié)會副理事長王冰晨給予的技術(shù)指導(dǎo)，在此一并表示衷心感謝！借此對為本書編寫提供資料、建議和幫助的各方人士表示誠摯的謝意。

　　由于編者專業(yè)知識有限，書中難免會有欠妥之處，懇請廣大讀者不吝指教。

　　編者

　任務(wù)一鑄造原砂

　　一、任務(wù)描述

　　本次任務(wù)使學(xué)生了解鑄造用原砂的分類及分級方法，掌握原砂的選用及粘結(jié)材料和輔助材料的種類和選用方法。

　　二、鑄造原砂簡介

　　鑄造生產(chǎn)中配制型（芯）砂所用的砂子（原砂）稱為鑄造用砂，它是型砂、芯砂的基本組成部分。鑄造用砂根據(jù)礦物組成的不同分為硅砂和特種砂。硅砂主要成分是二氧化硅SiO2，特種砂主要有鋯砂、鎂砂、橄欖石砂、石灰石砂、鉻鐵礦砂和剛玉砂等。鑄造用砂除了天然礦物砂外，還有經(jīng)過人工方法破碎、篩選的原砂，稱為人造砂。

　　三、鑄造用砂的性能指標(biāo)

　　鑄造用砂是型砂的骨架材料，對型砂的性能和鑄件的質(zhì)量有很大影響，因此鑄造生產(chǎn)用砂應(yīng)有較高的純度和潔凈度等。以硅砂為例，鑄鐵用砂要求SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)在90％以上，較大的鑄鋼件則要求SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)在97％以上；具有高的耐火度和熱穩(wěn)定性；有適宜的顆粒形狀和顆粒組成；不易被液態(tài)金屬潤濕；價(jià)廉易得。

　　1．顆粒形狀和組成

　　鑄造用砂的顆粒形狀和顆粒組成影響型砂的流動性、緊實(shí)性、透氣性、強(qiáng)度和抗液態(tài)金屬的滲透性等性能，是鑄造用砂質(zhì)量的重要指標(biāo)。

　�。�1）顆粒形狀鑄造用砂的形狀一般有三種。

　　1）圓形砂。顆粒為圓形或接近于圓形，表面光潔，沒有突出的棱角。

　　2）多角形砂。顆粒成多角形，且多為鈍角。

　　3）尖角形砂。顆粒成尖角形，且多為銳角。

　　顆粒形狀一般以角形系數(shù)（砂子實(shí)際比表面積／砂子理論比表面積）來表示。

　�。�2）顆粒組成砂子的顆粒組成是用篩號來表示的，測定的方法是將經(jīng)水洗去泥分烘干后的干砂倒人標(biāo)準(zhǔn)篩，再放到篩砂機(jī)上篩分，篩分后將各篩子上停留的砂子分別稱重，通常用標(biāo)準(zhǔn)篩篩分后砂粒最集中的3個(gè)相鄰篩子的頭尾篩號表示顆粒組成。

　　2．含泥量

　　鑄造用原砂的含泥量是指原砂中顆粒直徑小于0．020mm顆粒部分所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，其中既有粘土，也包括極細(xì)的砂子和其他非粘土礦物質(zhì)點(diǎn)。含泥量的大小影響著型砂配置時(shí)粘結(jié)劑的用量、砂型的強(qiáng)度和透氣性。含泥量是鑄造用砂的一項(xiàng)重要指標(biāo)，鑄造用硅砂的含泥量不宜過高。

　　3．耐火度

　　耐火度是指鑄造用砂遇高溫而不熔化的性能。原砂耐火度越高，鑄件的表面質(zhì)量越好，越不易粘砂，型砂的回用性也越好。

　　原砂的耐火度主要由其礦物成分決定。如石英的熔點(diǎn)為1713°C，耐火度較高。當(dāng)砂中含有其他礦物時(shí)，如長石、云母及鐵的氧化物，其熔點(diǎn)將降低，即耐火度降低。

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