《材料成型原理》实验指导书(石蜡)(修改).doc

安 徽 工 程 大 学 实 验 指 导 书 系 部 机械与汽车工程学院 课程名称 材料成型原理 实验班级 学生姓名 学生学号 指导教师 二零 年 月 目 录 实验 一 材料流动性测定热应力测定液态成型综合性实验流动性测定—100℃）各一个。 2.2 实验材料 切片石蜡，溶点53—57℃（上海标本模型厂）配成熔点为50℃的共晶蜡料（成分为75%的石蜡和25%的硬脂酸）。 3、实验步骤及测定项目 1）正确使用平板模造型方法。 2）测定共晶蜡料的温度，待温度合格后进行浇注。 3）凝固冷却至室温后，开启模具盖，测量共晶蜡料流动线长度。 4）清理完毕。 4、实验数据记录 表1 浇注温度对蜡料流动性的影响 材料 名称 浇注温度（℃） 直浇口高度（mm ） 流动线长度（mm ） 参照值 实测值 参照值 实测值 最小值 最大值 平均值 共晶蜡料 60 180 共晶蜡料 70 180 思考题 （1）根据实验结果分析浇注温度对材料充型能力的影响。 （2）简述材料流动性的影响因素及材料流动性对铸件质量的影响。 （3）实际生产中提高材料充型能力的方法主要有哪些？ 实验二 材料热应力测定—100℃）各一个。 2.2 实验材料 切片石蜡，溶点53—57℃（上海标本模型厂）配成熔点为50℃的共晶蜡料（成分为75%的石蜡和25%的硬脂酸）。 3、 实验步骤及测定内容 1） 将应力框模具安装到位。 2） 熔化石蜡并浇注。 3） 等应力框凝固冷却后打箱、清理、锯去浇口。 4） 用游标卡尺量出两凸台端面的距离L0（见图1）。 5） 将应力框固定，用手锯在凸台的中央处锯断，并注意锯断过程中有何现象。 6） 再用游标卡尺量出两凸台端面的距离L1（见图2）。 图1 应力框式样 图2 断裂后凸台两间距 4、实验记录及应力计算 表2 应力框法对热应力的测定数据记录 材料 名称 浇注温度（℃） 试框长度L（mm ） 试框粗杆凸台两端距离（mm ） 截面积（mm2 ） 残留拉应力α（MPa） 锯断前L0 锯断后L1 粗杆A1 细杆A2 共晶蜡料 80 粗杆中的残留拉应力α的计算公式如下： 5、思考题 (1) 如图3说明铸造热应力产生的原因及其在铸件中的分布特点。 图3 框形铸件应力分析示意图 (2) 分析应力框法测残留应力的优缺点。 (3) 应力框将锯断时发生的自行崩断说明了什么？观察崩断断面情况，根据崩断的截面积判断材料的抗拉强度的大小。 实验三 液态成型综合性实验 2.1实验材料：熔点分别为50℃的共晶蜡料（成分为75%的石蜡和25%的硬脂酸）和60℃的亚共晶蜡料（成分为15%的石蜡和85%的硬脂酸）。成分如图1所示。 2.2实验装置 1） 熔化电炉一台和熔化锅一个； 3） 液态成形综合实验装置，见附图1； 4） 各种实验用模具若干套，见附图2-5。 3、实验内容 （1）液体材料的流动性实验； ① 实验过程 选择平板模，如附图2，在重力充型的条件下，分别将共晶蜡料和亚共晶蜡料加热到60℃和70℃后，浇入浇口杯中。待冷却至20℃时，从模中取出蜡样，观察外观并测量流动线数据，完成记录表1。 表3 液体性质对成形性的影响 蜡料 浇注温度（℃） 冷却至20℃外观质量 流动线平均长度（mm） 含硬脂酸75%的共晶蜡料 60 含硬脂酸15%的亚共晶蜡料 70 ② 回答下列问题 a． 两种蜡料哪种成形性好？为什么？ b． 怎样选择具有良好液态成形性的材料？ （2）液体材料的收缩性实验； ① 实验过程 选择三号模型（如附图3）,共晶蜡料,过热度10℃。分别在重力、压力、过热到60℃、80℃、模中浇注，将所得结果填入表2。 表4 环境条件对液态成形性的影响 项目 共晶蜡料加热到60℃浇注 共晶蜡料重力充型 重力充型 压力充型 过热到60℃ 过热到80℃ 浇不足与冷隔大小 收缩大小 其他现象 ② 回答问题 a 环境条件对液态成形性有何影响？一般规律是什么？ b 如果充型压力和速度过高，将产生什么后果？ (3）零件结构对液态成形性的影响 ① 实验过程如下： 选择一、二、三号模型，将熔点为50℃的共晶蜡料加热至60℃，在重力下注入，并填写表中。 表五 零件结构对液态成形性的影响 模型