《材料成形技术基础实验指导书》.doc

PAGE 2 - 材 料 成 形 技 术 基 础 实 验 指 导 书 课程编号： 0203840 课程名称：材料成形技术基础 合肥工业大学机械与汽车工程学院 机械制造工程系 2010．11 实验一 金属液的充型能力及流动性测定实验 一、实验目的 了解合金的化学成分和浇注温度对金属液充型能力和流动性的影响。 熟悉采用螺旋型试样测定铸造金属液的流动性和评定其充型能力的方法。 二、实验的主要内容 利用电阻坩埚炉熔化合金；使用螺旋形试样的模样造型；完成浇注；冷凝后得到试样。通过测量试样长度来判断合金在不同条件下的流动性和充型能力。 三、实验设备和工具 图1 螺旋形试样电阻坩埚炉（5KW）、螺旋形试样模样（见图1）、热电偶测温仪、型砂、砂箱、造型工具、浇注工具等。 图1 螺旋形试样 四、实验原理 充型能力是金属液充满铸型型腔、获得轮廓清晰、形状准确的铸件的能力。充型能力主要取决于液态金属的流动性，同时又受相关工艺因素的影响。 金属液的流动性是金属液本身的流动能力，用在规定铸造工艺条件下流动性试样的长度来衡量。流动性与金属的成分、杂质含量及物理性能等有关。 影响金属液充型能力的工艺因素主要有浇注温度、充型压力等。提高浇注温度或充型压力，均有利于提高充型能力。 五、实验方法和步骤 1．合金的熔化、保温 方案一：将某一成分的铝硅合金在坩埚炉中，加热熔化并过热到一定的温度保温。 方案二：将同一成分的铝硅合金（适量）分别置于两个坩埚炉中，加热熔化并过热到不同的温度保温。 2．造型方案一：采用同一个螺旋形试样的模样分别制作两个直浇道高度不同的砂型。方案二：采用同一个螺旋形试样的模样分别制作两个直浇道高度相同的砂型。3．浇注 方案一：将熔化并保温的铝硅合金液分别浇注到两个直浇道高度不同的砂型中。方案二：将两个坩埚炉中加热熔化并保温的铝硅合金液分别浇注到两个直浇道高度相同 的砂型中。 4．开型、落砂 待试样凝固后即可开型并落砂。 5．测定流动性 分别测出不同试样螺旋形部分的长度。（凸点间距L0=50mm，设凸点数为n，不足L0的长度A0估出，L=L0×n+A0） 6．填写实验记录，并整理好工具、模样、砂箱，清扫造型场地。 六、实验报告主要内容及要求 1．填写实验记录 合金成分 出炉温度℃ 直浇道高度 试样螺旋形部分长度 2．实验分析 1）分析浇注温度对合金流动性及充型能力的影响。 2）分析充型压力（直浇道高度）及铸型导热能力对充型能力的影响。 3）分析浇注时如何提高金属液的充型能力。 3．思考题 1）合金流动性和充型能力有何区别？ 2）铁碳合金的流动性和铁碳平衡图之间有何关系？ 3）可采用哪些措施提高合金的充型能力？ 七、实验注意事项 1．舂砂时不得将手放在砂型上，以免砸伤。 2．清除型内散砂时，不得用嘴吹，以防迷眼。 3．不得用手、脚触摸刚落砂的铸件和浇注系统，以免烫伤。 4．浇注时需对准外浇口，防止金属液飞溅。 实验二 冲模拆装与结构分析 一、实验目的 1．了解冲压冲模的类型、结构、工作原理和应用范围。 2．了解冲模上主要零件的功用及相互关系。 3．熟悉冲模的拆装方法和过程。 图3 简单冲裁模结构示意图二、实验的主要内容 图3 简单冲裁模结构示意图 1．认识各类冲模零件 不论冲模的结构形式如何不同，组成冲模的零件，按其功能均可分为六大类： 第一类： 工作零件 用于直接对坯料进行加工的零件。包括凸模、凹模和凸、凹模。不同工艺用途的冲模，其工作零件的结构有所区别。例如。冲裁的凸、凹模都应带有锋利的刃口，凸、凹模间的间隙很小（远小于冲裁件厚度）；弯曲模和拉深模的凸、凹模都需有适当的圆角，其间隙也大于坯料厚度。 第二类： 定位零件 用于保证送料时有良好的导向并控制送料距离，使坯料有准确的工作位置。包括挡料销、导正销、定位销、导尺等。 第三类： 压料、卸料及出料零件 用于压紧坯料，保证质量或将工件和废料从冲模中推出。包括压边圈、卸料板、顶件器、推件器等。 第四类： 导向零件 用于使凸、凹模准确对合，保证冲压件质量。常用的有导柱、导套、导板等。 第五类： 支承及夹持零件 用于支承及夹持其它冲模零件，及将冲模安装在压力机上，传递工作压力。包括上、下模板、模柄、凸模和凹模固定板、垫板等。 第六类： 紧固及其它零件螺钉、销钉等。 2．熟悉冲模装配图，弄清各零、部件的结构特点、相互间的联接方式和配合性质。 3．了解各冲模的用途，分析各冲模的结构和冲压件在冲模中的成形过程。 三、实验设备和工具 简