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《金属铸造与锻造技术》欢迎来到金属铸造与锻造技术的世界！本课程将带您深入了解金属成形的两种核心工艺：铸造与锻造。我们将从基础理论出发，逐步探索各种工艺方法、材料选择、设备应用以及质量控制。通过本课程的学习，您将掌握金属成形的基本原理和技术，为未来的工程实践奠定坚实的基础。

课程概述1课程目标使学生掌握金属铸造与锻造的基本理论和工艺方法，培养分析和解决实际工程问题的能力。2学习内容涵盖铸造与锻造的工艺流程、材料选择、设备应用、质量控制以及新技术发展。3考核方式包括平时作业、期中考试和期末考试，综合评估学生的学习成果。

第一部分：金属铸造技术基础金属铸造是历史悠久且应用广泛的金属成形方法。通过将熔融金属注入模具，待其冷却凝固后获得所需形状的铸件。本部分将深入探讨铸造技术的基本原理、工艺流程、常用材料以及设备应用，为后续学习打下坚实的基础。我们将系统地介绍各种铸造方法，分析其优缺点以及适用范围，帮助学生全面了解铸造技术的各个方面。

铸造技术简介定义将熔融金属注入模具，待其冷却凝固后获得所需形状的铸件的工艺。历史发展起源于古代，经过不断发展和创新，已成为现代制造业的重要组成部分。应用领域广泛应用于汽车、航空、机械、建筑等领域，制造各种零部件和产品。

铸造工艺流程模具制作根据铸件的形状和尺寸，制作出符合要求的模具。造型与制芯在模具中制作出型腔和砂芯，为熔融金属的注入提供空间。熔炼将金属材料加热至熔融状态，为浇注做好准备。浇注将熔融金属注入模具型腔，使其冷却凝固成铸件。清理去除铸件表面的砂子、氧化皮等杂物，获得最终的铸件产品。

铸造材料常用铸造金属包括铸铁、铸钢、有色金属等，根据不同的应用需求选择合适的材料。铸铁具有良好的铸造性能和切削性能，广泛应用于制造各种机械零部件。铸钢具有较高的强度和韧性，适用于制造承受较大载荷的铸件。有色金属包括铝合金、铜合金等，具有良好的导电性、导热性和耐腐蚀性。

铸造设备熔炼设备用于将金属材料加热至熔融状态，如电弧炉、感应炉等。造型设备用于制作模具和砂芯，如造型机、制芯机等。浇注设备用于将熔融金属注入模具型腔，如浇包、浇注机等。清理设备用于去除铸件表面的杂物，如喷砂机、抛丸机等。

铸造方法分类砂型铸造使用砂型作为模具进行铸造，是最常用的铸造方法。金属型铸造使用金属型作为模具进行铸造，适用于大批量生产。特种铸造包括压力铸造、离心铸造、精密铸造等，适用于特殊要求的铸件。

砂型铸造原理利用砂型作为模具，将熔融金属注入砂型型腔，冷却凝固后获得铸件。特点成本低廉，工艺简单，适用范围广，但精度较低，表面粗糙。应用广泛应用于制造各种机械零部件，如发动机缸体、泵体、阀体等。

金属型铸造原理利用金属型作为模具，将熔融金属注入金属型型腔，冷却凝固后获得铸件。优缺点精度高，表面光洁，生产效率高，但成本较高，适用范围较窄。应用范围适用于大批量生产的铝合金、锌合金等有色金属铸件，如汽车轮毂、电机外壳等。

压力铸造1工艺特点在高压作用下将熔融金属注入模具型腔，冷却凝固后获得铸件，具有高精度、高效率的特点。2设备采用压力铸造机，包括热室压铸机和冷室压铸机。3应用实例广泛应用于制造汽车零部件、电子产品外壳等，如发动机缸盖、仪表盘支架等。

离心铸造原理利用离心力将熔融金属注入旋转的模具型腔，冷却凝固后获得铸件。分类包括卧式离心铸造和立式离心铸造，根据模具的旋转方向进行分类。优势能够制造出无缺陷、致密性好的铸件，适用于制造管状、环状等形状的铸件。

精密铸造工艺流程包括制作蜡模、涂覆耐火材料、脱蜡、焙烧、浇注和清理等步骤。优点能够制造出高精度、高表面光洁度的铸件，适用于制造形状复杂、尺寸精确的零件。典型产品广泛应用于航空航天、医疗器械等领域，如涡轮叶片、人造关节等。

铸造缺陷常见缺陷类型包括气孔、夹杂、缩孔、裂纹、变形等。形成原因与材料、工艺、设备等因素有关，如气体溶解度过高、浇注温度过低等。预防措施包括选择合适的材料、优化工艺参数、加强设备维护等。

铸件质量控制检测方法包括外观检查、尺寸测量、化学成分分析、力学性能测试等。质量标准根据不同的产品要求，制定相应的质量标准。改进措施针对检测结果，采取相应的改进措施，提高铸件质量。

铸造工艺设计1设计原则包括保证铸件的力学性能、尺寸精度、表面质量等要求，同时考虑生产效率和成本控制。2工艺参数包括浇注温度、浇注速度、冷却速度等，需要根据不同的材料和铸件形状进行选择。3案例分析通过实际案例，分析铸造工艺设计中的关键问题和解决方法。

铸造模拟技术计算机辅助设计利用CAD软件进行铸件和模具的设计。1铸造过程模拟利用计算机模拟铸造过程，预测铸件的缺陷和性能。2优化方法根据模拟结果，优化铸造工艺参数，提高铸件质量。3

铸造新技术1生物铸造2纳米铸造33D打印铸造3D打印铸造：利用3D打印技术快速制造模具，缩短生产