1、實驗一 型砂性能實驗一、實驗目的1、了解鑄造技術訓練的目的、要求和內容；2、了解型砂、型芯砂等造型材料的組成、性能及其制備；二、實驗設備、儀器SHN碾輪式混砂機，SAC-A型錘擊式制樣機，天平，STZ-A 型透氣性測定儀三、實驗步驟（參考下面型砂實驗指導）型砂實驗指導造型材料及型砂實驗性能，是指導鑄造生產，提高產品質量的重要措施之一。目前我國砂型鑄造生產的鑄件占總產量的9095%；在鑄件廢品中，50%與造型材料的質量性能和使用有關。因此，要提高生產率；就必須用科學的手段對造型材料的性能進行測試，每個鑄造工作者也必須具有這種實驗技能，這就是開設本實驗的主要目的。造型材料及型砂性能實驗包括：鑄造用

2、原砂的實驗；鑄造用粘土的實驗；型砂性能的實驗；及其他特殊材料的實驗。共計20余個項目。根據我們目前條件，這次主要開設原砂及型砂性能方面的八個常規實驗。實驗中57人為一組，每組做一套實驗數據，填入實驗報告中。（注意：型砂參考配方：新砂93%，陶土7%，加水5-10%）步驟一、原砂顆粒組成的測定一、 實驗目的：原砂的形狀，大小及均勻度，直接影響型砂的強度、透氣性和耐火性。要控制型砂性能，首先對原砂粒度進行測定，做到心中有數。所以要進行原砂粒度的測驗。二、 實驗前準備：1、 用天平稱取總重為50克的烘干原砂。2、 檢查實驗儀油底，內機油是否加夠，各部件是否潤滑。3、 拔出試驗儀頂桿，檢查電機運轉方向

3、是否與紅箭頭方向一致，如不一致要檢查接線頭，嚴禁反轉。三、 實驗說明：1、 原砂的顆粒組成用篩分法測定，按TB4 3567規定標準篩號為：表（一）篩號6122030405070100140200270篩孔邊長3.361.680.840.590.420.2970.210.1490.1050.0750.053注：篩號為每英寸長度上的篩孔數本實驗儀采用新的篩號即：12 20 28 40 55 75 100 150 200 2602、篩分后、每格篩子上的存留量乘2即為該篩號上的顆粒數量的百分數。砂粒大小以通過的最后一個篩號和所仃留的篩號來表示：如：砂粒通過50，仃留在70上，則大小表示為50+70，砂

4、粒組成：以余留量百分數之和為最大的相鄰三個篩兩端兩個篩號來表示，這個篩號砂留量大的作分子少的作分母。如50 70 100三個篩上余量最多，則該砂組成為50/100，（50百分數比100留量百分數大）3、原砂牌號用原砂種類，顆粒組成，顆粒形狀的漢語拼音、數字、符號表示。如1S 20/40（-）表示1號石英砂，用20/40組成，形狀為（-）四、 實驗步驟先將篩子按次序堆放在托篩盤上，倒入試樣，蓋上篩蓋，操作手柄，使篩組與篩框頂緊。啟動電機，工作十分鐘，關閉電源，再操作手柄，使篩組下降，取出篩組，把每個篩子上的砂分別倒入玻璃內，用天平稱重，求出每篩上的重量及百分數填入表（二）內。表（二）12#20#

5、28#45#55#75#100#150#200#260#克克克克克克克克克將砂樣沖洗，并烘干。在放大鏡或60倍顯微鏡下觀察砂粒形狀，圓形用“o”、尖叫用“”，多角用“”，表示觀察后寫出該砂樣的、原砂牌號表示式。步驟二、型砂、原砂含水量的測定1、 實驗目的：了解掌握原砂、型砂、水分測定的基本方法，為進一步分析型砂性能提供參考數據。2、 實驗說明：本實驗采用紅外線雙燈烘干，進行測定，電源220，250w紅外線燈泡，沙盤表面溫度110°C175°C。3、 實驗步驟：（1）啟動電源開關，綠色指示燈亮，表示電源接通。（2）稱50g砂放入砂盤中鋪平，并把砂盤推入機內燈泡下，（注意：不要

6、使盤和機底接觸）不要碰著紅外線燈泡。（3）開啟指示燈上部的燈泡開關，并記下開始烘干時間，若試樣重50g，烘干時間為810分鐘，試樣重20g時，烘干時間為45分鐘。（4）烘干時間到后，取下砂盤待冷卻后，用天平稱重，（精確度0.05克）按下式計算百分率。X=式中X含水量 Q1試樣烘干前重量，Q2烘干后重量。(5)記錄：實驗數據。Q1克Q2克烘干時間步驟三、測定粘土的吸藍量實驗目的：吸藍量用其鑒定粘土礦物種類和粘土質量吸藍量的多少，直接涉及粘土在型砂中加入量多少，影響到型砂的強度和透氣性。因此對粘土吸藍量的測定是鑄造工作者必須掌握的實際技能。粘土礦物具有吸附色素的能力，其中以亞基藍的吸附量力大。不同

7、種類的粘土吸附色素的能力有很大的差別，每100克蒙脫石粘土大約能吸附亞甲基藍44克左右，而高嶺石類粘土吸附量只有5克。石英煤物質實際不能吸附色素。粘土吸藍量的測定方法，有比色法，滴定法兩種。滴定法只用一般儀器設備操作簡單準確程度符合生產要求，因此被廣泛采用。我們本次試驗也采用滴定法。藥品和設備儀器：1°10焦磷酸鈉（Na4P2O7 10H2O）溶液0.2°10亞甲基藍溶液烘干至恒溫的粘土5克天平、電爐、玻璃棒、滴定管、三角燒瓶、濾紙，測定方法：稱量0.2克試樣（精確至0.001克）放入250毫升燒瓶中、加入50毫升蒸餾水，再加入焦磷酸鈉溶液20毫升搖勻煮沸5分鐘冷卻至室溫。

8、用滴定管滴入配好的亞甲基藍溶液。第一次加入預定量地三分之二左右，用手搖三角烘瓶30秒，繼續滴入每滴入1毫升亞甲基藍溶液搖動30秒，用玻璃棒沾一點溶液滴在濾紙上（液點直徑最好在18-20毫米）如果在深色的圓點外未出現綠色的暈環表明還沒達到終點繼續滴入搖動，再用玻璃棒沾一滴溶液滴在濾紙上，直到出現蘭綠色暈環為止。蘭綠色暈環出現后再將烘瓶搖動2分鐘，再在濾紙上點一滴溶液，如果暈環消失應再滴入亞甲基藍溶液直至暈環不消失為止。這是已表明達到終點，記下亞甲基藍滴定量。亞甲基蘭的滴定量即為該試樣的吸蘭量可按下式計算M=式中：M、吸蘭量（克/100克試樣）A、 每毫升亞甲基蘭溶液中含有的亞甲基蘭量（克）B、

9、亞甲基藍溶液的滴定量（毫升）C、 試樣的重量（克）步驟四、混砂實驗一、實驗目的：為了使各種材料彼此之間均勻接觸，提高型砂強度，保證型砂性能的均勻性，因此除正確配比外，必須將原材料放入混砂機中混制。二、實驗步驟1、按照型砂性能要求，稱取原砂、陶土、煤粉、堿面等各若干、分處放置、并記錄在表五中。2、調整輾輪式混砂機，使其輾輪離開臺面35mm刮板下，離開臺0.51mm，然后用手扳動輾輪一周，四周沒有碰撞即可投入實驗。3、先倒入原砂（或型砂）轉幾圈后，再倒入其他混合料罩上罩，干混24分鐘。4、加入水或其他粘結劑（桐油糖漿等）繼混816分鐘。5、拉開出砂門，取出輾好的型砂，供給生產強度實驗用。步驟五、制

10、樣實驗一、實驗目的：制樣是進行型砂性能實驗的必備工作，只有試樣合格，才能保證各種性能實驗的準確性，因此必須進行制樣技能的訓練。二、制樣說明：制取砂樣在S50b錘擊式制樣機上進行，制樣機錘重6670克±10，型砂制樣沖擊次數三次，擊錘下落高度50mm，作用于試樣上的功1Kg.米、（6670*0.05*3）型砂試樣規格如下表。如下圖所示，為錘擊式制樣機結構圖。錘擊式制樣機 1 一圓柱形試樣的試樣筒； 2 一底墊；3 一偏心輪手柄； 4 一落錘；5 一手柄，6 一芯棒； 7 一沖頭。實驗抗壓抗剪抗彎抗拉備注干試樣形態及尺寸50±0.2×50±150±

11、0.2×50±122.3×22.3×150長>75mm腰中截面5cm222.3×22.3抗彎中150為著力強度濕試樣形態及尺寸同上同上同上同上一般不做一般不做三、各試樣制作步驟：（一）抗壓、抗剪試樣的沖制：1、將大凸輪順時針搖動，使沖頭向上提高并固定。2、取適量型砂（約140190克）倒入圓柱形沖筒內型砂要均勻，然后連同筒座放在制樣機座上。3、放下大凸輪，使凸輪輕輕壓入沖模，再將沖模轉動半圈。4、搖動小凸輪3次，使試樣受三次沖擊，沖桿上的紅線應在準牌的缺口內。5、提高沖頭，取下沖頭試樣筒。6、將沖筒套在頂桿柱上頂出試樣。7、把頂出的試樣放

12、在天平上稱重，并記錄數值，后以此值為標準，繼續沖制，抗拉，抗剪試樣。（二）、抗拉、抗彎試樣的沖制：1、從沖樣機上取下園樣形沖頭，換上抗拉沖頭和抗拉試樣模具。2、在抗拉試樣模具中間放上分型板，并注滿型砂，放在制樣機底座上。3、按沖制抗壓試樣的方法使試樣受三次沖擊、取下模具拉出模具上的分型板，截去過量的砂，分解沖模取出試樣進行烘干。4、抗彎式樣沖擊法同抗拉試樣。（三）低濕壓強度圓柱形試樣沖制：必須開合沖筒制，把沖筒放在三毫米厚園板上，然后倒入型砂，施加1Kg.m的功。取下沖筒，垂直打開，連同園板一起，把試樣放在低壓張度測試位置。（四）測定透氣率所用試樣的沖制，同抗壓試樣，但其沖模一端帶斜度的圓筒。

13、（五）緊實率的測定：同樣在沖樣機上進行。將型砂均勻地裝入高度為120mm的圓柱沖筒內（不帶錐度，筒座高度為20mm）均勻裝滿后刮平沖擊三次，在制樣機刻線牌上，沖杠紅線位置所對數字則為緊實率。（緊實率刻線牌已含有百分率換算，可直接讀處百分比）表五主要成分%性能新砂舊砂陶土煤粉堿面其他水分透氣性濕壓干拉抗弟抗剪備考干濕步驟六、型砂強度實驗一、實驗目的：型砂強度是影響鑄件質量的重要因素，強度不適，往往造成夾砂，砂眼，變形等缺陷，因此從事鑄造工作的技術人員必須具有測定型砂強度的實際技能。二、實驗說明：試樣強度在萬能強度實驗儀上進行，該儀器是一液壓機，轉動手輪可使機內產生油壓，作用于為一活塞進行工作，壓

14、力用兩只雙針壓力表指示，表面三圈刻度分別表明，抗壓抗剪，抗拉強度值，機前有一截面積為4cm2的作用活塞，用來傳遞壓力，通過試樣夾具作用于砂樣上，試樣破碎時，壓力表紅針仃留位置對應該數，即為要測定的強度值。低壓表測定范圍01.2kg/cm2抗壓值高壓表測定范圍012kg/cm2抗壓值三、實驗準備：（一）實驗前要向機內油缸加油。其方法是：按住快換接頭滾花旅環并稍向逆時針方向旋轉，將加油杯插入快換接頭，放回旋動杯，此時加油杯已被卡住，然后注入30#汽輪機油，（要用濾紙過濾）。同時，使手輪后退，并向加油機中加油，將手輪向前推進，使油缸中的氣從加油口排出，待氣泡消失后，將手輪后退，并向加油杯中補充加油，

15、如此反復進行多次直至氣排凈油充足為止。用手按住振動環，向逆時針方向旋輪，拔出油杯，用同樣方法插入壓力表，即可開始正常實驗。四、實驗步驟：（一）測定抗壓強度將抗壓托架置于儀器上，用固定箱固定，把沖制的圓柱形試樣放在托架上，轉動手輪，使壓力逐漸作用于試樣上，直至試樣破裂，破裂時壓力表黑針下降，紅針停留位置，在表面抗壓一圈上的指示數，即為抗壓值。若用的是低壓表，須乘1/10，才是實際抗壓值（注意實驗前把壓力表紅針拔至與黑針并列位置）記錄讀數填入表五中（二）測定抗剪強度將抗剪托架置于儀器上，操作方法同抗壓。抗剪強度超過0.9kg/cm時須用高壓表。（三）測定抗拉強度：將鋁抗拉夾具示意圖置于儀器上，并將

16、沖制的八字形試樣放入夾具中，夾具中四粒滾柱的大園面貼住試樣腰部，用油壓機產生的壓力通過夾具頂板作用于試樣上，直至試樣斷裂，抗拉強度值為壓力表面直接讀數。將測定值填入表五中（四）測定抗彎強度：將來彎托架置于儀器上，并將帶有固定銷的三角刀刀裝入強度儀壓力活塞孔內，把沖擊抗彎試樣放在托架上使三角刀的中心對準試樣中心，對試樣加負荷直至試樣破碎，抗彎強度數值應取壓力表抗拉刻度卷上讀數，并乘10倍。將測定數據填入表五中（五）測定低濕壓強度值：低濕壓強度值適用于弱粘砂的抗壓強度，其濕強度甚小，<025kg/Cm只能用專用卡具進行測試。實驗把卡具裝在強度儀上，用滾花螺母固定，裝上低壓表，將用開合沖制的弱

17、粘砂試樣，連同鐵小心的墊垂直于低壓附件上，由強度儀施加負載，通過連桿作用于壓縮上，直至試樣破碎，此時，低濕壓強度應為壓力表面抗壓值的1/5。測定各種強度時，卡具在實驗儀上的裝置辦法可參考下列示意圖。抗彎試驗示意圖抗剪試驗示意圖抗拉試驗示意圖低濕壓步驟七、測定型砂透氣率一、實驗目的：型砂透氣性差常常造成氣孔，使鑄件報廢。生產單位在生產過程中應經常檢查透氣性是否合格，因此掌握準確的進行透氣性實驗的技能是十分重要的。二、實驗說明：、氣體通過型砂的能力稱透氣性，可用單位時間內，在單位壓力下，通過單位面積和單位長度試樣的氣體量表示。K=式中：Q流過氣體量 cm2 P試樣兩端壓力表克/cm或cm水柱 L試

18、樣長度cm F試樣截面積cm T時間（分）所以透氣率的因次為cm4/克.分。但一般把透氣性作無因次值。、試塊標準450*50.8，氣鐘產生的壓力為10克/cm2，氣鐘容量為2000cm3：通往型砂試樣前的通氣孔規格為大孔1.5mm，不裝試樣的通過2000cm3，空氣的時間為0.5分±0.25秒；小孔0.5mm，透氣的時間為4.5分±1.5秒。透氣性<50時用1.5通氣孔，當伐帽上一側的標記對準試座上的標記點D時，為1.5的孔的工作位置。實驗步驟：（一）濕透氣性的實驗1、調節低腳調平腳，使儀器保持水平，并使伐座旋鈕處于“關閉”位置；擰開水尺防坐加水帽，將水慢慢灌入水尺中

19、，使水尺水面度與標尺“0”位線對齊，如誤差不大，可調節水尺螺帽，如水太多，可擰開防水帽，把多余的水放出。2、拔出氣鐘，加水到筒中，加水量應使氣鐘上的“0”位線能與水筒上端口齊為宜。切記，不要使水加到中心館眼中。3、將沖制好的砂樣，連同試筒一起套在橡皮試座上，同時調節標尺為0位線對齊。4、掀下氣鐘頂端的握手放氣閥，并上提氣鐘（注意這時三通開關一定放在“關”的位置），當氣鐘上“0”位線與水筒上端正齊后，再旋動三通開關至“工作”位置，氣鐘開始下降，空氣自氣鐘內中心管進入水室，使水柱上升，由標尺上讀得得水柱高度后，砂透氣性越大，空氣通過型砂試樣跑走的越多，水柱高度越低）再在換算表面上套除透氣率。其工作

20、原理見示意圖。透氣性測定儀原理圖1 套筒，2固定在套筒內的管子； 3 鐘罩；4 加重圓環； 5 固定在鐘罩內的管子；6 三通閥； 7 一試樣；8 一壓力表；9 一壓力表標尺； 10 一通氣塞；11 一密封用股皮圈。（二）干透氣性試樣將沖制好的試樣用頂柱從沖筒中頂出，然后放在烘箱中，烘干，再把干試樣放在干透氣性試筒中，并給橡皮套充氣，使試樣密封，然后將試筒插入試座上即可進行干透氣性實驗，操作方法同濕透氣性試樣。四、每次實驗三個試樣、取平均值作為該型砂的透氣率，差三個試樣數據之間相差>10%應重做。將實驗數據填入表五中。步驟八、測定型砂粘土含量百分率實驗目的：粘土含量是影響強度和透氣性的重要

21、因素，生產中隨著型砂復用次數增高廢品增多，因此要進行含泥量百分率的檢驗。實驗步驟：1、 將烘干的型砂50±0.1克，放在容量為600毫升的洗砂杯中，再加入285毫升水和15毫升濃度為1%的苛性鈉（NaOH），將此混合液放到電爐上煮沸35分鐘。2、 把洗砂桿裝到洗砂機托盤上，啟動電動機工作十分鐘。3、 取下洗砂杯仔細沖洗粘在杯壁上的泥沙，然后注入清水150mm標線處，用玻璃棒攪拌，靜止十分鐘。4、 用虹吸去上部混水。（虹吸管端至沉沙表面，距離應為1213mm。若這時出現絮狀物，應提高虹吸管至絮狀物上表面，然后隨絮狀物下降而移動，接著添清水約300毫升，攪拌10分鐘，在加水至標線處，取下

22、洗杯靜止8分鐘，再用虹吸管吸去混水，如此進行三次、四次.，攪拌10分鐘靜止5分鐘，反復多次澄清為止。5、 用濾紙濾出清洗過的砂，放在105110下烘干約1小時左右，取出待冷后稱重。6、 計算型砂粘土含量： Q1洗砂前試樣重（本實驗取50克）Q2洗砂后試樣重7、 將計算數據填入表六中Q1Q2x2五、撰寫實驗報告 1.實驗名稱、實驗內容、實驗步驟，所用設備儀器 2.實驗數據：型砂配方（加入量及混輾時間） 、填表（實測數據及平均值）實驗二 金屬工藝原理方法模型觀摩實驗一、實驗目的和要求通過到模型室觀摩各種金屬工藝原理模型，了解各種幾何表面的成形原理，通過實驗加深對常用加工方法的工藝特點的掌握。二、實

23、驗內容1、了解各種模具結構特點及其工作原理，包含簡單沖模、連續沖模、復合模等。2、車床及車削加工過程：車床車削時切削力的分解、車刀的主截面及輔助平面、車刀的種類和用途：（成形刀、寬刃精車刀、切斷刀、右偏刀、彎頭端面刀、螺紋車刀、左刃偏刀、圓弧車刀、端面車刀）、軸的車削工藝。3、銑床及銑削加工：銑床、圓柱銑刀受力分析、端銑刀受力分析、銑溝槽（指狀銑刀）、銑T型槽、銑燕尾槽、銑溝槽（盤形銑刀）、銑V形槽、銑齒輪等工藝過程及特點。4、刨床及刨削加工：刨床、刨刀切削部分的幾何角度、刨削中的幾個平面、刨平面、刨垂直面、刨斜面、刨直角溝槽、刨V型槽、刨T型槽、刨燕尾槽、刨成型形面。5、磨床及磨削加工：磨削

24、力、內圓磨削、平面磨削、齒輪磨削、外圓磨削等工藝過程及特點。6、齒輪加工：滾齒模型、插齒模型、剃齒模型、齒輪毛坯、精加工、精車端面和精鏜內孔倒角、磨端面、上心棒車外圓倒角、插鍵槽、鉆幅板孔、滾齒去毛刺等。三、實驗報告實驗報告內容包括：實驗目的和各種成形方法的基本特點介紹。金屬工藝學本科實驗報告專業班級：學 號：學生姓名：指導教師：2012年11月【實驗一】型砂性能實驗1.實驗地點：2.實驗目的：為了使各種材料彼此之間均勻接觸，提高型砂強度，保證型砂性能的均勻性，因此除正確配比外，必須將原材料放入混砂機中混制；制樣是進行型砂性能實驗的必備工作，只有試樣合格，才能保證各種性能實驗的準確性，因此必須進行制樣技能的訓練；型砂強度是影響鑄件質量的重要因素，強度不適，往往造成夾砂，砂眼，變形等缺陷，因此從事鑄造