# 法兰盘铸造工艺课程设计内容要点 以下是针对“法兰盘铸造工艺”的课程设计应包含的核心内容模块及细节建议： --- ### **✅ 1. 课程目标与教学定位** - **知识目标**：掌握法兰盘的结构特点、材料选型原则及典型铸造工艺流程；理解熔炼、浇注、清理等关键工序的作用机制。 - **能力目标**：能独立完成工艺参数计算（如收缩率补偿）、缺陷分析与改进方案制定；具备安全操作意识和团队协作能力。 - **素养目标**：培养工程思维、质量管控意识和绿色制造理念。 --- ### **📚 2. 理论知识体系构建** #### 🔹 基础概念解析 ✔️ 法兰盘的功能分类（连接/密封/支撑）、常见规格标准（国标/行标） ✔️ 铸造方法对比：砂型铸、金属型铸、消失模铸造的适用场景差异 ✔️ 材料特性影响：灰铸铁HT200 vs 球墨铸铁QT450的性能优劣分析 #### 🔹 核心原理讲解 🔍 液态金属充型动力学模拟（ProCAST软件演示） ⚠️ 热应力导致变形的解决方案——工艺补正量设置技巧 📊 化学成分控制范围对力学性能的影响曲线解读 --- ### **⚙️ 3. 实践环节设计** | 序号 | 项目名称 | 操作重点 | 考核指标 | |------|------------------------|-----------------------------------|--------------------------| | ① | 木模制作与分型面规划 | 确保拔模斜度≥3°，活块结构合理性 | 表面粗糙度Ra≤6.3μm | | ② | 型砂配比实验 | 粘结剂加入量对透气性的量化测试 | 抗压强度达标且溃散性好 | | ③ | 熔炼温度监控实训 | 使用光学测温仪实时校准出炉温度 | ±10℃误差范围内保持稳定 | | ④ | X射线探伤实操 | 识别缩松、气孔等典型缺陷特征 | 缺陷定位准确率＞85% | --- ### **🔧 4. 工艺优化专项训练** - **案例驱动教学**：选取汽车变速箱体法兰开裂事故报告作为素材，引导学生通过金相组织观察→断口形貌分析→残余应力检测三步法诊断根本原因。 - **创新实践任务**：要求每组提出一种降低废品率的新方案（例如采用冷铁激冷技术改善晶粒尺寸）。 - **数字化工具应用**：利用AnyCasting软件进行虚拟试错，验证手工计算结果的准确性。 --- ### **📝 5. 评价体系搭建** - **过程性评价（60%）**：实验报告规范性、小组讨论参与度、安全操作记录。 - **终结性考核（40%）**：随机抽取一种复杂工况参数，限时完成整套工艺文件编制。 - **增值项设置**：对成功预测并解决实际生产问题的学生给予额外加分奖励。 --- ### **💡 拓展延伸建议** - 邀请企业工程师开展《特种合金法兰精密铸造前沿技术》专题讲座； - 组织参观精密铸造车间自动化生产线，对比传统手工作坊模式效率差异； - 布置开放式课题：“3D打印砂芯在异形法兰生产中的应用可行性研究”。 --- 该课程体系通过“理论奠基+实战淬炼+创新突破”三阶递进模式，可系统提升学生从工艺设计到生产实施的全流程把控能力。

# 法兰盘铸造工艺课程设计内容要点 ## 1. **工艺分析** - **材料选择** 明确法兰盘材质（如HT200、QT450、ZG230-450等），分析材料的铸造性能（流动性、收缩率、热裂倾向等） - **结构分析** - 几何形状特征（凸缘、螺栓孔、密封面等） - 壁厚均匀性评估 - 铸造难度等级判定（复杂结构、薄壁区域） - **工艺性评估** 判定是否需要增设工艺补贴、冷铁或冒口系统 ## 2. **工艺方案设计** - **分型面选择** - 优先选择平面分型（简化造型） - 分型面应通过最大截面处 - 兼顾浇注位置合理性 - **浇注系统设计** mermaid graph TD A[浇口杯] --> B[直浇道] --> C[横浇道] --> D[内浇道] - 开放式/半封闭式浇注系统选择 - 各单元截面积比例计算（ΣA直:ΣA横:ΣA内=1:1.5:2） - **冒口与冷铁设计** - 顶冒口/侧冒口布置方案 - 冷铁尺寸及布置位置（热节部位） - **砂型设计** - 型砂配比（膨润土、煤粉添加量） - 砂箱尺寸确定（含吃砂量） - 造型方法选择（手工/机器造型） ## 3. **工艺参数计算** | 参数类型 | 计算公式/标准 | 典型取值 | |----------------|------------------------|----------------| | 收缩率 | 查铸造手册（HT200取1%）| 0.8%-1.2% | | 加工余量 | CT13级公差等级 | 3-5mm（单侧） | | 起模斜度 | 依据高度尺寸 | 1°-3° | | 浇注温度 | 材质液相线+过热温度 | 1350-1420℃ | ## 4. **工艺图绘制** - **铸造工艺图** - 用红色标注分型线 - 蓝色标注加工余量 - 绿色标注冒口系统 - **木模图** - 含收缩余量、起模斜度 - 分型负数标注 - **铸件图** - 符合GB/T 6414标准 - 标注主要尺寸公差 ## 5. **缺陷控制措施** - **常见缺陷对策** - 缩孔：增大冒口尺寸/设置冷铁 - 气孔：增加出气孔/降低浇注速度 - 变形：设置拉筋/优化冷却顺序 ## 6. **设计报告编制** - **正文结构** 1. 设计任务分析 2. 工艺方案论证 3. 参数计算过程 4. 工艺图说明 5. 经济性分析（成本估算表） - **附录要求** - 工艺卡（含熔炼参数） - 参考文献（最新铸造手册/论文） > 注：实际设计中需结合具体法兰盘尺寸（如DN50-DN300）、生产批量（单件/小批量）和设备条件进行方案调整。建议使用CASTsoft等铸造模拟软件进行工艺验证。