《鑄造設(shè)備》課程教學(xué)大綱（本科）

1、鑄造設(shè)備(Casting Equipment)課程代碼：07410134學(xué)分：1.5學(xué)時：24 （其中：課堂教學(xué)學(xué)時：22；實(shí)驗(yàn)學(xué)時：2；上機(jī)學(xué)時：0；課程實(shí)踐學(xué)時：0）先修課程：材料成型原理、自動控制原理、機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)適用專業(yè)與版本：材料成型及控制工程專業(yè)2016版培養(yǎng)計劃教材：材料成形裝備及自動化、樊自田主編、機(jī)械工業(yè)出版社、第一版一、課程性質(zhì)與課程目標(biāo)（一）課程性質(zhì)（需說明課程對人才培養(yǎng)方面的貢獻(xiàn)）材料成型裝備及自動化是材料成型及控制工程專業(yè)的一門必修課程。裝備是整個工業(yè)和國民經(jīng) 濟(jì)的基礎(chǔ)，工業(yè)的自動化與信息化又是現(xiàn)代工業(yè)與國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然趨勢。主要任務(wù)是使學(xué)生全 面了解并掌握各材料成

2、型工藝中的主要設(shè)備和新型設(shè)備的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、應(yīng)用范圍、控制方 法等。培養(yǎng)學(xué)生正確評價、合理選用和設(shè)計開發(fā)成型裝備的能力。通過本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生了解材料的分類與裝備在材料成型加工中的作用；掌握液態(tài)成型、塑 性成型的常用裝備與控制系統(tǒng)，應(yīng)用機(jī)械控制理論對各種鑄造和沖壓裝備的工作原理進(jìn)行分析；了 解快速成型裝備與控制系統(tǒng)；掌握工業(yè)爐特點(diǎn)與應(yīng)用、爐溫檢測及控制系統(tǒng)；了解環(huán)境保護(hù)的意義, 掌握常規(guī)環(huán)保裝備。通過本課程的學(xué)習(xí)，可以為學(xué)習(xí)材料成型工藝、鑄鐵材料及制備、特種鑄造等后續(xù)課程打下必 要的基礎(chǔ)。（二）課程目標(biāo)（根據(jù)課程特點(diǎn)和對畢業(yè)要求的貢獻(xiàn)，確定課程目標(biāo)。應(yīng)包括知識目標(biāo)和能力 目標(biāo)。）課程目標(biāo)

3、1:掌握必要的裝備及自動化方面的基本知識，了解材料成型裝備及自動化技術(shù)的發(fā) 展前沿。課程目標(biāo)2：熟悉金屬液態(tài)成型、金屬塑性成型、快速成型等裝備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作原理、應(yīng) 用范圍、控制方法及其自動化技術(shù)。課程目標(biāo)3： 了解環(huán)境保護(hù)的意義，掌握各類材料成型工藝中的主要污染及常規(guī)環(huán)保設(shè)備。課程目標(biāo)4：能夠根據(jù)所學(xué)內(nèi)容制定合理的實(shí)驗(yàn)方案，掌握正確的實(shí)驗(yàn)操作過程并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。注：工程類專業(yè)通識課程的課程目標(biāo)應(yīng)覆蓋相應(yīng)的工程教育認(rèn)證畢業(yè)要求通用標(biāo)準(zhǔn)；（三）課程目標(biāo)與專業(yè)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的對應(yīng)關(guān)系（認(rèn)證專業(yè)專業(yè)必修課程填寫）本課程支撐專業(yè)培養(yǎng)計劃中畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)4、4-3. 5-3和6-3：.畢業(yè)要求1-4：掌握

4、材料成型原理、材料成型工藝、材料成型設(shè)備等專業(yè)知識，為解決鑄造/ 焊接/鍛壓復(fù)雜工程問題奠定基礎(chǔ)。.畢業(yè)要求4-3：能夠根據(jù)制定的實(shí)驗(yàn)方案構(gòu)建實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、選用實(shí)驗(yàn)裝置及設(shè)備，確定實(shí)驗(yàn)流 程和工藝參數(shù)，實(shí)施實(shí)驗(yàn)。畢業(yè)要求5-3：能夠運(yùn)用技術(shù)、資源和信息技術(shù)工具對鑄造/焊接/鍛壓工程領(lǐng)域的復(fù)雜工程問 題進(jìn)行預(yù)測與模擬，并能夠理解其局限性。4畢業(yè)要求6-3：能正確認(rèn)識和評價材料成型及控制工程領(lǐng)域新技術(shù)、新工藝、新裝備的開發(fā) 和應(yīng)用對于社會、健康、安全、法律以及文化的影響，并理解應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任。求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)指標(biāo)點(diǎn)1-4指標(biāo)點(diǎn)4-3指標(biāo)點(diǎn)53指標(biāo)點(diǎn)6-3課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2Z課程目標(biāo)3課程目標(biāo)4注：課程

5、目標(biāo)與畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)對接的單元格中可輸入二、課程內(nèi)容與教學(xué)要求（按章撰寫）第一章（一）課程內(nèi)容（列出主要知識點(diǎn)、能力點(diǎn)）.材料的分類，材料的成型方法分類及裝備。.裝備在材料成形加工中的作用。.工業(yè)自動化的定義和組成、工業(yè)生產(chǎn)過程，工業(yè)自動化內(nèi)容。.課程的教學(xué)目標(biāo)及內(nèi)容。（二）教學(xué)要求（將相關(guān)內(nèi)容按照掌握、理解、了解等不同教學(xué)要求進(jìn)行分類）.掌握材料的不同成形方法、工業(yè)裝備在材料成形加工中的作用。.理解材料的分類及組成關(guān)系。. 了解材料成形的主要裝備，工業(yè)自動化的定義、組成及主要內(nèi)容。（三）重點(diǎn)與難點(diǎn)（若不單獨(dú)列出，需在教學(xué)要求中適當(dāng)注明）.重點(diǎn)材料分類。.難點(diǎn)材料的成形方法分類。第二章（一）課

6、程內(nèi)容（列出主要知識點(diǎn)、能力點(diǎn)）.鑄造裝備的分類及其作用簡介。.金屬熔化用沖天爐、電爐的結(jié)構(gòu)組成和作用，自動澆注機(jī)工作原理和特點(diǎn)。.舊砂處理裝備、混砂裝備的結(jié)構(gòu)組成和工作特點(diǎn)，砂處理系統(tǒng)自動檢測方法。.粘土砂用造型裝備、樹脂砂制芯/型裝備的類別、各自的工作流程和特點(diǎn)，造型生產(chǎn)線 的組成。.鑄件落砂和清理裝備選擇、工作原理和特點(diǎn)。.壓鑄機(jī)的分類及結(jié)構(gòu)，壓鑄生產(chǎn)自動化的系統(tǒng)配置，新型壓鑄機(jī)簡介。7,低壓鑄造機(jī)的類型及構(gòu)造，自動加壓控制系統(tǒng)組成。.消失模精密鑄造的分區(qū)、各自功能及主要設(shè)備，泡沫塑料模樣的成形裝備、造型裝備及 生產(chǎn)線的組成和特點(diǎn)。,半固態(tài)鑄造的基本原理和特點(diǎn)，半固態(tài)漿料的制備裝置、半固

7、態(tài)鑄造成形裝備的類別、 工作原理和特點(diǎn)，半固態(tài)鑄造的其他裝置簡介，半固態(tài)鑄造生產(chǎn)線及自動化概況。（二）教學(xué)要求（將相關(guān)內(nèi)容按照掌握、理解、了解等不同教學(xué)要求進(jìn)行分類）.掌握典型金屬熔化及澆注裝備的結(jié)構(gòu)和功能，消失模精密鑄造的分區(qū)、主要裝備及用途,半固態(tài)鑄造成形方法及其主要裝備的類型與作用。.理解典型混砂機(jī)的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，典型造型機(jī)的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及工作原理。. 了解鑄造生產(chǎn)過程中的主要裝備的分類及各自作用，砂處理裝備及檢測系統(tǒng)，造型裝備及自動化生產(chǎn)線，鑄件落砂及清理的方法、特點(diǎn)，壓鑄機(jī)的分類、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理，低壓鑄造 裝備的類型及構(gòu)造。（三）重點(diǎn)與難點(diǎn)（若不單獨(dú)列出，需在教學(xué)要求中適當(dāng)注明）.重

8、點(diǎn)混砂裝備的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，造型裝備的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)。.難點(diǎn)造型裝備的工作原理，半固態(tài)鑄造基本原理及其主要裝備。第三章（-）課程內(nèi)容（列出主要知識點(diǎn)、能力點(diǎn)）.快速成形的基本概念、發(fā)展和基本思路。.立體光刻成形的基本原理、材料特點(diǎn)、成形方式、工作過程、優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用。.選擇性激光燒結(jié)成形的基本原理、優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用。.熔絲沉積成形的基本原理、優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用。.薄材疊層成形的基本原理、優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用。.金屬板材無模單點(diǎn)成形的原理、系統(tǒng)組成、工藝流程和應(yīng)用解決方案。（二）教學(xué)要求（將相關(guān)內(nèi)容按照掌握、理解、了解等不同教學(xué)要求進(jìn)行分類）.掌握立體光刻成形、選擇性激光燒結(jié)成形、熔絲沉積成形、薄材疊層成形以及金屬板材 無

9、模單點(diǎn)成形的基本原理和工作過程。.理解快速成形的基本思路和技術(shù)類別。. 了解快速成形的基本概念與發(fā)展，各類快速成形技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用，金屬板材無模單 點(diǎn)成形系統(tǒng)組成、工藝流程和應(yīng)用。（三）重點(diǎn)與難點(diǎn)（若不單獨(dú)列出，需在教學(xué)要求中適當(dāng)注明）1.重點(diǎn)快速成形的基本思路。2,難點(diǎn)立體光刻成形的基本原理和工作過程，金屬板材無模單點(diǎn)成形原理。第四章（一）課程內(nèi)容（列出主要知識點(diǎn)、能力點(diǎn)）.熱能的產(chǎn)生及熱交換，工業(yè)爐的種類及特點(diǎn)、基本要求及其主要組成。.熱處理工藝概述，連續(xù)淬火熱處理爐、多室可控氣氛滲碳爐、真空熱處理爐的結(jié)構(gòu)和系 統(tǒng)組成。.鹽浴爐及其熱處理生產(chǎn)線、氣體滲碳淬火自動線、鋼板彈簧熱處理生產(chǎn)線的

10、組成和特點(diǎn)。.多用途箱式電阻爐、室式鍛造加熱爐的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)。.常用測溫方法，溫度檢測系統(tǒng)組成，爐溫自動控制系統(tǒng)實(shí)例分析。（二）教學(xué)要求（將相關(guān)內(nèi)容按照掌握、理解、了解等不同教學(xué)要求進(jìn)行分類）.掌握典型熱處理爐的結(jié)構(gòu)和工作原理，溫度檢測系統(tǒng)的組成特點(diǎn)。.理解熱處理生產(chǎn)自動線的組成和特點(diǎn)，常用的測溫方法。. 了解工業(yè)爐的種類、特點(diǎn)及其主要組成，箱式電阻爐和室式鍛造加熱爐的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)。（三）重點(diǎn)與難點(diǎn)（若不單獨(dú)列出，需在教學(xué)要求中適當(dāng)注明）.重點(diǎn)熱處理工業(yè)爐的工作原理，熱處理生產(chǎn)自動線的組成和特點(diǎn)。.難點(diǎn)熱處理工業(yè)爐的結(jié)構(gòu)，常用測溫方法和溫度檢測系統(tǒng)的組成特點(diǎn)。第五章（一）課程內(nèi)容（列出主要知識點(diǎn)、

11、能力點(diǎn)）.可持續(xù)發(fā)展與綠色制造，國家的環(huán)境保護(hù)法，材料加工中的環(huán)保設(shè)備類別。.粉塵的危害及其最高容許濃度，旋風(fēng)除塵器、袋式除塵器的結(jié)構(gòu)、原理和優(yōu)缺點(diǎn)。.噪聲的危害及其允許等級，噪聲控制的方法分類，壓力加工設(shè)備的隔振裝置組成。.廢氣的最高容許濃度及其凈化方法，沖天爐噴淋式煙氣凈化裝置、消失模鑄造廢氣凈化 裝置的組成和特點(diǎn)。.污水的排放標(biāo)準(zhǔn)及處理方法，污水處理工藝流程，污水處理設(shè)備原理和特點(diǎn)。.舊砂回用與舊砂再生概念，舊砂再生的方法及選擇標(biāo)準(zhǔn)，典型再生設(shè)備的結(jié)構(gòu)原理及使 用特點(diǎn)，再生砂的后處理工序，典型舊砂干法、濕法、熱法再生系統(tǒng)的系統(tǒng)組成、工作原理和特點(diǎn)。（二）教學(xué)要求（將相關(guān)內(nèi)容按照掌握、理解

12、、了解等不同教學(xué)要求進(jìn)行分類）.掌握噪聲控制的方法和原理以及壓力加工設(shè)備隔振裝置的主要組成，鑄造污水處理設(shè)備 及其工藝流程，舊砂再生的方法及各自的原理和優(yōu)缺點(diǎn)。.理解材料加工成形生產(chǎn)中的環(huán)境污染問題，增強(qiáng)可持續(xù)發(fā)展與綠色制造意識。. 了解除塵裝備的分類，常見除塵器的結(jié)構(gòu)、工作原理和特點(diǎn)，常見廢氣的凈化方法和典 型廢氣凈化裝置的原理，污水的處理方法及范圍，典型舊砂再生系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、原理及使用特點(diǎn)。（三）重點(diǎn)與難點(diǎn)（若不單獨(dú)列出，需在教學(xué)要求中適當(dāng)注明）.重點(diǎn)噪聲控制的方法和原理以及壓力加工設(shè)備隔振裝置的主要組成，鑄造污水處理設(shè)備及其工 藝流程。.難點(diǎn)舊砂再生的方法及各自的原理和優(yōu)缺點(diǎn)。三、本課程開

13、設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目（如課程不含實(shí)驗(yàn)，該項(xiàng)可不填）編號實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱學(xué)時類型要求支撐的課程目標(biāo)1快速成型實(shí)驗(yàn)（熔融擠壓原型制造）2驗(yàn)證性必做4注：L “類型”填驗(yàn)證性、綜合性、設(shè)計性等；. “要求”填必做、選做。實(shí)驗(yàn)1:（快速成型實(shí)驗(yàn)（熔融擠壓原型制造）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私馊廴跀D出快速成型技術(shù)的基本原理、基本方法和應(yīng)用以及快速M(fèi)EM-350快速成 型系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)，掌握熔融擠出快速成型系統(tǒng)的簡單操作，加深對快速原型制造方法的了解。實(shí)驗(yàn)原理：該工藝以ABS和蠟等熱熔融性材料為原材料，在其熔融溫度下靠自身的粘結(jié)性逐層 堆積成型。在該工藝中，材料連續(xù)地從噴嘴擠出，零件是由絲狀材料的受控積聚逐步堆積成型。實(shí)驗(yàn)儀器：北

14、京MEM-350型快速成型系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)安排：教師介紹快速成型系統(tǒng)的構(gòu)造，進(jìn)行操作演示。（1）數(shù)據(jù)準(zhǔn)備：按零件三維CAD造 型生成STL文件；選擇成型方向，添加支撐結(jié)構(gòu)；進(jìn)行參數(shù)設(shè)置；對STL文件進(jìn)行分層處理，生成 CLI文件；退出數(shù)據(jù)處理軟件系統(tǒng)；（2）成型準(zhǔn)備工作：打開電源和計算機(jī)；對材料預(yù)熱至熔化溫 度，將成型室升溫至一定溫度；運(yùn)行控制軟件讀出CLI文件，對數(shù)控系統(tǒng)初始化；擠絲至絲光滑；校準(zhǔn)工作臺水平和高度；（3）制造原型：設(shè)定參數(shù)；輸入起始層和結(jié)束層的層數(shù)，進(jìn)行造型；（4） 后處理：設(shè)備降溫；零件保溫；模型后處理。實(shí)驗(yàn)報告要求：簡述快速成型系統(tǒng)的構(gòu)造和操作過程；寫出實(shí)驗(yàn)的體會與疑問；完成教

15、師布置 的思考題。四、學(xué)時分配及教學(xué)方法注：1.課程實(shí)踐學(xué)時按相關(guān)專業(yè)培養(yǎng)計劃列入表格。章節(jié)內(nèi)容教學(xué)方式與學(xué)時支撐課程目 標(biāo)課 鷺 教 學(xué)實(shí)驗(yàn)上機(jī)課 程 實(shí) 踐作業(yè)討 論第1章緒論：材料的分類及其成型裝備概 述；裝備在材料成型加工中的作用； 工業(yè)自動化的含義；本課程的基礎(chǔ) 知識及教學(xué)目標(biāo)2V1第2章金屬液態(tài)成型裝備及自動化:概述； 金屬熔化及澆注裝備；砂處理裝備 及自動檢測系統(tǒng)；造型裝備及自動 化生產(chǎn)線；鑄件落砂及清理自動化； 壓力鑄造裝備及自動化；低壓鑄造 裝備及自動化；消失模精密鑄造裝 備及生產(chǎn)線；半固態(tài)鑄造成型裝備12VV1、2第3章快速成型裝備及控制系統(tǒng)：概述； 典型快速成型系統(tǒng)；金屬

16、板材數(shù)控 無模單點(diǎn)成型系統(tǒng)42VV1、2、4第4章工業(yè)爐及其控制：工業(yè)爐的種類及 特點(diǎn)；熱處理工業(yè)爐及其生產(chǎn)線； 熱處理生產(chǎn)自動線；其他工業(yè)用爐； 爐溫檢測及控制系統(tǒng)2V1第5章材料加工中的環(huán)境保護(hù)裝備：環(huán)境 保護(hù)的意義及國家的環(huán)境保護(hù)法； 除塵裝備；噪聲及振動控制；廢氣 凈化裝置；污水處理設(shè)備；舊砂再 生回用設(shè)備2V1、3合計222五、課程考核考核形式考核要求考核權(quán)重課程目標(biāo)課堂表現(xiàn)課堂隨機(jī)測試，考察聽課效果和課后鞏固 情況，結(jié)合平時5次隨機(jī)點(diǎn)名情況評定0. 0751、2、3平時作業(yè)課后完成每章布置的相應(yīng)習(xí)題，共5次0. 0751、2、3實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)提交實(shí)驗(yàn)報告，根據(jù)實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)報告 綜合評定0. 054期末考試閉卷0.81、2、3注：1,分學(xué)期設(shè)置和考核的課程應(yīng)按學(xué)期分別填寫上表。.考核形式主要包括課堂表現(xiàn)、平時作業(yè)、階段測試、期中考試、期末考試、大作業(yè)、小 論文、項(xiàng)目設(shè)計和作品等。.考核要求包括作業(yè)次數(shù)、考試方式（開卷、閉卷）、項(xiàng)目設(shè)計要求等。.考核權(quán)重指該考核方式或途徑在總成績中所占比重。六、參考書目及學(xué)習(xí)資料（書名，主編，出版社，出版時間及版次）.材料成形設(shè)備及自動化，王