《材料成型原理》实验指导书(石蜡)(修改)

1、.安 徽 工 程 大 学实验指导书 系 部 机械与汽车工程学院 课程名称 材料成型原理 实验班级 学生姓名 学生学号 指导教师 二零 年 月目 录实验 一 材料流动性测定 2实验 二 材料热应力测定 3实验 三 液态成型综合性实验 5附 图 8附 录 实验报告格式和内容 10实验一 材料流动性测定1、实验目的掌握材料流动性的测定方法和原理，了解影响材料流动性的主要因素。2、实验装置及实验材料2.1 实验装置1）液态成形综合试验装置，见附图1所示。2）熔化电炉一台、熔化锅和温度计（0100）各一个。2.2 实验材料切片石蜡，溶点5357（上海标本模型厂）配成熔点为50的共晶蜡料（成分为75%的石

2、蜡和25%的硬脂酸）。3、实验步骤及测定项目1）正确使用平板模造型方法。2）测定共晶蜡料的温度，待温度合格后进行浇注。3）凝固冷却至室温后，开启模具盖，测量共晶蜡料流动线长度。4）清理完毕。4、实验数据记录表1 浇注温度对蜡料流动性的影响材料名称浇注温度（）直浇口高度（mm ）流动线长度（mm ）参照值实测值参照值实测值最小值最大值平均值共晶蜡料60180共晶蜡料701805、 思考题（1）根据实验结果分析浇注温度对材料充型能力的影响。（2）简述材料流动性的影响因素及材料流动性对铸件质量的影响。（3）实际生产中提高材料充型能力的方法主要有哪些？实验二 材料热应力测定1、实验目的1） 学会用应力

3、框测定残留应力的方法。2） 分析各工艺参数对铸件残留应力的影响。2、实验装置及实验材料2.1 实验装置1）液态成形综合试验装置，见附图1所示。2）熔化电炉一台、熔化锅、游标卡尺和温度计（0100）各一个。2.2 实验材料 切片石蜡，溶点5357（上海标本模型厂）配成熔点为50的共晶蜡料（成分为75%的石蜡和25%的硬脂酸）。3、 实验步骤及测定内容1） 将应力框模具安装到位。2） 熔化石蜡并浇注。3） 等应力框凝固冷却后打箱、清理、锯去浇口。4） 用游标卡尺量出两凸台端面的距离l0（见图1）。5） 将应力框固定，用手锯在凸台的中央处锯断，并注意锯断过程中有何现象。6） 再用游标卡尺量出两凸台端

4、面的距离l1（见图2）。图1 应力框式样 图2 断裂后凸台两间距4、实验记录及应力计算表2 应力框法对热应力的测定数据记录材料名称浇注温度（）试框长度l（mm ）试框粗杆凸台两端距离（mm ）截面积（mm2 ）残留拉应力（mpa）锯断前l0锯断后l1粗杆a1细杆a2共晶蜡料80粗杆中的残留拉应力的计算公式如下：5、思考题(1) 如图3说明铸造热应力产生的原因及其在铸件中的分布特点。图3 框形铸件应力分析示意图(2) 分析应力框法测残留应力的优缺点。(3) 应力框将锯断时发生的自行崩断说明了什么？观察崩断断面情况，根据崩断的截面积判断材料的抗拉强度的大小。实验三 液态成型综合性实验1、实验目的1

5、）掌握液体性质对成形性的影响；2）掌握环境条件对成形性的影响；3）掌握零件结构对成形性的影响；4）了解液态成形的工艺过程。2、实验材料及实验装置石蜡硬 脂 酸图1 蜡料相图c15%75%6050e2.1实验材料：熔点分别为50的共晶蜡料（成分为75%的石蜡和25%的硬脂酸）和60的亚共晶蜡料（成分为15%的石蜡和85%的硬脂酸）。成分如图1所示。2.2实验装置1） 熔化电炉一台和熔化锅一个；3） 液态成形综合实验装置，见附图1；4） 各种实验用模具若干套，见附图2-5。3、实验内容（1）液体材料的流动性实验； 实验过程 选择平板模，如附图2，在重力充型的条件下，分别将共晶蜡料和亚共晶蜡料加热到

6、60和70后，浇入浇口杯中。待冷却至20时，从模中取出蜡样，观察外观并测量流动线数据，完成记录表1。 表3 液体性质对成形性的影响蜡料浇注温度（）冷却至20外观质量流动线平均长度（mm）含硬脂酸75%的共晶蜡料60含硬脂酸15%的亚共晶蜡料70 回答下列问题a 两种蜡料哪种成形性好？为什么？b 怎样选择具有良好液态成形性的材料？（2）液体材料的收缩性实验； 实验过程 选择三号模型（如附图3）,共晶蜡料,过热度10。分别在重力、压力、过热到60、80、模中浇注，将所得结果填入表2。表4 环境条件对液态成形性的影响项目共晶蜡料加热到60浇注共晶蜡料重力充型重力充型压力充型过热到60过热到80浇不足

7、与冷隔大小收缩大小其他现象 回答问题a 环境条件对液态成形性有何影响？一般规律是什么？b 如果充型压力和速度过高，将产生什么后果？(3）零件结构对液态成形性的影响 实验过程如下：选择一、二、三号模型，将熔点为50的共晶蜡料加热至60，在重力下注入，并填写表中。表五 零件结构对液态成形性的影响模型内容一号模型二号模型三号模型外观质量好坏内部质量好坏裂纹与变形 回答问题a 零件两壁过渡在什么条件下较好？b 过渡壁厚过小或过大将导致什么后果？4、实验步骤 1） 将配制好的蜡基合金放入不锈钢容器中，并在电炉上溶化到8090，搅拌均匀，然后冷却到浇注温度，等待浇注。蜡基合金配制：将85的切片石蜡和15的

8、硬脂酸或25的切片石蜡和75的硬脂酸混合即可。2） 重力实验操作步骤：把模具（附图2-图5模具中的其中一个模具）装好后，将水平合模开关或垂直合模开关按下，将模具压紧。待模具装配好后，关闭浇口杯旋钮浇道通口，将定量（根据模型的大小而定）熔化好的蜡基合金溶液浇入浇口杯中，迅速将浇口杯浇道通口打开，使蜡基合金溶液流入压铸缸中。冷却后将水平合模开关、垂直合模开关、压铸汽缸开关按顺时针方向旋转，使气缸退回。取出模型即可。压力实验操作步骤：把模具（附图2-图5模具中的其中一个模具）装好后，将水平合模开关或垂直合模开关按下，将模具压紧。待模具装配好后，关闭浇口杯旋钮浇道通口，将定量（根据模型的大小而定）熔化

9、好的蜡基合金溶液浇入浇口杯中，迅速将浇口杯浇道通口打开，使蜡基合金溶液流入压铸缸中。将浇口杯浇道通口关闭，再将压铸汽缸开关按下，使蜡基合金溶液注射到模具内腔中等待冷却。冷却后将水平合模开关、垂直合模开关、压铸汽缸开关按顺时针方向旋转，使气缸退回。取出模型即可。3） 当做流动性实验时，应选择平板模具（如附图2平板模具），操作如上。4） 当做充型能力或铸件结构工艺性实验时，应选择如附图3模具中3号模具和附图4外型模具配合或选择附图3中1号、2号、3号模具和外型配合，操作如上。5） 每次做完实验应清理模具。 附图：图1 液态成型综合实验装置图2 平板模a) 一号模型 b) 二号模型 c) 三号模型图

10、3 内型模模具图4 外型模模具上模下模图5 应力框模具安徽工程大学实验报告 系 部 机械与汽车工程学院 实 验 室 材料b318 课程名称 材料成型原理 实验名称 材料流动性测定 学生姓名 学生学号 实验日期 指导教师 二零 年 月实验一 材料流动性测定实验一、(10分)实验目的 二、(10分)实验装置及实验材料 三、(10分)实验步骤及测定项目四、(20分)实验数据记录五、(50分)思考题 （1）(20分)根据实验结果分析浇注温度对材料充型能力的影响。（2）(15分)简述影响材料流动性的因素及材料流动性对铸件质量的影响。（3）(15分)实际生产中提高材料充型能力的方法主要有哪些？实验二 材料

11、热应力测定实验一、(10分)实验目的 二、(10分)实验装置及实验材料 三、(10分)实验步骤及测定项目四、(20分)实验记录及应力计算五、(50分)思考题 （1）(20分) 说明铸造热应力产生的原因及其在铸件中的分布特点。（2）(15分) 分析应力框法测残留应力的优缺点。（3）(15分) 应力框将锯断时发生的自行崩断说明了什么？观察崩断断面情况，根据崩断的截面积估计出材料的抗拉强度。实验三 液态成型综合性实验一、(10分)实验目的 二、(15分)实验装置及实验材料 三、(75分)实验内容（一）(25分)液体材料的流动性实验1. (10分)实验过程2. (5分)实验数据记录3. (10分)思考题(1) (5分)两种蜡料哪种成形性好？为什么？(2) (5分)怎样选择具有良好液态成形性的材料？（二）(25分)液体材料的收缩性实验1. (10分)实验过程2. (5分)实验数据记