机械制造工艺基础教案.docx
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1、机械制造工艺基础教案理 论 课 教 案 任课教师:胡迎春 班级:13级车、铣、钳 日期:4.28 第二章锻压单元计划 目的要求 1、掌握锻造的分类及工艺过程。 2、了解锻造的特点及应用。 3、掌握冲压的分类、特点及应用。 4、能够准确的判断锻造缺陷及产生的原因。 重点 1、锻造的分类及工艺过程。 2、冲压的分类。 3、锻造中的缺陷及产生的原因。 难点 课时安排 自由锻与模锻的区别、冲压的不同工序。 概述 金属的加热和锻件冷却 自由锻 模锻 冲压 复习 讲解习题册 理 论 课 教 案 任课教师:胡迎春 班级:13级车、铣、钳 日期:4.29 课程名称 机械制造工艺基础 授课内容 压力加工 教材对
2、应位置 章 二 授课时数 教学目标 1 授课时间 认 知 目 标 情 感 目 标 专业能力目标 第二周 授课方式 节 1 讲授法 审批: 掌握锻压的定义分类。掌握锻造、冲压的定义及分类。 了解锻造、冲压的特点。了解其他的压力加工的方法。 开拓思维,全面灵活的考虑、处理问题 锻压的定义及分类。 锻造冲压的定义分类。 教学重难点 教学重点 教学难点 突破方法 锻压的定义及分类。锻造冲压的定义分类。 压力加工的工序 通过观看锻压的加工视频、例举常见的锻压零件的实例加强理解。 自主探究 教 具 教学过程 组织教学 导入新课 学生自行讨论在实际中所见到的锻压。 多媒体 主要内容及步骤 维持秩序、清点人数
3、 把原材料制成毛坯是零件加工的前提,通常是由热加工工序来完成。确定零件的结构时,必须与毛坯制造的工艺特点相适应,机械加工常用的毛坯有铸件、锻件、焊件和型材。本章着重介绍应用普遍的锻压。 讲授新课 第二章 锻压 21 压力加工 锻压:对坯料施加外力,使其产生塑性变形、改变尺寸、形状及改善性能,用以制造机械零件、工件或毛坯的成形加工方法。 一、锻造 教学过程 讲授新课 锻造特点: 主 要 教 学 内 容 及 步 骤 锻造:在加压设备及工具的作用下,使金属坯料或铸锭产生局部或全部的塑性变形,以获得一定几何形状、尺寸和质量的锻件的加工方法。 锻件:金属材料经过锻造变形而得到的工件或毛坯。 1)改善金属
4、的内部组织,提高金属的力学性能 2)具有较高的劳动生产率 3)适应范围广 4)可以大大地节省金属材料和减少切削加工工时 5)不能锻造形状复杂的锻件 二、冲压 冲压:使板料经分离或成形而得到制件的工艺。 冲压件:用冲压的方法制成的工件或毛坯。 冲压的特点: 1)在分离或成形过程中,板料的厚度变化很小,内部组织也不产生变化。 2)生产效率很高,易实现机械化、自动化生产。 3)冲压制件尺寸精确,表面光洁,一般不再进行加工或仅按需要补充进行机械加工即可使用。 4)适应范围广,从小型的仪表零件到大型的汽车横梁等均能生产,并能制出形状较复杂的冲压制件。 5)冲压使用的模具精度高,制造复杂,成本高,所以主要
5、适用于大批量生产。 冲压的基本工序可以分为分离工序和成形工序两大类,分析一下这两种工序。 教学过程 讲授新课 主 要 教 学 内 容 及 步 骤 分离工序示意 成形工序示意 三、 压力加工简介 使毛坯材料产生塑性变形或分离而无切削的加工方法称为压力加工。 轧制:金属坯料在两个回转轧辊的空隙中受压变形。 拉拔:将金属坯料通过拔拉模的模孔而变形。 挤压:金属坯料在挤压模内受压被挤出模孔而变形。 巩固练习 1、对坯料施加外力,使其产生_,改变_,及改善_,用以制造机械零件、工件或毛坯的_方法称为锻压。 2、锻压包括_和_。 3、按照成形方式的不同,锻造分为_和_两大类。 4、冲压的基本工序可分为_和
6、_两大类。 课堂小结 本节课主要讲解了锻压的基本知识以及锻造、冲压的概念,了解锻造、冲压的的特点 作业布置 教后记 名词解释:锻造、冲压 注意区锻造和冲压的工序,在记忆锻造和冲压的定义时,要根据实际中的加工来理解。通过观看视频可以加强学生在直观上的理解。 理 论 课 教 案 任课教师:胡迎春 班级:13级车、铣、钳 日期:5.3 课程名称 机械制造工艺基础 授课内容 锻造 教材对应位置 章 二 授课时数 教学目标 1 授课时间 第二周 授课方式 节 2 讲授法 审批: 认 知 目 标 掌握始锻温度和终端温度的定义。 掌握锻件的冷却方法。 情 感 目 标 专业能力目标 开拓思维,全面灵活的考虑、
7、处理问题 始锻温度和终端温度的定义及合理选择。 锻件的冷却方法及应用。 教学重难点 教学重点 始锻温度和终端温度。 锻件的冷却方法以及使用场合。 教学难点 突破方法 锻件的冷却方法以及使用场合。 通过观看锻压的加工视频、例举常见的锻压零件的实例加强理解。 自主探究 教学过程 组织教学 复习提问 学生自行讨论在实际中所见到的锻压。 主要内容及步骤 维持秩序、清点人数 何谓冲压以及分类? 何谓锻造以及常用的加工工序? 导入新课 除高塑性金属外,一般可锻金属材料须经加热才能进行锻造。金属加热的目的是为了提高其塑性,降低变形抗力,并使内部组织均匀。金属材料的加热是整个锻造工艺过程中的一个重要环节,直接
8、影响产品质量。 讲授新课 22 锻造 金属加热的目的:提高塑性,降低变形抗力,并使内部组织均匀。 一、锻造温度范围 1始锻温度:开始锻造的温度。 一般来说,应尽可能高一些,这样可以提高金属塑性,延长锻造时 教学过程 讲授新课 主 要 教 学 内 容 及 步 骤 间。但温度过高,超过一定限度时,金属将产生过热或过烧的缺陷,使金属塑性急剧降低,可锻性变差。 2终锻温度:终止锻造的温度。 一般来说,应尽可能低一些,这样可以延长锻造时间,减少加热次数。但温度过低,金属塑性降低,变形抗力增大,可锻性同样边差,金属还会产生加工硬化,甚至开裂。若温度过高,锻件会因晶粒比较粗大而降低力学性能。 3锻造温度范围
9、:锻件的始锻温度到终锻温度的温度间隔。 4加热速度:加热时坯料表面温度升高的速度。 确定坯料加热速度(或加热时间)的原则是:在避免因坯料断面温差引起的热应力而使锻件产生裂纹的前提下,加热速度越快越好。 对于导热性差的材料加热前要低温预热,然后在加速快热。 二、锻件的冷却方法 1冷却规范 冷却规范:冷却过程中温度与时间的关系。 2冷却方式 1)、空冷:热态锻件在空气中冷却。冷却速度较快,适用于低碳钢、中碳钢的小型锻件。 2)、堆冷:将热态锻件成堆放在空气中进行冷却,冷却速度低于空冷,适用于低碳钢、中碳钢的小型锻件。 3)、坑冷:将热态锻件放在地坑中缓慢冷却,冷却速度低于堆冷,适用于低合金钢及截面
10、尺寸较大的锻件 4)、灰砂冷:将热态锻件埋入炉渣、灰或砂中缓慢冷却,冷却速度低于坑冷,使用场合与坑里相同。 5)、炉冷:锻后锻件放入炉中缓慢冷却,低于灰砂冷,适用于高合金钢及大型锻件。 巩固练习 1、锻造前对金属进行加热的目的是_、_、_。 2、锻件的_和_的温度间隔称为锻造温度范围。 教学过程 巩固练习 主 要 教 学 内 容 及 步 骤 3、常用的锻件冷却方法有_、_、_、_、和炉冷等。 4、为了提高金属的塑性和降低锻造时的变形抗力,始锻温度越高越好。 5、为提高金属的塑性和降低锻造时的变形抗力,始锻温度越高越好。 6、为延长锻造时间,减少锻造过程中的加热次数,终锻温度应选得越低越好。 7
11、、金属的塑性越好,其可锻性越好。 8、适当提高金属坯料的加热速度,可以降低材料的烧损和钢材表面的脱碳。 9、锻件坑冷的冷却速度较灰砂冷的冷却速度慢。 10、金属锻造加工的重要环节有 A、预热 B、保温 C、加热 D、冷却 课堂小结 作业布置 本节课主要讲解了金属的加热和锻件冷却方法以及应用的场合。 1、终锻温度过高或过低对锻件质量会产生什么影响? 2、如何确定坯料的加热速度? 教后记 在冷却方法的选择中,容易搞混,要注意每一种冷却方法适用的情况,合理的选择冷却方法。 理 论 课 教 案 任课教师:胡迎春 班级:13级车、铣、钳 日期:5.4 课程名称 机械制造工艺基础 授课内容 锻造 教材对应
12、位置 章 二 授课时数 教学目标 2 授课时间 认 知 目 标 第三周 授课方式 节 2 讲授法 审批: 掌握自由锻的定义。 了解常用的加热炉和自由锻设备。 掌握自由锻的工序及基本方法。 熟练的判断自由锻常见的缺陷。 情 感 目 标 专业能力目标 开拓思维,全面灵活的考虑、处理问题 自由锻的定义。 自由锻的工序及基本方法。 熟练的判断自由锻常见的缺陷。 教学重难点 教学重点 自由锻的定义;自由锻的加工方法。 自由锻缺陷的判断。 教学难点 突破方法 自主探究 教 具 教学过程 组织教学 复习回顾 自由锻缺陷的判断。 结合视频和图片观看自由锻的加工方法。 学生自己分析,一起总结。 多媒体 主要内容
13、及步骤 维持秩序、清点人数 1、始锻温度和终端温度的定义? 2、锻件的冷却方法有哪些? 导入新课 只用简单的通用性工具,或在锻造设备的上、下砧间直接使坯料变形而获得所需的几何形状及内部质量的锻件的锻造方法,称为自由锻。 自由锻件的精度不高,形状简单,主要用于单件、小批量生产。对于大型和及大型锻件的制造,自由锻仍是唯一有效的方法。 教学过程 讲授新课 主 要 教 学 内 容 及 步 骤 22 锻造 一、 加热炉 加热炉的加热方式主要有:火焰加热和电加热。目前在一般中小型工厂中,较普遍采用的是以烟煤作燃料的反射炉。 二、自由锻设备 常用设备有空气锤和水压机。 1、空气锤 空气锤是以压缩空气为工作介
14、质,驱动锤头上、下运动打击锻件,主要依靠冲击力使金属变形,只能锻造中小锻件。 空气锤的吨位以落下部分的质量表示。 2、水压机 水压机是以水作为介质传递能量的机器,是依靠静压力使金属变形,可加工大型锻件。其中水压机可产生很大作用力,她的吨位是以上砧块的最大工作压力来表示的,适用于大锻件的生产。 三、自由锻方法 自由锻的工序:基本工序、辅助工序和精整工序。 自由锻的基本工序:镦粗、拔长、冲孔、弯曲、切割 1镦粗和局部镦粗 镦粗是使毛坯高度见效、横截面积增大的锻造工序,适于饼块类,盘套类。为防止坯料在镦粗是产生轴向弯曲,坯料镦粗部分的高度不应大于坯料直径的2.5-3倍; 局部镦粗是指在坯料上某一部分
15、进行的镦粗,加热是只对需要镦粗的部分加热。 教学过程 讲授新课 3心棒拔长和扩孔 主 要 教 学 内 容 及 步 骤 心棒拔长:在空心毛坯中加心棒进行变形以减小空心毛坯外径而增加其长度的锻造工序。 扩孔:减小空心毛坯壁厚而增大其内径和外径的锻造工序。 4冲孔 冲孔:在坯料上冲出透孔或不透孔的锻造工序。 单面冲孔 5弯形 弯形:采用一定的工模具将毛坯弯成所规定外形的锻造工序。 1 成形压铁2 坯料 3 成形垫铁 自由弯形成形弯形 6切割 切割:把板材或型材等切成所需形状和尺寸的坯料或工件的锻造工序。 单面切割 教学过程 讲授新课 主 要 教 学 内 容 及 步 骤 双面切割:在坯料的两个相对面上
16、先后切割。 四面切割:先切割两相对面,再切割相邻的两相对面。 双面和四面切割一般用于切割截面较大的坯料。 四、自由锻常见缺陷 自由锻常见的缺陷有裂纹、末端凹陷和轴心裂纹、折叠。 裂纹:由坯料质量不好、加热不充分、锻造温度过低、锻件冷却不当和锻造方法有误造成的 末端凹陷和轴心裂纹:由于锻造时坯料内部未热或坯料整个截面未锻透,变形只产生在坯料表面造成的 折叠:由于坯料在锻压时送进量小于单面压下量而造成的。 五、自由锻实例 印槽 一端拔小 端部镦粗 滚圆 冲孔 锻出凸台 两垫环中修正 巩固练习 1、常用的自由锻设备有_和_。 2、自由锻的基本工序有_、_、_、_和切割。 教学过程 巩固练习 主 要
17、教 学 内 容 及 步 骤 3、自由锻常见的缺陷有_、_、_和_等。 4、弯形是将板料在_作用下弯成具有一定_制件的成形方法。 5、弯形时产生回弹的原因是由于外载荷消失后材料的塑性变形与弹性变形。 6、锻造大型锻件应采用 A、手工自由锻 B、机械自由锻 C、胎膜锻 D、模锻 7、锻造时,应采用先低温预热,然后快速加热进行加工材料有 A、低碳钢 B、高碳钢C、低合金钢 D、高合金钢 8、空心毛坯采用心棒拔长锻造工序可以使毛坯 A、内径增大 B、外径增大 C、长度增加 D、壁厚减小 9、自由锻件产生折叠缺陷的原因是 A、锻压时送进量小于单面压下量 B、锻造温度过低 C、加热时坯料内部未熟透 D、冷
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